一次性密碼機制java實作（資訊安全）

在資訊學中，密碼也叫密碼，要實作登入驗證，每次網絡傳輸的密碼都不一緻，故稱為一次性密碼機制。

這裡實作簡單的一次性密碼機制：（SpringMVC實作）

一次性密碼機制java實作（資訊安全）

思路：用驗證碼代替時間戳，将密碼（密碼）通過md5算法加密，再将驗證碼加在後面，然後再用md5算法加密，在網絡傳輸過程中以密文的形式傳輸到背景管理。背景資料庫儲存的是用md5算法加密的密碼，将該密文加上儲存在session範圍内的驗證碼用md5算法加密，得到的密文與請求中的密碼對比，如配對，則驗證成功，否則，驗證失敗。

MD5加密：

EncryptionByMD5.java

package com.dw.controller;

public class EncryptionByMD5 {

		public static String getMD5(byte[] source) {
			String s = null;
			char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
					'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };// 用來将位元組轉換成16進制表示的字元
			try {
				java.security.MessageDigest md = java.security.MessageDigest
						.getInstance("MD5");
				md.update(source);
				byte tmp[] = md.digest();// MD5 的計算結果是一個 128 位的長整數，
				// 用位元組表示就是 16 個位元組
				char str[] = new char[16 * 2];// 每個位元組用 16 進制表示的話，使用兩個字元， 是以表示成 16
				// 進制需要 32 個字元
				int k = 0;// 表示轉換結果中對應的字元位置
				for (int i = 0; i < 16; i++) {// 從第一個位元組開始，對 MD5 的每一個位元組// 轉換成 16
					// 進制字元的轉換
					byte byte0 = tmp[i];// 取第 i 個位元組
					str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];// 取位元組中高 4 位的數字轉換,// >>>
					// 為邏輯右移，将符号位一起右移
					str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];// 取位元組中低 4 位的數字轉換

				}
				s = new String(str);// 換後的結果轉換為字元串

			} catch (Exception e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
			return s;
		}
		
		public static void main(String[] args){
		
			String test=EncryptionByMD5.getMD5("abc123".getBytes());
			//test = e99a18c428cb38d5f260853678922e03
			System.out.println(test);

		}

}

驗證碼實作：RandomValidateCode.java：

package com.dw.controller;

import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.Random;

import javax.imageio.ImageIO;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;
	/**
	 * 驗證碼生成類
	 */
	public class RandomValidateCode {
	    
	    public static final String RANDOMCODEKEY= "RANDOMVALIDATECODEKEY";//放到session中的key     
	    //private String randString = "0123456789";//随機産生隻有數字的字元串 private String
	    //private String randString = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随機産生隻有字母的字元串
	    private String randString = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";//随機産生數字與字母組合的字元串  
	    private int width = 95;// 圖檔寬  
	    private int height = 25;// 圖檔高  
	    private int lineSize = 40;// 幹擾線數量  
	    private int stringNum = 4;// 随機産生字元數量  
	    
	    private Random random = new Random(); 
	 
	    /*
	     * 獲得字型
	     */ 
	    private Font getFont() { 
	        return new Font("Fixedsys", Font.CENTER_BASELINE, 18); 
	    } 
	 
	    /*
	     * 獲得顔色
	     */ 
	    private Color getRandColor(int fc, int bc) { 
	        if (fc > 255) 
	            fc = 255; 
	        if (bc > 255) 
	            bc = 255; 
	        int r = fc + random.nextInt(bc - fc - 16); 
	        int g = fc + random.nextInt(bc - fc - 14); 
	        int b = fc + random.nextInt(bc - fc - 18); 
	        return new Color(r, g, b); 
	    } 
	 
