| 用C#生成中文漢字驗證碼的基本原理 | |
| 日期：2005年6月20日 作者：joy888 人氣： 980 查看:[大字體 中字體 小字體] | |
我不得不佩服騰訊為了防止目前網(wǎng)絡(luò )上橫行的QQ號碼自動(dòng)注冊機而采取中文驗證碼的手段。仔細想了想感覺(jué)用程序生成隨機的中文驗證碼并不是很難，下面就來(lái)介紹一下使用C#生成隨機的中文漢字的原理。 1、漢字編碼原理 到底怎么辦到隨機生成漢字的呢？漢字從哪里來(lái)的呢？是不是有個(gè)后臺數據表，其中存放了所需要的所有漢字，使用程序隨機取出幾個(gè)漢字組合就行了呢？使用后臺數據庫先將所有漢字存起來(lái)使用時(shí)隨機取出，這也是一種辦法，但是中文漢字有這么多，怎么來(lái)制作呢？其實(shí)可以不使用任何后臺數據庫，使用程序就能做到這一切。要知道如何生成漢字，就得先了解中文漢字的編碼原理。 1980年，為了使每一個(gè)漢字有一個(gè)全國統一的代碼，我國頒布了第一個(gè)漢字編碼的國家標準： GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集》基本集，簡(jiǎn)稱(chēng)GB2312，這個(gè)字符集是我國中文信息處理技術(shù)的發(fā)展基礎，也是國內所有漢字系統的統一標準。到了后來(lái)又公布了國家標準GB18030-2000《信息交換用漢字編碼字符集基本集的擴充》，簡(jiǎn)稱(chēng)GB18030，編程時(shí)如果涉及到編碼和本地化的朋友應該對GB18030很熟悉。這是是我國繼GB2312-1980和GB13000-1993之后最重要的漢字編碼標準，同時(shí)也是未來(lái)我國計算機系統必須遵循的基礎性標準之一。 目前在中文WINDOWS操作系統中，.NET編程中默認的的代碼頁(yè)就是GB18030簡(jiǎn)體中文。但是事實(shí)上如果生成中文漢字驗證碼只須要使用GB2312字符集就已經(jīng)足夠了。字符集中除了我們平時(shí)大家都認識的漢字外，也包含了很多我們不認識平時(shí)也很少見(jiàn)到的漢字。如果生成中文漢字驗證碼中有很多我們不認識的漢字讓我們輸入，對于使用拼音輸入法的朋友來(lái)說(shuō)可不是好事，五筆使用者還能勉強根據漢字的長(cháng)相打出來(lái)，呵呵！所以對于GB2312字符集中的漢字我們也不是全都要用。 中文漢字字符可以使用區位碼來(lái)表示，見(jiàn) 漢字區位碼表 http://navicy2005.home4u.china.com/resource/gb2312tbl.htm 漢字區位碼代碼表 http://navicy2005.home4u.china.com/resource/gb2312tbm.htm 其實(shí)這兩個(gè)表是同一回事，只不過(guò)一個(gè)使用十六進(jìn)制分區表示，一個(gè)使用區位所在的數字位置表示。 例如"好"字的十六進(jìn)制區位碼是ba c3，前兩位是區域，后兩位代表位置，ba處在第26區，"好"處在此區漢字的第35位也就是c3位置，所以數字代碼就是2635。這就是GB2312漢字區位原理。根據《漢字區位碼表 》我們可以發(fā)現第15區也就是AF區以前都沒(méi)有漢字，只有少量符號，漢字都從第16區B0開(kāi)始，這就是為什么GB2312字符集都是從16區開(kāi)始的。 2、.Net程序處理漢字編碼原理分析 在.Net中可以使用System.Text來(lái)處理所有語(yǔ)言的編碼。在System.Text命名空間中包含眾多編碼的類(lèi)，可供進(jìn)行操作及轉換。其中的Encoding類(lèi)就是重點(diǎn)處理漢字編碼的類(lèi)。通過(guò)在.NET文檔中查詢(xún)Encoding類(lèi)的方法我們可以發(fā)現所有和文字編碼有關(guān)的都是字節數組，其中有兩個(gè)很好用的方法： Encoding.GetBytes ()方法將指定的 String 或字符數組的全部或部分內容編碼為字節數組 Encoding.GetString ()方法將指定字節數組解碼為字符串。 沒(méi)錯我們可以通過(guò)這兩個(gè)方法將漢字字符編碼為字節數組，同樣知道了漢字GB2312的字節數組編碼也就可以將字節數組解碼為漢字字符。通過(guò)對"好"字進(jìn)行編碼為字節數組后 Encoding gb=System.Text.Encoding.GetEncoding("gb2312"); object[] bytes=gb.Encoding.GetBytes ("好")； 發(fā)現得到了一個(gè)長(cháng)度為2的字節數組bytes，使用 string lowCode = System.Convert.ToString(bytes[0], 16); //取出元素1編碼內容（兩位16進(jìn)制） string hightCode = System.Convert.ToString(bytes[1], 16);//取出元素2編碼內容（兩位16進(jìn)制） 之后發(fā)現字節數組bytes16進(jìn)制變碼后內容竟然是{ba,c3}，剛好是"好"字的十六進(jìn)制區位碼（見(jiàn)區位碼表）。 因此我們就可以隨機生成一個(gè)長(cháng)度為2的十六進(jìn)制字節數組，使用GetString ()方法對其進(jìn)行解碼就可以得到漢字字符了。不過(guò)對于生成中文漢字驗證碼來(lái)說(shuō)，因為第15區也就是AF區以前都沒(méi)有漢字，只有少量符號，漢字都從第16區B0開(kāi)始，并且從區位D7開(kāi)始以后的漢字都是和很難見(jiàn)到的繁雜漢字，所以這些都要排出掉。所以隨機生成的漢字十六進(jìn)制區位碼第1位范圍在B、C、D之間，如果第1位是D的話(huà)，第2位區位碼就不能是7以后的十六進(jìn)制數。