Android 圖形驗證碼實現全解析：從隨機生成到圖片干擾

核心實現步驟

1. 隨機字元池構建：定義包含數字、大小寫字母的字元陣列/字串。
2. 驗證碼生成：使用 Random 或 SecureRandom 從字元池抽取 N 個字元（通常 4-6 位）。
3. 繪製基礎圖片：
   • 建立 Bitmap.createBitmap(width, height, Config.ARGB_8888)。
   • 獲得 Canvas，繪製背景色、干擾線、干擾點、噪點。
   • 設定 Paint（字型、大小、顏色、斜度、粗細），逐字元繪製於隨機位置、旋轉角度。
4. 輸出與快取：
   • 將 Bitmap 壓縮為 JPEG/PNG 位元組陣列，回傳前端 ImageView 顯示。
   • 將驗證碼明文存入 SharedPreferences、MemoryCache 或後端 Session，並設定過期時間（如 60 秒）。
5. 點擊刷新：給 ImageView 設定 OnClickListener，重新呼叫生成流程並更新圖片與快取。
6. 驗證邏輯：用戶提交時，從快取取出明文（忽略大小寫）比對，驗證成功後立即清除快取防止重放。

關鍵程式碼片段

// 生成隨機驗證碼字串
private String generateCode(int length) {
    String pool = \"0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz\";
    SecureRandom rnd = new SecureRandom();
    StringBuilder sb = new StringBuilder(length);
    for (int i = 0; i < length; i++) sb.append(pool.charAt(rnd.nextInt(pool.length())));
    return sb.toString();
}

// 繪製干擾圖片
private Bitmap drawCaptcha(String code, int width, int height) {
    Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
    canvas.drawColor(Color.WHITE);
    Paint paint = new Paint();
    paint.setTextSize(60f);
    paint.setAntiAlias(true);
    Random rnd = new Random();
    // 干擾線
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        paint.setColor(Color.argb(255, rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256), rnd.nextInt(256)));
        canvas.drawLine(rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height), rnd.nextInt(width), rnd.nextInt(height), paint);
    }
    // 字元
    for (int i = 0; i < code.length(); i++) {
        paint.setColor(Color.argb(255, rnd.nextInt(128), rnd.nextInt(128), rnd.nextInt(128)));
        paint.setTextSkewX(rnd.nextFloat() * 0.5f - 0.25f);
        canvas.drawText(String.valueOf(code.charAt(i)), 30 + i * 50, 70, paint);
    }
    return bitmap;
}

進階加強（可選）

• 使用 Path 繪製貝茲曲線干擾線，提高機器識別難度。
• 引入字型檔（.ttf）隨機切換字體風格。
• 整合圖形驗證碼 SDK（如 Geetest、NetEase Captcha）獲得更強防禦。

安全提醒

純客戶端生成驗證碼 不可用於高安全場景（登入、支付、註冊），必須由後端生成、前端展示、後端驗證，防止繞過驗證邏輯。