摘要：在這兩種情況下，如果你簽名的都是用戶，那么該用戶可以在激活賬戶和升級賬戶時，復用的可變部分。變量是一個元組，包括一個透視變換的系數。

額,一個突然的交流讓我想起來我耽擱許久各種驗證的實現遲遲沒做過
趁著這個機會就搞了一下
分為三部分:郵箱驗證,短信驗證,圖片驗證碼

這個部分是主要參考的經典書籍-狗書
思路就是根據用戶某些信息通過JSON Web簽名生成token,然后再發送郵件驗證,經典思路
生成和驗證函數都加載在模型中
完整代碼
itsdangerous中文文檔這里介紹了幾種簽名方式

token生成和驗證
TimedJSONWebSignatureSerializer,看這個表面詞的意思可以看出這里序列化加入了當前時間
這也是實現設置過期時間的依據吧
查看itsdangerous源碼可以看到具體的加密方式

from itsdangerous import (TimedJSONWebSignatureSerializer as Serializer, BadSignature, SignatureExpired)
...
class User(db.Model):
    __tablename__ = "user"
    id = db.Column(db.Integer,primary_key=True)
    name=db.Column(db.String(64),unique=True,index=True)

    def genter_auth_token(self,expiration=300): #設置有效期
        s=Serializer(current_app.config["SECRET_KEY"],expires_in=expiration)
        return s.dumps({"code":self.name}) #將用戶名當作簽名對象

    @staticmethod
    def verify_auth_token(token):
        s=Serializer(current_app.config["SECRET_KEY"])
        try:
            data=s.loads(token) #加載數據
        except BadSignature:
            return None
        except SignatureExpired:
            return None
        return data

同時這里itdangerous類的簽名方式都可以接收一個salt
文檔中這樣描述了salt的作用:

itsdangerous中的鹽，是為了一個截然不同的目的而產生的。你可以將它視為成命名空間
假設你想簽名兩個鏈接。你的系統有個激活鏈接，用來激活一個用戶賬戶，并且你有一個升級鏈接，可以讓一個用戶賬戶升級為付費用戶，這兩個鏈接使用email發送。在這兩種情況下，如果你簽名的都是用戶ID，那么該用戶可以在激活賬戶和升級賬戶時，復用URL的可變部分。現在你可以在你簽名的地方加上更多信息（如升級或激活的意圖），但是你也可以用不同的鹽

即只有使用相同鹽的序列化器才能成功把值加載出來

def genter_auth_token(self,expiration=300):
    s=Serializer(current_app.config["SECRET_KEY"],salt="activate-salt",expires_in=expiration)
    return s.dumps({"code":self.name})

@staticmethod
def verify_auth_token(token):
    s=Serializer(current_app.config["SECRET_KEY"],salt="activate-salt")

這個驗證碼可以直接調用一些平臺的智能驗證,也可以用另一種
另一個也許是比較傳統的思路,就是自己生成的圖片水印,保存驗證碼
python和php里都有相應的圖片操作方法,這里就寫下python的

流程就是生成任意的數字,保存,添加圖片水印

這里肯定要用的python強大的圖片處理庫PIL,其中用到了
加線條,濾鏡等增加干擾
下面是完整代碼,該做注釋的地方我已經加了注釋
看代碼之前,最好先好好看下PIL官方文檔,和一些基本概念
部分我參考的博文也貼在了文末

#!/usr/bin/env python 
#coding=utf-8
import os
import random
from flask import Flask,send_from_directory
from PIL import Image,ImageFont,ImageDraw,ImageFilter

app=Flask(__name__)
app.debug=True

class picture:
    def __init__(self):
        self.size = (240,60)
        self.mode="RGB"
        self.color="white"
        self.font = ImageFont.truetype("C:WindowsFontsArial.ttf", 36) #設置字體大小

    def randChar(self):
        basic="23456789abcdefghijklmnpqrstwxyzABCDEFGHIJKLMNPQRSTWXYZ"
        return basic[random.randint(0,len(basic)-1)] #隨機字符

    def randBdColor(self):
        return (random.randint(64,255),random.randint(64,255),random.randint(64,255)) #背景

    def randTextColor(self):
        return (random.randint(32, 127), random.randint(32, 127), random.randint(32, 127)) #隨機顏色

    def proPicture(self):
        new_image=Image.new(self.mode,self.size,self.color) #創建新圖像有三個默認參數:尺寸,顏色,模式
        drawObject=ImageDraw.Draw(new_image) #創建一個可以對image操作的對象
        line_num = random.randint(4,6) # 干擾線條數
        for i in range(line_num):
            #size=(240,60)
            begin = (random.randint(0, self.size[0]), random.randint(0, self.size[1]))
            end = (random.randint(0, self.size[0]), random.randint(0, self.size[1]))
            drawObject.line([begin, end], self.randTextColor())

        for x in range(240):
            for y in range(60):
                tmp = random.randint(0,50)
                if tmp>30: #調整干擾點數量
                    drawObject.point((x,y),self.randBdColor())

        randchar=""  
        for i in range(5):
            rand=self.randChar()
            randchar+=rand
            drawObject.text([50*i+10,10],rand,self.randTextColor(),font=self.font) #寫入字符

        new_image = new_image.filter(ImageFilter.SHARPEN) # 濾鏡    

        return new_image,randchar
@app.route("/")
def get_file(filename):
    return send_from_directory(os.getcwd(),filename)

