如何用代码来实现强密码判断与生成?

本文最后更新于:2021年6月8日 上午

前言

如今,用户在网络上越来越重视个人隐私和信息安全,抛开服务提供商的问题,我们用户端,设置一个好的用户名和密码很重要。
这个时候,就需要设置一个强密码,用于避免非法用户”撞库“。同时,应该尽可能设置不同的密码。
那么?如何生成随机的强密码呢?如何系统检测用户的密码是否强呢?

强密码

首先,我们明确强密码的组成🤔:

  • 包含数字、大小写字母和特殊符号
  • 尽量减少重复字符
  • 尽量避免连续字符

之后,我们要考虑如何生成随机字符:

  • 使用random随机数

接下来,我们就使用代码实现上述需求:Python,使用的库函数为:

  • re:Python的标准库内容,使代码可以使用正则表达式
  • random:Python的标准库内容,使代码可以调用随机数相关的内容。

其他语言,如:Java、C++等均有类似库/外部包支持正则表达式和随机数,可以按本文思路覆写。

正则判断

如何判断字符串是否为强密码呢?第一步当然是判断是否包含数字和大小写字母以及特殊字符了,而判断这些内容,当时用正则表达式比较好。

为什么用正则

为什么我会引用正则表达式?主要原因:

  • 极大程度精简代码
  • 正则规则,很容易判断字符串是否符合密码规则

举个例子,我需要判断字符串内字符是否有数字,可能的Python代码为(不使用正则表达式):

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def is_number(s):
try: # 如果能运行float(s)语句,返回True(字符串s是浮点数)
float(s)
return True
except ValueError: # ValueError为Python的一种标准异常,表示"传入无效的参数"
pass # 如果引发了ValueError这种异常,不做任何事情(pass:不做任何事情,一般用做占位语句)
return False

def toWords(s):
for i in s:
if is_number(i):
print("包含数字:"+i)

而使用正则表达式就很简单了:

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import re
re.findall(r'\d',str)

可以看到,这精简程度,应该是有目共睹了。
实现效果
实现效果
如果你之前没接触正则表达式,可以看我这篇文章:

匹配数字

所以,匹配数字:

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# 判断是否包含数字
def hasNumber(pwd):
if (re.search(r'\d', pwd)):
return True
else:
return False

使用search方法,判断是否含有数字类型。

匹配英文

匹配英文,也很简单:

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# 判断是否含有小写字母
def hasLowLetter(pwd):
if (re.search(r'[a-z]', pwd)):
return True
else:
return False

# 判断是否包含大写字母
def hasUpPLetter(pwd):
if (re.search(r'[A-Z]', pwd)):
return True
else:
return False

匹配特殊字符

匹配特殊字符,这边有一点点“脑筋急转弯”,首先,我们肯定知道\w是指代英文和数字,那么\W就是非英文和非数字,也就是特殊字符了。

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# 判断是否包含特殊字符
def hasSpecial(pwd):
if (re.search(r'\W', pwd)):
return True
else:
return False

字符逻辑

正则判断,并不能判断字符逻辑,强密码的二三步:

  • 尽量减少重复字符
  • 尽量避免连续字符

进而避免出现:

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aaBBcc@@
aaBBcc!!
ABCabc!!

这样的密码出现,我们需要对生成的密码进行进一步的逻辑判断。这些判断,上文的正则判断无法直接处理,需要我们用逻辑代码进行进一步的生成和处理。

连续字符判断

连续字符判断,其实是很简单的。主要有两个思路:

  • 使用字符的Unicode编码,判断是否为连续字符
  • 将字符转换为Ascii值,判断字符的Ascii值是否连续

在Python内,可以使用chr()和ord()函数方法来实现:

  • chr():将字符转码为ascii编码返回(Python3中,转码为十进制Unicode编码返回)
  • ord():将十进制编码编译为字符

比如:

