使用Lua GD库动态生成验证码图片

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最近得闲，学习一下Lua。

Lua下有个gd图形库，通过简单的Lua语句就能控制、生成图片。

之前在某个项目中要用到验证码，当时对这方面不太了解，就采用最不专业的做法：预先准备好若干验证码图片，把对应的值存入到数据库；使用时随机取出一对“图片-验证码值”供用户验证。这样做的好处是减少编码复杂度和服务器负担，但是问题也显而易见：预先准备的验证码图片数量有限，要是有人恶意攻击的话，这种验证码恐怕只是个摆设。要是专业人士见到我的这种实现，只怕会笑掉大牙。

当时也考虑过动态生成图片，随机生成几个数字、字母组成的验证码，然后将此验证码生成图片，最后对验证码图片进行模糊处理（倾斜、模糊、加干扰等）。验证码的生成到不难，有比较成熟的随机函数可以做到；但是将验证码生成图片并做模糊处理，当时就没有什么好的办法了。考虑过Java下应该有图形库可以做到这一点，但是觉得代码量肯定不小，运行效率恐怕也难以保证，所以就没深究。

直到最近接触到Lua的gd库，才重新想起这事。关于该gd库的细节，请参看官方文档：http://lua-gd.luaforge.net/manual.html

不说废话，直接上代码：

1 require("gd")
2
3 --定义词典
4
5 dict={'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z','A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z','1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'}
6
7 --随机种子
8
9 math.randomseed(os.time())
10
11 im2 = gd.createTrueColor(100, 40)
12
13 white = im2:colorAllocate(255, 255, 255)
14
15 stringmark=""
16
17 for i=1,6 do
18
19 stringmark=stringmark..dict[math.random(62)]
20
21 end
22
23 im2:string(gd.FONT_GIANT, 18, 10, stringmark, white)
24
25 im2:png("./output/验证码.png",100)
26
27

这样总共用不到20行代码就实现了一个简单的验证码，效果如下：

虽然基本实现了验证码图片的生成，但还不太理想；要实现真正可用的验证码，大概还需要做如下处理：设置不同字体、字符要随机倾斜、要随机模糊字符、要增加干扰等。

因此在此基础上略作了改进：设置不同字体、字符随机倾斜；至于随机模糊字符、增加干扰暂时还没想好怎么处理。最后代码如下：

  1 require("gd")
  2
  3 require("lfs")
  4
  5 --定义词典
  6
  7 dict={'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z','A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z','1','2','3','4','5','6','7','8','9','0'}
  8
  9 --随机种子
10
11 math.randomseed(os.time())
12
13 im2 = gd.createTrueColor(100, 40)
14
15 white = im2:colorAllocate(255, 255, 255)
16
17 stringmark=""
18
19 fonts={}
20
21 --查找字体
22
23 function searchFont()
24
25 local i=1
26
27 for file in lfs.dir("./复件 output/") do
28
29 if file~="." and file~=".." then
30
31 fonts[i]=string.sub(file,1,string.find(file,"ttf")).."tf"
32
33 print(fonts[i])
34
35 i=i+1
36
37 end
38
39 end
40
41 end
42
43 --测试不同字体的效果
44
45 function testFont()
46
47 searchFont()
48
49 if table.getn(fonts)==0 then --没有指定字体路径，就搜索系统字体
50
51 for file in lfs.dir("C:/WINDOWS/Fonts/") do
52
53 if string.find(file,".ttf")and not string.find(file,"esri") then
54
55 makeStringWithRotate(file)
56
57 end
58
59 end
60
61 else--否则就使用指定字体
62
63 for i=1,table.getn(fonts) do
64
65 makeStringWithRotate(fonts[i])
66
67 end
68
69 end
70
71 end
72
73 --生成带角度字符串
74
75 function makeStringWithRotate(font)
76
77 for i=1,6 do
78
79 local s=dict[math.random(62)]
80
81 im2:stringFT(white,"C:/WINDOWS/Fonts/"..font,18,math.random()/math.pi,5+(i-1)*15, 25, s)
82
83 stringmark=stringmark..s
84
85 end
86
87 im2:png("./output/"..font..".png",100)
88
89 -- 清理工作，准备下次使用
90
91 stringmark=""
92
93 im2 = gd.createTrueColor(100, 40)
94
95 end
96
97 --生成普通字符串
98
99 function makeString()
100
101 im2 = gd.createTrueColor(100, 40)
102
103 white = im2:colorAllocate(255, 255, 255)
104
105 for i=1,6 do
106
107 stringmark=stringmark..dict[math.random(62)]
108
109 end
110
111 im2:string(gd.FONT_GIANT, 18, 10, stringmark, white)
112
113 stringmark=""
114
115 im2:png("./output/验证码.png",100)
116
117 end
118
119 testFont()
120
121 --makeString()
122
123

说明如下：

由于不同字体的显示效果不一样，在有些字体中0、o、O不分；i、I、1、l、L不分；有些字体无法显示；这样导致验证码无法识别，因此必须去掉不适合用来生成验证码的字体。但是由于系统字体太多，如果逐一由手工验证，将是一件繁复而无意义的工作，因此在这里我采用“循环验证”的方式来处理：

1.使用系统中每一种字体都生成一张验证码图片放到指定目录A中（"./output/"），图片名即字体名

2.依次对这些验证码图片进行验证，剔除不适合做验证码的字体

3.将剔除后合格的验证码图片拷到指定目录B下（C:/luaaio_2.0_windows/test/test_gd/复件 output/），删除原目录A（"./output/"）中的内容

4.重新运行本程序，将读取目录B中合格字体，然后使用这些字体创建验证码图片到目录A中

5.重复步骤2，继续剔除不合格的字体，直到得到所有合格的字体。

最后，在我自己系统上经过多次运行，最后从几百个字体中得到比较容易分辨、适合作验证码的字体如下：

courbd.ttf

courbi.ttf

DejaVuMonoSans.ttf

DejaVuMonoSansBold.ttf