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一次性口令机制java实现（信息安全）

 instl 2019-04-25

在信息学中，密码也叫口令，要实现登录验证，每次网络传输的口令都不一致，故称为一次性口令机制。

这里实现简单的一次性口令机制：（SpringMVC实现）

思路：用验证码代替时间戳，将密码（口令）通过md5算法加密，再将验证码加在后面，然后再用md5算法加密，在网络传输过程中以密文的形式传输到后台管理。后台数据库保存的是用md5算法加密的密码，将该密文加上保存在session范围内的验证码用md5算法加密，得到的密文与请求中的口令对比，如配对，则验证成功，否则，验证失败。

MD5加密：

EncryptionByMD5.java

  1. package com.dw.controller;

  3. public class EncryptionByMD5 {

  5. 		public static String getMD5(byte[] source) {
  6. 			String s = null;
  7. 			char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
  8. 					'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };// 用来将字节转换成16进制表示的字符
  9. 			try {
  10. 				java.security.MessageDigest md = java.security.MessageDigest
  11. 						.getInstance("MD5");
  12. 				md.update(source);
  13. 				byte tmp[] = md.digest();// MD5 的计算结果是一个 128 位的长整数，
  14. 				// 用字节表示就是 16 个字节
  15. 				char str[] = new char[16 * 2];// 每个字节用 16 进制表示的话，使用两个字符， 所以表示成 16
  16. 				// 进制需要 32 个字符
  17. 				int k = 0;// 表示转换结果中对应的字符位置
  18. 				for (int i = 0; i < 16; i++) {// 从第一个字节开始，对 MD5 的每一个字节// 转换成 16
  19. 					// 进制字符的转换
  20. 					byte byte0 = tmp[i];// 取第 i 个字节
  21. 					str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];// 取字节中高 4 位的数字转换,// >>>
  22. 					// 为逻辑右移，将符号位一起右移
  23. 					str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];// 取字节中低 4 位的数字转换

  25. 				}
  26. 				s = new String(str);// 换后的结果转换为字符串

  28. 			} catch (Exception e) {
  29. 				// TODO Auto-generated catch block
  30. 				e.printStackTrace();
  31. 			}
  32. 			return s;
  33. 		}

  35. 		public static void main(String[] args){

  37. 			String test=EncryptionByMD5.getMD5("abc123".getBytes());
  38. 			//test = e99a18c428cb38d5f260853678922e03
  39. 			System.out.println(test);

  41. 		}

  43. }

验证码实现：RandomValidateCode.java：
  1. package com.dw.controller;

  3. import java.awt.Color;
  4. import java.awt.Font;
  5. import java.awt.Graphics;
  6. import java.awt.image.BufferedImage;
  7. import java.util.Random;

  9. import javax.imageio.ImageIO;
  10. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
  11. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
  12. import javax.servlet.http.HttpSession;
  13. 	/**
  14. 	 * 验证码生成类
  15. 	 */
  16. 	public class RandomValidateCode {

  18. 	    public static final String RANDOMCODEKEY= "RANDOMVALIDATECODEKEY";//放到session中的key     
  19. 	    //private String randString = "0123456789";//随机产生只有数字的字符串 private String
  20. 	    //private String randString = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随机产生只有字母的字符串
  21. 	    private String randString = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随机产生数字与字母组合的字符串  
  22. 	    private int width = 95;// 图片宽  
  23. 	    private int height = 25;// 图片高  
  24. 	    private int lineSize = 40;// 干扰线数量  
  25. 	    private int stringNum = 4;// 随机产生字符数量  

  27. 	    private Random random = new Random(); 

  29. 	    /*
  30. 	     * 获得字体
  31. 	     */ 
  32. 	    private Font getFont() { 
  33. 	        return new Font("Fixedsys", Font.CENTER_BASELINE, 18); 
  34. 	    } 

  36. 	    /*
  37. 	     * 获得颜色
  38. 	     */ 
  39. 	    private Color getRandColor(int fc, int bc) { 
  40. 	        if (fc > 255) 
  41. 	            fc = 255; 
  42. 	        if (bc > 255) 
  43. 	            bc = 255; 
  44. 	        int r = fc + random.nextInt(bc - fc - 16); 
  45. 	        int g = fc + random.nextInt(bc - fc - 14); 
  46. 	        int b = fc + random.nextInt(bc - fc - 18); 
  47. 	        return new Color(r, g, b); 
  48. 	    } 

