鸿蒙开源第三方组件——SwipeCaptcha滑动拼图验证

中科院软件所智能软件研究中心

前言

基于安卓平台的滑动拼图验证组件SwipeCaptcha（mcxtzhang/SwipeCaptcha），实现了其核心功能的鸿蒙化迁移和重构，代码已经开源到（https://gitee.com/isrc_ohos/SwipeCaptcha），欢迎各位下载使用并提出宝贵意见！

背景

在页面登录或者注册的时候，为了确保不是机器人操作，会让用户手动验证。验证方式分为滑动拼图验证和滑动验证两种。本文的SwipeCaptcha组件可以实现滑动拼图的验证方式，操作简单，安全性强，被众多APP使用。

组件效果展示

鸿蒙系统的SwipeCaptcha组件在使用时，有两个较为重要的图片：滑块和原图。这两张图片被放置于同一水平线上，用户拖动滑块至原图处，误差在一定范围内，即可验证成功。每次调用SwipeCaptcha组件，滑块和原图的位置都会发生随机变化，登录时被暴力破解的难度增加，安全性较高。

在SwipeCaptcha组件的验证界面，还有当前进度值和验证状态的描述。当前进度值表示滑块在水平方向的滑动进度，进度为100时，表示滑块滑至最右端。进度值下方展示的是当前的验证状态，可分为：“开始”、“验证失败，请重新验证三种状态”、“验证成功”。下面依次展示SwipeCaptcha组件拼图验证失败和成功的效果图。

验证失败效果

用户未将滑块拖至原图处，导致滑块与原图的位置误差较大，验证失败。

2. 验证成功效果

用户拖动滑块至原图处，误差在一定范围内，验证成功。

Sample解析

Sample主要包含以下四个部分：1）拼图背景导入手机。2）裁剪滑块。3）绘制滑块。4）验证拼图是否成功。下面将通过具体步骤对上述四个部分进行详解。

数据初始化

本步骤包含三个部分的数据设置：（1）获取手机屏幕宽度信息；（2）设置进度值和验证状态的初始提示文字，如“当前进度值”、“请滑动滑块验证”；（3）初始化画笔信息，定义画笔属性；

//获取手机屏幕宽度
displayAttributes.width DisplayManager displayManager = DisplayManager.getInstance(); 
Display display = displayManager.getDefaultDisplay(this).get(); 
DisplayAttributes displayAttributes = display.getAttributes(); 
windowWidth = displayAttributes.width;
//进度值初始化 
text = new Text(this); 
text.setMarginTop(800); // 距离顶端边界的距离 
text.setText("当前进度值"+ progress); //设定文字 
text.setTextSize(100); //设定字号 
myLayout.addComponent(text); //添加进布局中 
//验证状态初始化

text2 = new Text(this); 
text2.setMarginTop(1000); 
text2.setText("请滑动滑块验证"); 
text2.setTextSize(100); 
myLayout.addComponent(text2);
//初始化画笔的信息 
mPaint = new Paint(); 
mPaint.setColor(Color.BLACK);//定义颜色 
mPaint.setAntiAlias(true);//定义虚实线 
mPaint.setStrokeWidth(5f);//定义宽度 
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE_STYLE);//定义绘图方式

2. 背景图片绘制

用手机屏幕的宽度除以背景图片的宽度，得到背景图片的缩放比例，当该图片显示在手机中，按照此比例缩放可与屏幕同宽。该比例用于背景图片适配不同型号的手机屏幕。

//背景图片的缩放比例 
float ratio = (float) windowWidth/(float) img.getImageInfo().size.width;
//背景图片绘制 
Component image = new Component(this); 
Component.DrawTask drawTask = new Component.DrawTask() {     
    @Override     
    public void onDraw(Component component, Canvas canvas) {         
        //按照比例进行缩放         
        canvas.scale(ratio , ratio);         
        //绘图
        canvas.drawPixelMapHolder(pixelMapHolder, 0, 0, new Paint());     
    } 
}; 
image.addDrawTask(drawTask); 
myLayout.addComponent(image);

3. 确定滑块和原图的位置

puzzleWidth为滑块或者原图的宽度；top为随机数值，表示滑块或者原图的上边距离背景图片上边的距离；puzzel2left也为随机数值，表示原图左边距离背景图片左边的距离。有了以上三个变量可以确定组件中滑块和原图的初始位置和大小（滑块初始时位于屏幕的最左侧）。下面介绍上述属性是如何计算出来的。

//puzzleWidth为屏幕宽度的1/6
puzzleWidth = windowWidth/6;