@app.route("/")
def index():
    test=picture()
    image,code=test.proPicture()
    image.save("new.jpg")
    url="http://127.0.0.1:5000/new.jpg"
    return "
"+"圖中的code為："+code 
    #這里有緩存,需要CTRL+F5才會有效果

if __name__=="__main__":
    app.run()

另外,有的前輩會再加入了扭曲圖像增加分辨難度

# 圖形扭曲參數 
params = [1 - float(random.randint(1, 2)) / 100, 
              0, 
              0, 
              0, 
              1 - float(random.randint(1, 10)) / 100, 
              float(random.randint(1, 2)) / 500, 
              0.001, 
              float(random.randint(1, 2)) / 500 
              ] 
img = img.transform(size, Image.PERSPECTIVE, params) # 創建扭曲

這里有篇文章詳細的介紹了下:

對當前圖像進行透視變換，產生給定尺寸的新圖像。
變量data是一個8元組(a,b,c,d,e,f,g,h)，包括一個透視變換的系數。對于輸出圖像中的每個像素點，新的值來自于輸入圖像的位置的(a x + b y + c)/(g x + h y + 1), (d x+ e y + f)/(g x + h y + 1)像素，使用最接近的像素進行近似

這個的源定義就牽涉到了一個仿射變換,涉及一些數學的計算
看得我有點懵逼,就沒加到我的代碼中,先留坑

這個地方現在很多網站會使用另一種回答問題的方式,這個方法的實現
我個人感覺也是應該也是相同的手段,只是將隨機的字符串改為問題,將驗證方式改為答案
不過這里或許要把問題和答案存進數據庫,更方便點,也才能實現

有時候想自己是不是出生太晚了。。。。。想寫的東西,都能搜到很好的博文,如下:flask開發restful api系列(5)-短信驗證碼
這里云通訊是文中所用平臺的開發文檔,不過平臺可以自由選擇,結果都是一樣
這里就簡化一下前輩的代碼,把關于驗證碼處理的重點代碼擼了出來,用到了Redis,我也趁機學了一波,的確挺好用的

import redis
import random

phonenumber=188888888
#這里可以利用正則過濾一下電話號碼,比如：
#/^(13[0-9]|14[5-9]|15[0-9]|16[6]|17[0-8]|18[0-9]|19[8-9])d{8}$/

conn=redis.StrictRedis(host="127.0.0.1",port=6379)

def producCode():
    verifyCode=str(random.randint(100000,999999))

    pipe=conn.pipeline() #添加管道,可以一次連接執行多次命令
    pipe.set("phone%s"%phonenumber,verifyCode)
    pipe.expire("phone%s"%phonenumber,60) #設置過期時間一分鐘
    pipe.execute()

def checkCode():
    pipe=conn.pipeline() #添加管道,可以一次連接執行多次命令
    pipe.set("postNum%s"%phonenumber,"0")
    validate_number = request.get_json().get("validate_number")
    pipe.incr("postNum%s"%phonenumber) #記錄提交次數防止爆破
    if conn.get("postNum%s"%phonenumber)>3:
        pass
    ...
    if validate_number != validate_number_in_redis:
        return jsonify({"code": 0, "message": "驗證沒有通過"})
    pipe.set("is_validate:%s" % phone_number, "1") #通過驗證碼設置value為1
    pipe.expire("is_validate:%s" % phone_number, 120)
    pipe.execute()

    return jsonify({"code": 1, "message": "驗證通過"})
def postMessage():
    result=conn.get("phone%s"%phonenumber)
    #此時如果通過驗證碼,result為1,否則為0
    ...
    #剩下的其他操作

這里提到了泄露接口導致驗證碼爆破的情況,我也添加了一些代碼
另外就是在某些功能模塊,也易出現漏洞,比如修改資料處,驗證碼不僅僅要與phone一致
也要檢查用戶名的一致性,要不然如果只是通過驗證碼,用戶修改為自己的號碼,驗證碼手機號都通過驗證
(感覺一般人不會出現這種錯誤)

而你的代碼又是直接傳入用戶名進行修改操作,這將可能導致任意用戶重置密碼
或者你的代碼直接將phone作為索引進行修改

Github完整代碼地址

參考文章: 狗書authentication
雜項之圖像處理pillow
PIL一些基本概念
PIL中的Image模塊
Python PIL ImageDraw和ImageFont模塊學習
Python圖像處理庫PIL的ImageFilter模塊介紹
Redis中文文檔
redis-py