PHP 驗證碼類實現：支援干擾線、噪點、TTF 字體與隨機色彩

從零構建生產級 PHP 驗證碼類：完整代碼與設計解析

驗證碼是 Web 表單防刷的第一道防線。本文提供一個功能完整、代碼清晰的 ValidateCode 類，支援 TTF 字體、隨機背景、干擾線、雪花噪點、字符旋轉與隨機色彩，並解析核心 GD 函數用法，方便二次開發與整合。

類結構總覽

完整類代碼

<?php
class ValidateCode {
    private $charset = 'abcdefghkmnprstuvwxyzABCDEFGHKMNPRSTUVWXYZ23456789';
    private $code = '';
    private $codelen = 4;
    private $width = 130;
    private $heigth = 50;
    private $img;
    private $font;
    private $fontsize = 20;
    private $fontcolor;

    public function __construct() {
        // 專案根目錄常數 ROOT_PATH 需自行定義
        $this->font = ROOT_PATH . '/font/elephant.ttf';
    }

    private function createCode() {
        $len = strlen($this->charset);
        for ($i = 1; $i <= $this->codelen; $i++) {
            $this->code .= $this->charset[mt_rand(0, $len - 1)];
        }
    }

    private function createBg() {
        $this->img = imagecreatetruecolor($this->width, $this->heigth);
        $bgColor = imagecolorallocate($this->img, mt_rand(157, 255), mt_rand(157, 255), mt_rand(157, 255));
        imagefilledrectangle($this->img, 0, 0, $this->width, $this->heigth, $bgColor);
    }

    private function createFont() {
        $xStep = $this->width / $this->codelen;
        for ($i = 0; $i < $this->codelen; $i++) {
            $this->fontcolor = imagecolorallocate($this->img, mt_rand(0, 156), mt_rand(0, 156), mt_rand(0, 156));
            $x = $xStep * $i + mt_rand(1, 5);
            $y = $this->heigth / 1.4;
            $angle = mt_rand(-30, 30);
            imagettftext($this->img, $this->fontsize, $angle, $x, $y, $this->fontcolor, $this->font, $this->code[$i]);
        }
    }

    private function createLine() {
        // 干擾線
        for ($i = 0; $i < 6; $i++) {
            $color = imagecolorallocate($this->img, mt_rand(0, 156), mt_rand(0, 156), mt_rand(0, 156));
            imageline($this->img, mt_rand(0, $this->width), mt_rand(0, $this->heigth),
                      mt_rand(0, $this->width), mt_rand(0, $this->heigth), $color);
        }
        // 雪花噪點
        for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
            $color = imagecolorallocate($this->img, mt_rand(157, 255), mt_rand(157, 255), mt_rand(157, 255));
            imagestring($this->img, mt_rand(1, 5), mt_rand(0, $this->width), mt_rand(0, $this->heigth), '*', $color);
        }
    }

    private function outPut() {
        header('Content-type: image/png');
        imagepng($this->img);
        imagedestroy($this->img);
    }

    public function doimg() {
        $this->createBg();
        $this->createCode();
        $this->createLine();
        $this->createFont(); // 字體繪製在最後，確保在噪點上層
        $this->outPut();
    }

    public function getCode() {
        return strtolower($this->code);
    }
}

使用範例

<?php
session_start();
require_once 'ValidateCode.class.php';

$vc = new ValidateCode();
$vc->doimg(); // 直接輸出圖片
$_SESSION['captcha'] = $vc->getCode(); // 存入 Session 驗證

前端調用

<img src="captcha.php" id="captchaImg" onclick="this.src='captcha.php?'+Math.random()" />
<input type="text" name="captcha" />

核心 GD 函數速查

• imagecreatetruecolor()：建立真彩色圖像（支援透明度、Alpha 混合）
• imagecolorallocate()：分配顏色索引
• imagefilledrectangle()：填充矩形（背景）
• imagettftext()：使用 TTF 字體繪製文本（支援旋轉、抗鋸齒）
• imageline()、imagestring()：繪製幾何圖形與內建字體字符
• imagepng()：輸出 PNG 格式
• imagedestroy()：釋放記憶體

安全與擴展建議

1. Session 防暴力：驗證後立即 unset($_SESSION['captcha'])，限制嘗試次數
2. 字體多樣化：準備多款 TTF，每次隨機挑選，提高識別難度
3. 點擊刷新：前端 onclick 附加隨機查詢字串避免快取
4. 無障礙備選：提供語音驗證碼或 honeypot 隱藏欄位
5. 效能：高併發下可預先生成圖片池，或改用 Securimage、Gregwar/Captcha 等成熟庫

這個類代碼精簡、邏輯清晰，適合直接投入專案或作為學習 GD 圖形繪製的教學範例。根據業務需求調整尺寸、字符集、干擾強度即可投產使用。