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Captcha mit Rechenaufgaben und Buchstaben/Zahlenkombinationen

Am Ende der Seite finden Sie das komplette Beispiel als Download.

Systemvoraussetzung

  • Linux
  • Windows
  • PHP 4 >= 4.0.0RC2
  • PHP 5
  • GD-Bibliothek (> gd1.6)
  • FreeTypeBibliothek

Datei(en)

captcha_math.php, captcha_check.php, captcha_demo_math.php

Problem


Wir haben im vorherigen Beispiel gesehen, wie man unterscheiden kann, ob ein Webformular durch einen Menschen oder einen Bot ausgefüllt wurde. Dieses Programm ist schon sehr sicher, man kann es aber noch erweitern. Entscheiden Sie selbst, ob es für Sie notwendig ist oder nicht.


Lösung

Unser vorheriges Captcha-Beispiel konnte ein Captcha-Bild aus Buchstaben und Zahlen generieren. Wir zeigen Ihnen jetzt, wie Ihr Captcha anfängt zu rechnen: Dieses Beispiel wird wahllos entweder einen Captcha aus Buchstaben und Zahlen oder eine Rechenaufgabe liefern.

Wie bereits erwähnt: Halten Sie Ihren Captcha so einfach wie möglich, sodass ein Mensch ihn lösen kann, eine Maschine aber nur sehr schwer. In unserem Beispiel werden wir daher nur Rechenaufgaben mit den Zahlen 0 bis 9 heranziehen. Außerdem bestehen die Rechenaufgaben nur aus Additionen, sodass sie relativ leicht zu lösen sein sollten.

Nachfolgend sehen Sie noch einmal einen Captcha aus Buchstaben und Zahlen, danach einen Captcha mit einer Rechenaufgabe.



Abbildung 3.7: Captcha aus Buchstaben und Zahlen



Abbildung 3.8: Captcha mit einer Rechenaufgabe

Wie Sie sehen, sind beide Captchas relativ einfach zu lösen. Der Rechen-Captcha kann nur einwandfrei gelöst werden, wenn der Besucher als Lösung die Zahl 27 eingibt.

Für dieses Catcha-Beispiel müssen wir lediglich unsere bereits bekannte Captcha-Datei ein wenig umprogrammieren. Die Datei für die Überprüfung der Captchas muss nicht erweitert werden, sie beherrscht bereits jetzt die Überprüfung beider Varianten.

Wir wollen hier nicht noch einmal alle Funktionen der Captcha-Datei erklären, sondern richten unseren Augenmerk nur noch auf die Veränderungen in dieser Datei.

function mathCaptcha($im,$size,$fileTTF,$imgHeight)
   @param   resource   $im
   @param   integer     $size
   @param   string       $fileTTF
   @param   integer     $imgHeight
   @return   string        $fileName

Neu in unserer bestehenden Datei ist die Funktion mathCaptcha(). Sie erwarten als Parameter den Zeiger auf das Captcha-Bild, die Schriftgröße, den Pfad zu der True-Type-Datei und die Bildhöhe. Zuerst erzeugen wir für die Rechenaufgabe die Zahlen im Zahlenraum von 0-9 (128) und durchwürfeln danach das mit Zahlen gefüllte Array (129).

Sie können natürlich noch einen größeren Zahlenraum nehmen (z. B. 0 bis 20) aber ich rate Ihnen davon ab, denn die Lösung wird dadurch wesentlich schwieriger.

Nachdem wir die Zahlen erstellt haben, stellen wir die Schriftfarbe für unsere RGB-Werte zusammen (131). Wir sollten darauf achten, dass die Zahlen auch nachher gut lesbar sind und nehmen daher für die Darstellung nur RGB-Werte im Zahlenraum von 0 bis 120.

Nachdem wir das Array mit den möglichen RGB-Werten erstellt haben, durchwürfeln wir auch dieses (132). Mit den RGB-Werten in dem Array bestimmen wir dann die Farbe für das Bild (134). Wir sollten für Rechenaufgaben nur eine Farbe nehmen, im Gegensatz zu den Buchstaben und Zahlen, wo mehrfarbige Anzeigen erzeugt werden.