	    /**
	     * 生成随機圖檔
	     */ 
	    public void getRandcode(HttpServletRequest request, 
	            HttpServletResponse response) { 
	        HttpSession session = request.getSession(); 
	        // BufferedImage類是具有緩沖區的Image類,Image類是用于描述圖像資訊的類  
	        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_BGR);
	        Graphics g = image.getGraphics();// 産生Image對象的Graphics對象,該對象可以在圖像上進行各種繪制操作  
	        g.fillRect(0, 0, width, height); 
	        g.setFont(new Font("Times New Roman", Font.ROMAN_BASELINE, 18)); 
	        g.setColor(getRandColor(110, 133)); 
	        // 繪制幹擾線  
	        for (int i = 0; i <= lineSize; i++) { 
	            drowLine(g); 
	        } 
	        // 繪制随機字元  
	        String randomString = ""; 
	        for (int i = 1; i <= stringNum; i++) { 
	            randomString = drowString(g, randomString, i); 
	        } 
	        //将生成的随機字元串儲存到session中，而jsp界面通過session.getAttribute("RANDOMCODEKEY")，  
	        //獲得生成的驗證碼，然後跟使用者輸入的進行比較  
	        session.removeAttribute(RANDOMCODEKEY);
	        session.setAttribute(RANDOMCODEKEY, randomString);
	        g.dispose(); 
	        try { 
	            // 将記憶體中的圖檔通過流動形式輸出到用戶端  
	            ImageIO.write(image, "JPEG", response.getOutputStream()); 
	        } catch (Exception e) { 
	            e.printStackTrace(); 
	        } 
	 
	    } 
	 
	    /*
	     * 繪制字元串
	     */ 
	    private String drowString(Graphics g, String randomString, int i) { 
	        g.setFont(getFont()); 
	        g.setColor(new Color(random.nextInt(101), random.nextInt(111), random 
	                .nextInt(121))); 
	        String rand = String.valueOf(getRandomString(random.nextInt(randString 
	                .length()))); 
	        randomString += rand; 
	        g.translate(random.nextInt(3), random.nextInt(3)); 
	        g.drawString(rand, 13 * i, 16); 
	        return randomString; 
	    } 
	 
	    /*
	     * 繪制幹擾線
	     */ 
	    private void drowLine(Graphics g) { 
	        int x = random.nextInt(width); 
	        int y = random.nextInt(height); 
	        int xl = random.nextInt(13); 
	        int yl = random.nextInt(15); 
	        g.drawLine(x, y, x + xl, y + yl); 
	    } 
	 
	    /*
	     * 擷取随機的字元
	     */ 
	    public String getRandomString(int num) { 
	        return String.valueOf(randString.charAt(num)); 
	    } 
	}

Controller.java:

package com.dw.controller;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.servlet.http.HttpSession;

import org.springframework.http.HttpRequest;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

@Controller
@RequestMapping("/validateCode")
public class YanZhengMaController {
	 @RequestMapping("/getVerify")
	    public void getVerify(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response){
	        response.setContentType("image/jpeg");//設定相應類型,告訴浏覽器輸出的内容為圖檔  
	        response.setHeader("Pragma", "No-cache");//設定響應頭資訊，告訴浏覽器不要緩存此内容  
	        response.setHeader("Cache-Control", "no-cache"); 
	        response.setDateHeader("Expire", 0); 
	        RandomValidateCode randomValidateCode = new RandomValidateCode(); 
	        try { 
	            randomValidateCode.getRandcode(request, response);//輸出驗證碼圖檔方法  
	        } catch (Exception e) { 
	            e.printStackTrace(); 
	        } 
	    } 

	    /**
	     * 登入頁面校驗驗證碼
	     */
	    @RequestMapping("/checkVerify")
	    @ResponseBody
	    public String checkVerify(String inputStr, HttpSession session){
	        //從session中擷取随機數
	        String random = (String) session.getAttribute("RANDOMVALIDATECODEKEY");
	        if(random.equals(inputStr)){
	            return "T";//驗證碼正确
	        }else{
	            return "F";//驗證碼錯誤
	        }
	    }
	    
	    /*
	     * 密碼、密碼+驗證碼加密
	     */
	    @RequestMapping("/jiami")
	    @ResponseBody	    
	    public String jiaMi(String inputStr, HttpSession session){
	    	EncryptionByMD5 md5 = new EncryptionByMD5();
	    	String jiami = md5.getMD5(inputStr.getBytes());
	    	return jiami;
	    }
	    