  50. 	    /**
  51. 	     * 生成随机图片
  52. 	     */ 
  53. 	    public void getRandcode(HttpServletRequest request, 
  54. 	            HttpServletResponse response) { 
  55. 	        HttpSession session = request.getSession(); 
  56. 	        // BufferedImage类是具有缓冲区的Image类,Image类是用于描述图像信息的类  
  57. 	        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
  58. 	        Graphics g = image.getGraphics();// 产生Image对象的Graphics对象,该对象可以在图像上进行各种绘制操作  
  59. 	        g.fillRect(0, 0, width, height); 
  60. 	        g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.ROMAN_BASELINE, 18)); 
  61. 	        g.setColor(getRandColor(110, 133)); 
  62. 	        // 绘制干扰线  
  63. 	        for (int i = 0; i <= lineSize; i++) { 
  64. 	            drowLine(g); 
  65. 	        } 
  66. 	        // 绘制随机字符  
  67. 	        String randomString = ""; 
  68. 	        for (int i = 1; i <= stringNum; i++) { 
  69. 	            randomString = drowString(g, randomString, i); 
  70. 	        } 
  71. 	        //将生成的随机字符串保存到session中，而jsp界面通过session.getAttribute("RANDOMCODEKEY")，  
  72. 	        //获得生成的验证码，然后跟用户输入的进行比较  
  73. 	        session.removeAttribute(RANDOMCODEKEY);
  74. 	        session.setAttribute(RANDOMCODEKEY, randomString);
  75. 	        g.dispose(); 
  76. 	        try { 
  77. 	            // 将内存中的图片通过流动形式输出到客户端  
  78. 	            ImageIO.write(image, "JPEG", response.getOutputStream()); 
  79. 	        } catch (Exception e) { 
  80. 	            e.printStackTrace(); 
  81. 	        } 

  83. 	    } 

  85. 	    /*
  86. 	     * 绘制字符串
  87. 	     */ 
  88. 	    private String drowString(Graphics g, String randomString, int i) { 
  89. 	        g.setFont(getFont()); 
  90. 	        g.setColor(new Color(random.nextInt(101), random.nextInt(111), random 
  91. 	                .nextInt(121))); 
  92. 	        String rand = String.valueOf(getRandomString(random.nextInt(randString 
  93. 	                .length()))); 
  94. 	        randomString += rand; 
  95. 	        g.translate(random.nextInt(3), random.nextInt(3)); 
  96. 	        g.drawString(rand, 13 * i, 16); 
  97. 	        return randomString; 
  98. 	    } 

  100. 	    /*
  101. 	     * 绘制干扰线
  102. 	     */ 
  103. 	    private void drowLine(Graphics g) { 
  104. 	        int x = random.nextInt(width); 
  105. 	        int y = random.nextInt(height); 
  106. 	        int xl = random.nextInt(13); 
  107. 	        int yl = random.nextInt(15); 
  108. 	        g.drawLine(x, y, x + xl, y + yl); 
  109. 	    } 

  111. 	    /*
  112. 	     * 获取随机的字符
  113. 	     */ 
  114. 	    public String getRandomString(int num) { 
  115. 	        return String.valueOf(randString.charAt(num)); 
  116. 	    } 
  117. 	}

Controller.java: 
  1. package com.dw.controller;

  3. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
  4. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
  5. import javax.servlet.http.HttpSession;

  7. import org.springframework.http.HttpRequest;
  8. import org.springframework.stereotype.Controller;
  9. import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
  10. import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

  12. @Controller
  13. @RequestMapping("/validateCode")
  14. public class YanZhengMaController {
  15. 	 @RequestMapping("/getVerify")
  16. 	    public void getVerify(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
  17. 	        response.setContentType("image/jpeg");//设置相应类型,告诉浏览器输出的内容为图片  
  18. 	        response.setHeader("Pragma", "No-cache");//设置响应头信息，告诉浏览器不要缓存此内容  
  19. 	        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache"); 
  20. 	        response.setDateHeader("Expire", 0); 
  21. 	        RandomValidateCode randomValidateCode = new RandomValidateCode(); 
  22. 	        try { 
  23. 	            randomValidateCode.getRandcode(request, response);//输出验证码图片方法  
  24. 	        } catch (Exception e) { 
  25. 	            e.printStackTrace(); 
  26. 	        } 
  27. 	    } 

  29. 	    /**
  30. 	     * 登录页面校验验证码
  31. 	     */
  32. 	    @RequestMapping("/checkVerify")
  33. 	    @ResponseBody
  34. 	    public String checkVerify(String inputStr, HttpSession session){
  35. 	        //从session中获取随机数
  36. 	        String random = (String) session.getAttribute("RANDOMVALIDATECODEKEY");
  37. 	        if(random.equals(inputStr)){
  38. 	            return "T";//验证码正确
  39. 	        }else{
  40. 	            return "F";//验证码错误
  41. 	        }
  42. 	    }

  44. 	    /*
  45. 	     * 口令、口令+验证码加密
  46. 	     */
  47. 	    @RequestMapping("/jiami")
  48. 	    @ResponseBody	    
  49. 	    public String jiaMi(String inputStr, HttpSession session){
  50. 	    	EncryptionByMD5 md5 = new EncryptionByMD5();
  51. 	    	String jiami = md5.getMD5(inputStr.getBytes());
  52. 	    	return jiami;
  53. 	    }