Unser Array mit den Zahlen ist bereits durchgewürfelt. Daher können wir beruhigt nur die ersten fünf Array-Elemente für die Rechenaufgabe heranziehen. Zum einen speichern wir die Rechenaufgabe als Text (136), und zum anderen lösen wir mathematisch die Aufgabe (137). Den Text platzieren (141) wir nachher auf das Bild, die Lösung wird unsere Funktion zurückgeben (143). Aus der übermittelten Hash-Summe und der Lösung bilden wir danach den Verzeichnisnamen.

Nun müssen wir lediglich noch die Position für den Text definieren, damit die Rechenaufgabe wahllos in ihrer Höhe unterschiedlich angezeigt wird. Daher definieren wir auch hier wieder ein Array (138) und durchwürfeln dieses (139). Zum Schluss schreiben wir den Text auf das Bild (141) und geben die Lösung unserer Rechenaufgabe zurück.

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145:
function mathCaptcha($im,$size,$fileTTF,$imgHeight) {

    
$math range(0,9);
    
shuffle($math);
    
    
$mix range(0,120);
    
shuffle($mix);
    
    
$color =    imagecolorallocate($im,$mix[0],$mix[1],$mix[2]);

    
$text "$math[0] + $math[1] + $math[2] + $math[3] + $math[4]";
    
$fileName $math[0] + $math[1] + $math[2] + $math[3] + $math[4];
    
$y range($size+5,$imgHeight-10);
    
shuffle($y);
    
    
imagettftext($im$size05$y[0], $color$fileTTF,$text);
    
    return 
$fileName;
    
}
Beispiel 3.18: captcha_math.php

function makeLetter($im,$size,$fileTTF,$imgHeight,$imgWidth)
   @param   resource   $im
   @param   integer     $size
   @param   string       $fileTTF
   @param   integer     $imgHeight
   @param   integer     $imgWidth
   @return   string       $fileName

Sie sollten den Inhalt dieser Funktion bereits kennen. Wir haben lediglich den Programmcode für den Aufbau der Buchstaben und Zahlen in eine Funktion gepackt, damit wir über eine Berechnung (dazu später) entscheiden können, ob wir einen Rechen-oder Buchstaben/Zahlen-Captcha erzeugen sollen.

Wir werden diese Funktion nicht näher erläutern, da wir ihren Inhalt bereits im vorherigen Beispiel ausgiebig erklärt haben. Sollten Sie nicht mehr genau alle Aufgaben in dieser Funktion verstehen, schauen Sie noch einmal im vorherigen Beispiel nach und vertiefen Sie Ihr Wissen.

Wir wollen allerdings kurz die Parameter der Funktion erklären. Die Funktion erwartet als Parameter den Zeiger auf das Bild, die Schriftgröße, den Pfad zu der True-Type-Datei, die Bildhöhe und die Bildbreite. Als Rückgabewert (187) wird diese Funktion einen Teil (die sechs Buchstaben und Zahlen) des späteren Dateinamens zurückliefern.

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182:
183:
184:
185:
186:
187:
188:
function makeLetter($im,$size,$fileTTF,$imgHeight,$imgWidth) {
    
    
//Wortliste erstellen
    
$alphabet MakeAlphabet();

    
// Array des Alphabets durchwürfeln
    
shuffle($alphabet); 

    
$mix range(0,255);
    
shuffle($mix);

    
$colors=array(
        
imagecolorallocate($im,$mix[0],$mix[6],$mix[12]),
        
imagecolorallocate($im,$mix[1],$mix[7],$mix[13]),
        
imagecolorallocate($im,$mix[2],$mix[8],$mix[14]),
        
imagecolorallocate($im,$mix[3],$mix[9],$mix[15]),
        
imagecolorallocate($im,$mix[4],$mix[10],$mix[16]),
        
imagecolorallocate($im,$mix[5],$mix[11],$mix[17]));

    
// Zeichnet die Buchstaben und baut den Dateinamen auf
    
for($x=0;$x<6;$x++){ 

        
$angel rand(-25,25);
        
$y rand($size,$imgHeight-20);
        
imagettftext($im$size$angel$next$y$colors[$x], 
                $fileTTF,$alphabet[$x]);
        
$next += $size + ($imgWidth/$size);
        
$fileName .= $alphabet[$x];

    }
    
    return 
$fileName;
}
Beispiel 3.19: captcha_math.php

Auch dieser Programmcode sollte Ihnen bekannt vorkommen. Wir werden auch hier nicht noch einmal alles erklären, sondern verweisen wieder auf das vorherige Beispiel. Allerdings gibt es in diesem Programmcode ein paar Neuerungen, die wir erklären müssen.