//top为图片缩放后高度与抠图高度之差再乘以随机数 
top = (float) Math.random()*(img.getImageInfo().size.height*ratio - puzzleWidth);
 
//原图位置一定在滑块位置右面
//屏幕宽度减去两个拼图宽度 *随机数，后向右平移一个滑块的长度
puzzel2left = ((windowWidth -puzzleWidth*2) * (float)Math.random()) + puzzleWidth;

4. 获取滑块

本步骤需要根据原图的位置，解码出一个图片作为滑块。首先设置滑块的形状为矩形，依据上述的puzzel2left、puzzleWidth属性，确定矩形所在区域，依据缩放比例，将矩形区域映射为原比例图像，并对此图像进行解码，得到滑块图像数据。

PixelMap puzzlePixelMap = getPuzzlePixelMap(this , ResourceTable.Media_longa , new Rect((int)(puzzel2left/ratio), (int) (top/ratio), (int) (puzzleWidth/ratio) , (int) (puzzleWidth/ratio))); 
PixelMapHolder pixelMapHolder1 = new PixelMapHolder(puzzlePixelMap);

5. 绘制滑块

滑块通过画笔来绘制，其位置应该根据滑动进度条的进度来移动，并且要对不同手机屏幕的大小进行适配。同时，为了和用户友好的交互，我们还需要为滑块绘制一个边框，告知用户这个边框所在就是滑块（原图也需要绘制边框，原理相同）。绘制滑块和边框的代码如下：

//绘制滑块 
Component.DrawTask puzzelDrawTask = new Component.DrawTask() {     
    @Override     
    public void onDraw(Component component, Canvas canvas) {         
        Paint paint = new Paint();
        //移动小滑块拼图         
        canvas.translate(slider.getProgress()*displayAttributes.width /100 , top);
        //进行适当比例缩放         
        canvas.scale(ratio , ratio);         
        canvas.drawPixelMapHolder(pixelMapHolder1 , 0 , 0 , paint);      
    } 
};
//绘制滑块边框
Component puzzleFrame = new Component(this); 
Component.DrawTask drawTask2 = new Component.DrawTask() {     
    @Override     
    public void onDraw(Component component, Canvas canvas) {         
        //方框左侧位置
        float left = slider.getProgress()*windowWidth /100;         
        //绘制边框的左边
        canvas.drawLine(new Point(left , top), new Point(left, top + puzzleWidth), mPaint);         
        //绘制边框的上边
        canvas.drawLine(new Point(left, top), new Point(left + puzzleWidth, top), mPaint);         
        //绘制边框的右边         
        canvas.drawLine(new Point(left + puzzleWidth, top), new Point(left + puzzleWidth, top + puzzleWidth), mPaint);         
        //绘制边框的下边
        canvas.drawLine(new Point(left, top + puzzleWidth), new Point(left + puzzleWidth, top + puzzleWidth), mPaint);    
    }
};

6. 进度条滑动更新

为进度条设置监听，拖动进度条会引起三处更新：（1）滑块位置和滑块边框位置的更新；（2）进度值的更新；（3）验证状态的更新。在验证状态的更新中，需要对用户拖动进度条结束时的验证状态进行判断，滑块和原图的位置差距是否在误差范围内，如果在范围内，则显示验证成功，如果不在误差范围内，则显示验证失败，提示需要重新验证。

//设置进度条监听
slider.setValueChangedListener(new Slider.ValueChangedListener() {     
    @Override
    //拖动进度条引起的更新
    public void onProgressUpdated(Slider slider, int i, boolean b) {     
        //滑块的位置更新     
        puzzle.invalidate();     
        //滑块边框位置的更新     
        puzzleFrame.invalidate();     
        //进度值更新
        text.setText("当前进度值 : " + slider.getProgress());     
    }
}
//当用户开始滑动进度条时，验证状态变为“开始”字样。
public void onTouchStart(Slider slider) {     
    //开始拖动的方法     
    text2.setText("开始"); 
}
//判断滑块左侧边的位置和原图的左侧边的位置是否在误差内
public void onTouchEnd(Slider slider) {         
    if(((slider.getProgress()*windowWidth /100)<(puzzel2left + puzzleWidth/10))&&((slider.getProgress()*windowWidth /100)>(puzzel2left - puzzleWidth/10)))     
    {         
        text2.setText("验证成功");     
    }else {         
        text2.setText("验证失败，请重新验证");         
        slider.setProgressValue(10);     
    } 
}

编辑于 2021-03-26 11:07

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