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# 编码“你”为十进制Unicode
print(ord("你"))
# 编码“你”为Unicode
print(hex(ord("你")))

输出结果:

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20320
0x4f60

所以我们判断是否为连续字符:

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if currentCharCode == chr(ord(prevCharCode) + 1)

进一步封装为方法:

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# 判断密码是否连续
def isSeries(pwd):
if pwd and (len(pwd) > 0):
# 自身算起
ascSeriesCount = 1
descSeriesCount = 1
# 存在顺序型的连续性的字符串
for i in range(len(pwd)):
currentCharCode = pwd[i]
if i == 0:
prevCharCode = ""
else:
prevCharCode = pwd[i - 1]
if currentCharCode == chr(ord(prevCharCode) + 1):
ascSeriesCount = ascSeriesCount + 1
if ascSeriesCount == seriesCount:
return True
else:
ascSeriesCount = 1

# 存在逆序性的连续性的字符串*/
for i in range(len(pwd) - 1):
currentCharCode = pwd[i]
if (i - 1) >= 0:
prevCharCode = pwd[i - 1]
else:
prevCharCode = ""
if chr(ord(currentCharCode) + 1) == prevCharCode:
descSeriesCount = descSeriesCount + 1
if descSeriesCount == seriesCount:
return True
else:
descSeriesCount = 1
return False

重复字符判断

重复字符判断,就需要迭代器遍历和计数器统计了。不过效率有点低:

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# 判断密码是否包含重复字段
def isRepeate(pwd):
if pwd and (len(pwd) > 0):
for i in range(len(pwd)):
currentChar = pwd[i]
if i == 0:
prevChar = ""
else:
prevChar = pwd[i - 1]
if currentChar == prevChar:
return True
return False

最终效果

在线演示

最终,我用JavaScript也通过本文思路,再现了本文Python实现的过程,大家如果觉得图文不形象,可以亲自体验:

实现效果

代码解析

上文的正则表达式集中解决判断问题,这边梳理如何生成问题。
首先,我们设置一个方法体:

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def getPWD(enableNumber, enableLetter, enableSpecial,passwordLength)

其中,考虑到一些网站会对密码格式有所限制,所以这边进行选择处理

  • enableNumber:生成密码是否需要有数字
  • enableLetter:生成密码是否需要有数字
  • enableSpecial:生成密码是否需要特殊字符
  • passwordLength:生成密码长度

为了保证生产各个元素,有出场的机会,我们限定一下最短长度:

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if passwordLength<3:
return "错误!密码长度不得少于3位"

之后,创建字符集:

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numeric = '0123456789'
stringLetter = string.ascii_letters
punctuation = '!@#$%^&*()_+~`|}{[]\:;?><,./-='
# 生成的密码
password = ""
# 用于插空
character = ""

配合随机数生成:

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while len(password) < passwordLength:
if enableNumber :
entity0 = random.randint(0, len(numeric) - 1)
character = numeric[entity0] + character
if enableLetter:
entity1 = random.randint(0, len(string.ascii_letters) - 1)
character = stringLetter[entity1] + character
if enableSpecial:
entity2 = random.randint(0, len(punctuation) - 1)
character = punctuation[entity2] + character

password = password + character
character = ""

这里我在写的时候,忽略了长度问题:因为一次生成是那个元素的原因,造成用户如果是选择密码长度非3的倍数,生成的密码会溢出;所以,大家可以根据自己的需求,这边再改改。

因为random实际上是伪随机数,所以我们重新打乱字符并格式化为字符串:

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# 生成的密码转换为list
password = list(password)
# 使用random重新打乱list集合
random.shuffle(password)
# 重新拼接为字符串
newPassword = "".join(password)

总结📝

强密码的生成和判断就到这里,揉的比较杂碎。如果需要复刻,可能需要一些时间。
本文着重处理:

  • 强密码判断(主要是正则匹配和逻辑代码的使用)
  • 强密码生成(随机数的使用)

作者:Mintimate

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