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引言

掃碼登入這個功能,最早應該是微信的PC端開始搞,雖然有點反人類的功能(不掃碼也沒別的方式登入),但不得不說還是很酷的。

下面這張圖,不管是IM開發者還是普通使用者,應該很熟悉:

既然無法迴避,那就只能老老實實搞懂技術原理,然後自已使勁擼吧。

基本技術原理

2.1 掃碼登入功能到底是什麼樣的?

首先介紹下什麼是掃碼登入。現在大部分同學手機上都裝有微信、qq和淘寶這一類的軟體。而這些app都有他們相對應的網頁端。為了讓使用者在使用他們的網頁時登入更加方便和安全,使用手機掃一掃就可以登入的服務,就顯得自然而然了。

幾個主流大廠應用掃碼登入時的介面效果如下:

有很多小夥伴可能會感到很神奇,網頁上只是顯示了個二維碼,它怎麼就知道是哪個手機掃到了二維碼,並且進行登入的呢?而且,登入完成以後,還能直接把使用者資訊顯示給使用者,真的是很神奇啊。

2.2 掃碼登入功能的完整技術邏輯

1)網頁端與伺服器的配合邏輯:

接下來就是對於這個服務的詳細實現。

首先使用者開啟網站的登入頁面的時候,向瀏覽器的伺服器傳送獲取登入二維碼的請求。伺服器收到請求後,隨機生成一個uuid,將這個id作為key值存入redis伺服器,同時設定一個過期時間,再過期後,使用者登入二維碼需要進行重新整理重新獲取。

同時,將這個key值和本公司的驗證字串合在一起,通過二維碼生成介面,生成一個二維碼的圖片(二維碼生成,網上有很多現成的介面和原始碼,這裡不再介紹)。然後,將二維碼圖片和uuid一起返回給使用者瀏覽器。

瀏覽器拿到二維碼和uuid後,會每隔一秒向瀏覽器傳送一次,登入是否成功的請求。請求中攜帶有uuid作為當前頁面的識別符號。這裡有的同學就會奇怪了,伺服器只存了個uuid在redis中作為key值,怎麼會有使用者的id資訊呢?

這裡確實會有使用者的id資訊,這個id資訊是由手機伺服器存入redis中的。具體請繼續閱讀“手機端與伺服器的配合邏輯”。

2)手機端與伺服器的配合邏輯:

話說,瀏覽器拿到二維碼後,將二維碼展示到網頁上,並給使用者一個提示:請掏出您的手機,開啟掃一掃進行登入。

使用者拿出手機掃描二維碼,就可以得到一個驗證資訊和一個uuid(掃描二維碼獲取字串的功能在網上同樣有很多demo,這裡就不詳細介紹了)。

由於手機端已經進行過了登入,在訪問手機端的伺服器的時候,引數中都會攜帶一個使用者的token,手機端伺服器可以從中解析到使用者的userId(這裡從token中取值而不是手機端直接傳userid是為了安全,直接傳userid可能會被截獲和修改,token是加密的,被修改的風險會小很多)。手機端將解析到的資料和使用者token一起作為引數,向伺服器傳送驗證登入請求(這裡的伺服器是手機伺服器,手機端的伺服器跟網頁端伺服器不是同一臺伺服器)。

伺服器收到請求後,首先對比引數中的驗證資訊,確定是否為使用者登入請求介面。如果是,返回一個確認資訊給手機端。

手機端收到返回後,將登入確認框顯示給使用者(防止使用者誤操作,同時使登入更加人性化)。使用者確認是進行的登入操作後,手機再次傳送請求。伺服器拿到uuId和userId後,將使用者的userid作為value值存入redis中以uuid作為key的鍵值對中。

3)登入成功時的邏輯:

然後,瀏覽器再次傳送請求的時候,瀏覽器端的伺服器就可以得到一個使用者Id,並呼叫登入的方法,生成一個瀏覽器端的token,再瀏覽器再次傳送請求的時候,將使用者資訊返回給瀏覽器,登入成功。這裡儲存使用者id而不是直接儲存使用者資訊是因為,手機端的使用者資訊,不一定是和瀏覽器端的使用者資訊完全一致。

4)詳細的技術原理總結如下圖所示:

淘寶的掃碼登入技術實現

本節我們以淘寶的掃碼登入為例,來實際研究分析一下淘寶的掃碼登入實現邏輯。

登入介面 https://login.taobao.com/member/login.jhtml 傳回來的引數為:

然後請求(GET)報文是這樣的:

https://qrlogin.taobao.com/qrcodelogin/qrcodeLoginCheck.do?lgToken=2c3b4d53ef0513787bf4ce711ea5ba53&defaulturl=&_ksTS=1540106757739_2804&callback=jsonp2805

關鍵的就是lgToken,是網頁的唯一ID,當打開了二維碼登入的時候,網頁在輪詢(應該是長輪詢long polling)呼叫介面去請求伺服器。擴充套件:徹底理解cookie,session,token

如果沒有掃碼,返回的為:

如果掃了的話則會返回:

{    "code": "10001",    "message": "mobile scan QRCode success",    "success": true}

長時間沒有掃碼的話,網頁端會停止輪詢,二維碼失效!

