原生js+canvas实现滑动拼图验证码

上图为网易云盾的滑动拼图验证码，同一张图片裁剪的位置是固定的，猜想其应该有一个专门的图片库，保存了被裁剪的背景图和可移动的滑块。我的想法是，随机生成图片，随机生成位置，再用canvas裁剪出滑块和背景图。下面介绍具体步骤。

首先随便找一张图片渲染到canvas上，这里#canvas作为画布，#block作为裁剪出来的小滑块。

<canvas width="310" height="155" id="canvas"></canvas>
<canvas width="310" height="155" id="block"></canvas>

  var canvas = document.getElementById('canvas')
  var block = document.getElementById('block')
  var canvas_ctx = canvas.getContext('2d')
  var block_ctx = block.getContext('2d')
  var img = document.createElement('img')
  img.onload = function() {
    canvas_ctx.drawImage(img, 0, 0, 310, 155)
    block_ctx.drawImage(img, 0, 0, 310, 155)
  };
  img.src = 'img.jpg'

下面考虑如何裁剪出拼图的形状，拼图形状比较复杂，首先我们画一个正方形，接着上边的代码写：

  var x = 150, y = 40, w = 42, r = 10, PI = Math.PI
  function draw(ctx) {
    ctx.beginPath()
    ctx.moveTo(x, y)
    ctx.lineTo(x + w, y)
    ctx.lineTo(x + w, y + w)
    ctx.lineTo(x, y + w)
    ctx.clip()
  }
  draw(canvas_ctx)
  draw(block_ctx)

x,y为正方形左上角的坐标，现在先随便写后边生成的时候用随机数，w为正方形的边长，r为后边画缺口的圆的半径。我们先把绘图过程用函数封装起来，方便后面同时操作背景和滑块。用clip()方法裁剪图片后生成一个正方形。

接下来画正方形上边和右边的圆形：

  function draw(ctx) {
    ctx.beginPath()
    ctx.moveTo(x,y)
+   ctx.lineTo(x+w/2,y)
+   ctx.arc(x+w/2,y-r+2, r,0,2*PI) //
+   ctx.lineTo(x+w/2,y)
    ctx.lineTo(x+w,y)
+   ctx.lineTo(x+w,y+w/2)
+   ctx.arc(x+w+r-2,y+w/2,r,0,2*PI) //
+   ctx.lineTo(x+w,y+w/2)
    ctx.lineTo(x+w,y+w)
    ctx.lineTo(x,y+w)
    ctx.lineTo(x,y)
    ctx.clip()
  }

两处注释的位置将圆心往内偏移了2px，实现缺口的样式。然后是左边空心的部分，由于clip是裁剪路径内的部分，因此直接像上面画圆是不行的，我们开启一条新的路径，然后画圆将这个正方形“遮盖”出一个缺口，这里会用到globalCompositeOperation 属性，'xor'顾名思义。代码接上边：

  function draw(ctx) {
    ctx.beginPath()
    ...
    ctx.lineTo(x,y)
    ctx.clip()
+   ctx.beginPath()
+   ctx.arc(x,y+w/2, r,1.5*PI,0.5*PI) // 只需要画正方形内的半圆就行，方便背景图片的裁剪
+   ctx.globalCompositeOperation = "xor"
+   ctx.fill()
}

现在一个基本的拼图形状有了，我们调整#block的大小，并将裁剪出来的滑块放入#block中：

  img.onload = function() {
    ctx.drawImage(img, 0, 0, 310, 155)
    block_ctx.drawImage(img, 0, 0, 310, 155)

+   var blockWidth = w + r * 2
+   var _y = y - r * 2 + 2 // 滑块实际的y坐标
+   var ImageData = block_ctx.getImageData(x, _y, blockWidth, blockWidth)
+   block.width = blockWidth
+   block_ctx.putImageData(ImageData, 0, _y)
  }

现在我们需要把左边画布展示原来的图片，并且抠掉中间滑块的部分，这里画路径的过程都是一样的，唯一不同只是clip()那里改成fill()即可实现效果，我们前面已经把画路径的过程封装成函数了，稍作改动即可：

-  function draw(ctx) {
+  function draw(ctx, operation) {
    ...
-  ctx.clip()

+  ctx.fillStyle = '#fff'
+  ctx[operation]()
   ...
}
+  draw(canvas_ctx, 'fill')
+  draw(block_ctx, 'clip')

接下来就是写样式了，略过：

然后就是写拖动事件，我们可以在鼠标按下时记录鼠标位置，然后在拖动时给滑块设置left值。最后在松开鼠标时，判断滑块此时的left值和最开始裁剪滑块时的x值，如果在一定范围内就算验证通过，否则验证失败。

最后再加上随机图片和随机剪切位置，基本就ok了。另外可以判断下鼠标移动时y轴的变化，以判断是否是“人”在操作，当然web安全这块神魔乱舞的，我就不班门弄斧了，只是做个简单判断就行。

后边代码比较杂乱，就不贴上来了，查看完整代码点这里 演示地址点这里

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代码更新了，现在直接用ctx.arc画出滑块的边界，而不是像之前画正方形+三个圆去拼接，因此也能加上stroke提高辨识度了，详细见github