  55. 	    /*
  56. 	     * 验证成功输出界面
  57. 	     */
  58. 	    @SuppressWarnings("static-access")
  59. 		@RequestMapping("/checkOk")
  60. 	    public String checkOk(HttpServletRequest request,HttpSession session) {
  61. 	    	String password = request.getParameter("password");
  62. 	    	String username = request.getParameter("username");
  63. 	    	String user = "admin";
  64. 	    	//pwd = abc123 + 验证码
  65. 	    	String pwd = "e99a18c428cb38d5f260853678922e03" + (String) session.getAttribute("RANDOMVALIDATECODEKEY");
  66. 	    	EncryptionByMD5 encryptionByMD5 = new EncryptionByMD5();
  67. 	    	pwd = encryptionByMD5.getMD5(pwd.getBytes());
  68. //	    	System.out.println("pwd:"+pwd);
  69. //	    	System.out.println("password:"+password);
  70. 	    	if(!user.equals(username) || !pwd.equals(password)){
  71. 	    		return "redirect:error.jsp";
  72. 	    	}
  73. 			return "redirect:ok.jsp";
  74. 		}
  75. }

jsp页面： 
  1. <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="utf-8"%>

  3. <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
  4. <html>
  5. <head>
  6.     <title>登陆页面</title>
  7.     <meta name="viewport"
  8.           content="width=device-width,initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no"/>
  9.     <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
  10.     <script language="javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>

  12.     <script type="text/javascript">
  13.       $(document.body).ready(function () {
  14.     //首次获取验证码
  15.     $("#imgVerify").attr("src","/SpringMVC01/validateCode/getVerify.do?"+Math.random());
  16.       });


  19. //获取验证码
  20. function getVerify(obj,str){
  21.     obj.src = str+"/validateCode/getVerify.do?"+Math.random();
  22. }
  23. //验证码出错- 刷新验证码
  24. function getVerify2(str){
  25.  $("#imgVerify").attr("src",str+"/validateCode/getVerify.do?"+Math.random());
  26. }

  28. //校验验证码
  29. function checkSum(str){
  30.     var inputStr = $(".check_input").val();
  31.     if(inputStr!=null && inputStr!=""){
  32.         inputStr = inputStr.toUpperCase();//将输入的字母全部转换成大写
  33.         $.ajax({
  34.             url : str+"/validateCode/checkVerify.do",
  35.             data: {inputStr:inputStr},
  36.             success : function(datas) {
  37.                 if(datas == "T"){
  38.                     //$("#form1").submit();//提交表单
  39.                     jiami(str);
  40.                 }else{
  41.                     getVerify2(str); //出错时更换验证码
  42.                     $(".check_input").val("");
  43.                     $(".warn_text").text("验证码输入错误！");
  44.                     $(".login_form_warn").css("display","block");
  45.                 }
  46.             }
  47.         });
  48.     }else{
  49.         getVerify2(str); //出错时更换验证码
  50.         $(".warn_text").text("请输入验证码");
  51.         $(".login_form_warn").css("display","block");
  52.     }
  53. }


  56.     function jiami(str){
  57.       var pwd = document.getElementById("password").value;
  58.       var inputStr = $(".check_input").val().toUpperCase();
  59.       $.ajax({
  60.         url:str+"/validateCode/jiami.do",
  61.         data: {inputStr:pwd},
  62.         success:function(datas){
  63.           //$("#form1").submit();//提交表单
  64.           var klAndYzm = datas + inputStr;
  65.           $.ajax({
  66.            url:str+"/validateCode/jiami.do",
  67.            data: {inputStr:klAndYzm},
  68.            success:function(datas){
  69.             document.getElementById("password").value = datas;
  70.             $("#form1").submit();//提交表单
  71.            }
  72.           });

  74.         }
  75.       });

  77.     }

  79.     </script>

  81. </head>
  82. <body>
  83. <div class="login_form">
  84.                     <form action="${pageContext.request.contextPath }/validateCode/checkOk.do" method='post' id="form1">
  85.                             <input type="text" name="username" id="username" placeholder="请输入用户名">
  86.                             <input type="password" name="password" id="password" placeholder="请输入密码">
  87.                     </form>
  88.                     <input class="check_input" type="text"  placeholder="请输入验证码" >
  89.                     <img id="imgVerify" src="" alt="点击更换验证码" width="112" height="36" onclick="getVerify(this,'${pageContext.request.contextPath}');"><!--首次获取验证码图片，也可在此将src设为访问路径/getVerify-->
  90.                     <div class="login_form_warn_lable"></div>
  91.                     <div class="login_form_warn">
  92.                           <div style="font-size: 10px;color: red;">  <span class="warn_text"></span> </div>
  93.                     </div>
  94.                     <div class="login_form_submit">
  95.                             <input class="btn_submit" onclick="checkSum('${pageContext.request.contextPath}');" type="submit" value="登录"/>
  96.                     </div>
  97.                 </div>
  98. </body>
  99. </html>
效果：

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