當手機端確認登入後,介面返回的是:

{ "code": "10006", "success": true, "url": "https://login.taobao.com/member/loginByIm.do?uid=cntaobaoxxx&token=ff82fc0d1d395a33d3b38ec5a4981336&time=1530179143250&asker=qrcodelogin&ask_version=1.0.0&defaulturl=https://www.taobao.com&webpas=0b7aed2d43f01825183e4a49c6cae47d1479929926"}

表示登入成功,當然手機端與服務端在點選"確認登入"之間的互動可能就是這樣:網頁端生成的lgToken去請求服務端,服務端記住了這個lgToken並認為登入了,當網頁端再次輪詢請求介面時,就返回真正的登入態Token,網頁端此時就可以憑著這個Token來登入了。

詳細的技術邏輯如下圖所示:

4.2 實際的技術實現邏輯

1)獲取唯一的uuid, 以及包含uid資訊的二維碼:

// 獲取uuidgetUUID: function() {    vare = t.defer();    returnwindow.QRLogin = {},    $.ajax({        url: i.API_jsLogin,        dataType: "script"    }).done(function() {        200 == window.QRLogin.code ? e.resolve(window.QRLogin.uuid) : e.reject(window.QRLogin.code)    }).fail(function() {        e.reject()    }),    e.promise}

2)瀏覽器輪詢伺服器,獲取掃碼狀態:

// 檢視掃碼狀態checkLogin: function(e, a) {    varn = t.defer()        , a = a || 0;    returnwindow.code = 0,    window.checkLoginPromise = $.ajax({        url: i.API_login + "?loginicon=true&uuid="+ e + "&tip="+ a + "&r="+ ~newDate,        dataType: "script",        timeout: 35e3    }).done(function() {        newRegExp("/"+ location.host + "/");        if(window.redirect_uri && window.redirect_uri.indexOf("/"+ location.host + "/") < 0)            returnvoid (location.href = window.redirect_uri);        vare = {            code: window.code,            redirect_uri: window.redirect_uri,            userAvatar: window.userAvatar        };        n.resolve(e)    }).fail(function() {        n.reject()    }),    n.promise}

3)根據伺服器返回的掃碼狀態,進行相應的操作:

408 掃碼超時:如果手機沒有掃碼或沒有授權登入,伺服器會阻塞約25s,然後返回狀態碼 408 -> 前端繼續輪詢

400 二維碼失效:大約5分鐘的時間內不掃碼,二維碼失效

201 已掃碼:如果手機已經掃碼,伺服器立即返回狀態碼和使用者的基本資訊 (window.code=201,window.code.userAvator="…"),-> 前端繼續輪詢

具體的程式碼示例如下:

// 根據伺服器返回的掃碼狀態,進行相應的操作functiono(c) {    switch(c.code) {    case200:        t.newLoginPage(c.redirect_uri).then(function(t) {            varo = t.match(/<ret>(.*)<\\/ret>/)                , r = t.match(/<script>(.*)<\\/script>/)                , c = t.match(/<skey>(.*)<\\/skey>/)                , s = t.match(/<wxsid>(.*)<\\/wxsid>/)                , l = t.match(/<wxuin>(.*)<\\/wxuin>/)                , d = t.match(/<pass_ticket>(.*)<\\/pass_ticket>/)                , f = t.match(/<message>(.*)<\\/message>/)                , u = t.match(/<redirecturl>(.*)<\\/redirecturl>/);            returnu ? void (window.location.href = u[1]) : o && "0"!= o[1] ? (alert(f && f[1] || "登入失敗"),            i.report(i.AUTH_FAIL_COUNT, 1),            void location.reload()) : (e.$emit("newLoginPage", {                Ret: o && o[1],                SKey: c && c[1],                Sid: s && s[1],                Uin: l && l[1],                Passticket: d && d[1],                Code: r            }),            void (a.getCookie("webwx_data_ticket") || n.report(n.ReportType.cookieError, {                text: "webwx_data_ticket 票據丟失",                cookie: document.cookie            })))        });        break;    case201:        e.isScan = !0,        n.report(n.ReportType.timing, {            timing: {                scan: Date.now()            }        }),        t.checkLogin(e.uuid).then(o, function(t) {            !t && window.checkLoginPromise && (e.isBrokenNetwork = !0)        });        break;    case408:        t.checkLogin(e.uuid).then(o, function(t) {            !t && window.checkLoginPromise && (e.isBrokenNetwork = !0)        });        break;    case400:    case500:    case0:        vars = a.getCookie("refreshTimes") || 0;        s < 5 ? (s++,        a.setCookie("refreshTimes", s, .5),        document.location.reload()) : e.isNeedRefresh = !0;        break;    case202:        e.isScan = !1,        e.isAssociationLogin = !1,        a.setCookie("login_frequency", 0, 2),        window.checkLoginPromise && (window.checkLoginPromise.abort(),        window.checkLoginPromise = null),        r()    }    e.code = c.code,    e.userAvatar = c.userAvatar,    a.log("get code", c.code)}

4.3 小結

http://www.52im.net/thread-1038-1-1.html

http://www.52im.net/thread-338-1-1.html

本文小結

掃碼登入這個功能,現在已經不止出現在IM應用裡,各種帶有移動端的線上網站也都有了這個功能,本文中介紹的實現技術原理並不侷限於只用於IM應用中的掃碼登入。

另外,為了方便抓取真實的資料進行分析研究,本文中的PC端案例分析是針對的是網頁端,但實際上如果你的PC端是富客戶端(也就是.exe、.dmg這樣的安裝版),原理也是一樣的,而且還不需要考慮瀏覽器裡的跨域問題等。

https://my.oschina.net/u/4231722/blog/3154805

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