	    /*
	     * 驗證成功輸出界面
	     */
	    @SuppressWarnings("static-access")
		@RequestMapping("/checkOk")
	    public String checkOk(HttpServletRequest request,HttpSession session) {
	    	String password = request.getParameter("password");
	    	String username = request.getParameter("username");
	    	String user = "admin";
	    	//pwd = abc123 + 驗證碼
	    	String pwd = "e99a18c428cb38d5f260853678922e03" + (String) session.getAttribute("RANDOMVALIDATECODEKEY");
	    	EncryptionByMD5 encryptionByMD5 = new EncryptionByMD5();
	    	pwd = encryptionByMD5.getMD5(pwd.getBytes());
//	    	System.out.println("pwd:"+pwd);
//	    	System.out.println("password:"+password);
	    	if(!user.equals(username) || !pwd.equals(password)){
	    		return "redirect:error.jsp";
	    	}
			return "redirect:ok.jsp";
		}
}

jsp頁面：

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

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
    <title>登陸頁面</title>
    <meta name="viewport"
          content="width=device-width,initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0, user-scalable=no"/>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
    <script language="javascript" src="js/jquery-3.1.1.min.js"></script>
    
    <script type="text/javascript">
      $(document.body).ready(function () {
    //首次擷取驗證碼
    $("#imgVerify").attr("src","/SpringMVC01/validateCode/getVerify.do?"+Math.random());
      });


//擷取驗證碼
function getVerify(obj,str){
    obj.src = str+"/validateCode/getVerify.do?"+Math.random();
}
//驗證碼出錯- 重新整理驗證碼
function getVerify2(str){
 $("#imgVerify").attr("src",str+"/validateCode/getVerify.do?"+Math.random());
}

//校驗驗證碼
function checkSum(str){
    var inputStr = $(".check_input").val();
    if(inputStr!=null && inputStr!=""){
        inputStr = inputStr.toUpperCase();//将輸入的字母全部轉換成大寫
        $.ajax({
            url : str+"/validateCode/checkVerify.do",
            data: {inputStr:inputStr},
            success : function(datas) {
                if(datas == "T"){
                    //$("#form1").submit();//送出表單
                    jiami(str);
                }else{
                    getVerify2(str); //出錯時更換驗證碼
                    $(".check_input").val("");
                    $(".warn_text").text("驗證碼輸入錯誤！");
                    $(".login_form_warn").css("display","block");
                }
            }
        });
    }else{
        getVerify2(str); //出錯時更換驗證碼
        $(".warn_text").text("請輸入驗證碼");
        $(".login_form_warn").css("display","block");
    }
}


    function jiami(str){
      var pwd = document.getElementById("password").value;
      var inputStr = $(".check_input").val().toUpperCase();
      $.ajax({
        url:str+"/validateCode/jiami.do",
        data: {inputStr:pwd},
        success:function(datas){
          //$("#form1").submit();//送出表單
          var klAndYzm = datas + inputStr;
          $.ajax({
           url:str+"/validateCode/jiami.do",
           data: {inputStr:klAndYzm},
           success:function(datas){
            document.getElementById("password").value = datas;
            $("#form1").submit();//送出表單
           }
          });
          
        }
      });
      
    }
    
    </script>
    
</head>
<body>
<div class="login_form">
                    <form action="${pageContext.request.contextPath }/validateCode/checkOk.do" method='post' id="form1">
                            <input type="text" name="username" id="username" placeholder="請輸入使用者名">
                            <input type="password" name="password" id="password" placeholder="請輸入密碼">
                    </form>
                    <input class="check_input" type="text"  placeholder="請輸入驗證碼" >
                    <img id="imgVerify" src="" alt="點選更換驗證碼" width="112" height="36" οnclick="getVerify(this,'${pageContext.request.contextPath}');"><!--首次擷取驗證碼圖檔，也可在此将src設為通路路徑/getVerify-->
                    <div class="login_form_warn_lable"></div>
                    <div class="login_form_warn">
                          <div style="font-size: 10px;color: red;">  <span class="warn_text"></span> </div>
                    </div>
                    <div class="login_form_submit">
                            <input class="btn_submit" οnclick="checkSum('${pageContext.request.contextPath}');" type="submit" value="登入"/>
                    </div>
                </div>
</body>
</html>

效果：

一次性密碼機制java實作（資訊安全）

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