Wir haben eine zusätzliche Variable (205) für die Schriftgröße der Rechenaufgabe. Somit sind Sie in der Lage, die Ausgabe der beiden Möglichkeiten besser zu steuern. Weiterhin ist ein Bereich (249-252) dazugekommen, der für die jeweilige Auswahl der Captchas dienen wird. Anhand der aktuellen Zeit in Sekunden wird entschieden, welches Captcha geladen werden soll.

Handelt es sich bei den Sekunden um eine gerade Zahl (249), so wird der Buchstaben/ Zahlen-Captcha aufgerufen (250). Sollten die Sekunden ungerade sein (251), wird der mathematische Captcha aufgerufen (252).

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267:
// TTF-Schrift
// Sie sollten hier unbedingt den absoluten Pfad angeben, da ansonsten
// eventuell die TTF-Datei nicht eingebunden werden kann!
$fileTTF =  '/homepages/29/d151852282/htdocs/kochbuch/bddavinc.ttf';

// Verzeichnis für die Captcha-Bilder (muss Schreibrechte besitzen!)
// Ausserdem sollten in diesem Ordner nur die Bilder gespeichert werden
// da das Programm in regelmaessigen Abstaenden dieses leert!
// Kein abschliessenden Slash benutzen!
$captchaDir 'captchadir';

// Schriftgröße
$size 30;

// Schriftgröße Rechenaufgabe
$sizeMath 22;

//Bildgroesse
$imgWidth 220;//200
$imgHeight 80;//80

// Farbverlauf RGB-Wert Start und RGB-Wert Ende
$fromRGB = array(
   253
,
   214
,
   0

);
$toRGB = array(
   215
,
   81
,
   6

);

// Randfarbe
$colorBorder = array(
   154
,
   53
,
   2

);

header("Content-type: image/png");

$im = @imagecreate($imgWidth$imgHeight)
  or die(
"GD! Initialisierung fehlgeschlagen");

// Definiert die Farbe für den Border
$colorB imagecolorallocate($im,$colorBorder[0],
     $colorBorder
[1],$colorBorder[2]);

// Erstellt den Farbverlauf
$colorRGB makeGradient($fromRGB,$toRGB,$imgHeight);

for(
$x=0;$x<$imgHeight;$x++){
    
$r $colorRGB['r'][$x];
    
$g $colorRGB['g'][$x];
    
$b $colorRGB['b'][$x];
    
$color imagecolorallocate($im,$r,$g,$b);
    
imageline($im,0,$x,$imgWidth,$x,$color);
}

// Hier die Moeglichkeit
if(bcmod(time(), 2) == 0)
    
$fileName makeLetter($im,$size,$fileTTF,
         $imgHeight,$imgWidth);
else
    
$fileName mathCaptcha($im,$sizeMath,
        $fileTTF
,$imgHeight);

// Border erstellen
makeBorder($imgWidth,$imgHeight,$im,$colorB);

// Uebermittelter Hash-Wert ueberpruefen
if(!preg_match('/^[a-f0-9]{32}$/',$_GET['codeCaptcha']))
    
$_GET['codeCaptcha'] = md5(microtime());

// Image speichern    
imagepng($im,$captchaDir.'/'.$_GET['codeCaptcha'].'_'.$fileName.'.png');

imagedestroy($im);

// Bild ausgeben
readfile($captchaDir.'/'.$_GET['codeCaptcha'].'_'.$fileName.'.png');
Beispiel 3.20: captcha_math.php

Somit haben wir unser bestehendes Captcha-Beispiel um ein mathematisches Beispiel erweitert. Wir müssen lediglich in unserem Formular den Image-Tag verändern. Dieses muss jetzt auf unsere neue Datei zeigen.

1:
<img src="captcha_math.php?codeCaptcha=<?php echo $codeCaptcha?>">

Sie sollten in Ihrem Formular erklären, dass es zwei verschiedene Captcha-Ausgaben geben kann. Falls Sie das nicht tun, wird der Besucher nicht die Rechenaufgabe lösen, sondern einfach nur den Rechentext abschreiben. Dieses würde selbstverständlich nicht zur Lösung des Captchas führen!



 


Dieses Skript aus dem SELFPHP KOCHBUCH wurde von SELFPHP unter dem "Tarif Mc500" von McAc.net-Webhosting erfolgreich ausgeführt und getestet!

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