在來(lái)看看區位碼表發(fā)現每區的第一個(gè)位置和最后一個(gè)位置都是空的，沒(méi)有漢字，因此隨機生成的區位碼第3位如果是A的話(huà)，第4位就不能是0；第3位如果是F的話(huà)，第4位就不能是F。 好了，知道了原理，隨機生成中文漢字的程序也就出來(lái)了，以下就是生成4個(gè)隨機漢字的C#控制臺代碼： 3、程序代碼： using System; using System.Text; namespace ConsoleApplication { class ChineseCode { public static void Main() { //獲取GB2312編碼頁(yè)（表） Encoding gb=Encoding.GetEncoding("gb2312"); //調用函數產(chǎn)生4個(gè)隨機中文漢字編碼 object[] bytes=CreateRegionCode(4); //根據漢字編碼的字節數組解碼出中文漢字 string str1=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[0], typeof(byte[]))); string str2=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[1], typeof(byte[]))); string str3=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[2], typeof(byte[]))); string str4=gb.GetString((byte[])Convert.ChangeType(bytes[3], typeof(byte[]))); //輸出的控制臺 Console.WriteLine(str1 + str2 +str3 +str4); } /**//* 此函數在漢字編碼范圍內隨機創(chuàng )建含兩個(gè)元素的十六進(jìn)制字節數組，每個(gè)字節數組代表一個(gè)漢字，并將 四個(gè)字節數組存儲在object數組中。 參數：strlength，代表需要產(chǎn)生的漢字個(gè)數 */ public static object[] CreateRegionCode(int strlength) { //定義一個(gè)字符串數組儲存漢字編碼的組成元素 string[] rBase=new String [16]{"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"}; Random rnd=new Random(); //定義一個(gè)object數組用來(lái) object[] bytes=new object[strlength]; /**//*每循環(huán)一次產(chǎn)生一個(gè)含兩個(gè)元素的十六進(jìn)制字節數組，并將其放入bject數組中 每個(gè)漢字有四個(gè)區位碼組成 區位碼第1位和區位碼第2位作為字節數組第一個(gè)元素 區位碼第3位和區位碼第4位作為字節數組第二個(gè)元素 */ for(int i=0;i<strlength;i++) { //區位碼第1位 int r1=rnd.Next(11,14); string str_r1=rBase[r1].Trim(); //區位碼第2位 rnd=new Random(r1*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i);//更換隨機數發(fā)生器的 種子避免產(chǎn)生重復值 int r2; if (r1==13) { r2=rnd.Next(0,7); } else { r2=rnd.Next(0,16); } string str_r2=rBase[r2].Trim(); //區位碼第3位 rnd=new Random(r2*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i); int r3=rnd.Next(10,16); string str_r3=rBase[r3].Trim(); //區位碼第4位 rnd=new Random(r3*unchecked((int)DateTime.Now.Ticks)+i); int r4; if (r3==10) { r4=rnd.Next(1,16); } else if (r3==15) { r4=rnd.Next(0,15); } else { r4=rnd.Next(0,16); } string str_r4=rBase[r4].Trim(); //定義兩個(gè)字節變量存儲產(chǎn)生的隨機漢字區位碼 byte byte1=Convert.ToByte(str_r1 + str_r2,16); byte byte2=Convert.ToByte(str_r3 + str_r4,16); //將兩個(gè)字節變量存儲在字節數組中 byte[] str_r=new byte[]{byte1,byte2}; //將產(chǎn)生的一個(gè)漢字的字節數組放入object數組中 bytes.SetValue(str_r,i); } return bytes; } } } 實(shí)現了隨機生成漢字后，就可以使用.NET GDI來(lái)繪制自己需要的驗證碼圖形了。具體的怎樣生成驗證碼圖片，以及改變其中字符的長(cháng)和寬等效果網(wǎng)上已經(jīng)有很多相關(guān)的文章，這里由于篇幅就不再介紹了。不過(guò)有一點(diǎn)要說(shuō)明的是以上代碼在中文版的Windows下才能運行，因為它帶有GB的字符集，如果你是其他語(yǔ)言的操作系統，就需要安裝GB字符集了。 |
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