添加登录验证码功能 - 增强系统安全性

## 新增功能
- 密码输错2次后自动显示验证码
- 4位数字验证码,点击可刷新
- 验证码有效期5分钟
- 基于IP和用户名双重防护
- 前台和后台登录均支持

## 后端改动
- 新增验证码生成API: GET /api/captcha
- 修改登录API支持验证码验证
- 添加session管理验证码
- 增强RateLimiter防爆破机制

## 前端改动
- 登录表单添加验证码输入框(条件显示)
- 验证码图片展示和刷新功能
- 自动触发验证码显示逻辑

## 依赖更新
- 新增: svg-captcha (验证码生成)
- 新增: express-session (session管理)

## 文档
- CAPTCHA_FEATURE.md - 详细功能文档
- CAPTCHA_README.md - 快速开始指南
- test_captcha.sh - 自动化测试脚本
- 更新说明_验证码功能.txt - 中文说明

🤖 Generated with [Claude Code](https://claude.com/claude-code)

Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
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2025-11-21 16:32:32 +00:00
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# 登录验证码功能说明
## 功能概述
本次更新为"玩玩云"云存储系统添加了登录验证码功能,提高了系统的安全性。该功能会在用户输错密码一定次数后自动显示验证码,要求用户输入验证码才能继续尝试登录。
## 功能特性
### 1. 智能验证码触发
- **自动触发**当用户输错密码2次后系统会自动显示验证码输入框
- **适用范围**:前台用户登录和后台管理员登录均适用
- **双重保护**基于IP地址和用户名两个维度进行失败次数统计
### 2. 验证码特点
- **纯数字验证码**4位数字易于识别和输入
- **彩色显示**:验证码图片使用彩色显示,提高可读性
- **点击刷新**:点击验证码图片即可刷新获取新的验证码
- **有效期限**验证码有效期为5分钟过期后需要刷新
- **安全存储**验证码存储在服务器端session中防止客户端篡改
### 3. 防爆破机制
- **失败限制**15分钟内失败5次将被封锁30分钟
- **渐进式保护**
- 第1-2次失败仅提示密码错误
- 第3-5次失败显示验证码要求输入
- 第5次失败封锁IP和用户名30分钟
## 技术实现
### 后端改动
#### 1. 新增依赖
- `svg-captcha`: 用于生成SVG格式的验证码图片
- `express-session`: 用于管理session存储验证码
#### 2. 新增API端点
```
GET /api/captcha
```
- 功能生成并返回SVG格式的验证码图片
- 返回SVG图片数据
- Session存储验证码文本和生成时间
#### 3. 修改登录API
```
POST /api/login
```
新增参数:
- `captcha` (可选): 验证码输入值
验证逻辑:
1. 检查IP和用户名的失败次数
2. 如果失败次数 >= 2则要求提供验证码
3. 验证验证码的有效性(是否存在、是否过期、是否正确)
4. 验证码错误返回 `needCaptcha: true`
#### 4. RateLimiter增强
- 新增 `getFailureCount()` 方法获取指定key的失败次数
- `recordFailure()` 返回值新增 `needCaptcha` 字段
### 前端改动
#### 1. 数据字段
新增:
```javascript
showCaptcha: false, // 是否显示验证码
captchaUrl: '', // 验证码图片URL
loginForm.captcha: '' // 验证码输入值
```
#### 2. UI组件
在登录表单中添加:
- 验证码输入框(条件显示)
- 验证码图片显示区域
- 点击刷新提示文字
#### 3. 逻辑方法
新增 `refreshCaptcha()` 方法:
```javascript
refreshCaptcha() {
this.captchaUrl = `${this.apiBase}/api/captcha?t=${Date.now()}`;
}
```
修改 `handleLogin()` 方法:
- 登录失败时检查 `response.data.needCaptcha`
- 如果需要验证码,显示验证码并调用 `refreshCaptcha()`
- 登录成功后隐藏验证码并清空输入
## 使用说明
### 用户使用流程
1. **首次登录尝试**
- 输入用户名和密码
- 点击"登录"按钮
- 如果密码错误,会提示"用户名或密码错误"
2. **第三次登录尝试(触发验证码)**
- 输入用户名和密码
- 系统自动显示验证码输入框
- 输入图片中显示的4位数字
- 如果看不清,点击图片刷新验证码
- 点击"登录"按钮
3. **验证码验证**
- 如果验证码错误,会提示"验证码错误",验证码会自动刷新
- 如果验证码过期,会提示"验证码已过期,请刷新验证码"
- 验证码正确且密码正确,登录成功
4. **账号封锁**
- 如果连续失败5次账号将被封锁30分钟
- 封锁期间尝试登录会提示"账号已被封禁"
### 管理员说明
管理员登录时同样受到验证码保护,流程与普通用户完全一致。
## 配置说明
### Session配置
`backend/server.js` 中配置session
```javascript
app.use(session({
secret: process.env.SESSION_SECRET || 'your-session-secret-change-in-production',
resave: false,
saveUninitialized: false,
cookie: {
secure: process.env.COOKIE_SECURE === 'true',
httpOnly: true,
maxAge: 10 * 60 * 1000 // 10分钟
}
}));
```
建议在 `.env` 文件中设置:
```
SESSION_SECRET=你的session密钥
```
### 验证码参数
`backend/server.js` 的验证码生成代码中可调整:
```javascript
const captcha = svgCaptcha.create({
size: 4, // 验证码长度4位数字
noise: 2, // 干扰线条数
color: true, // 使用彩色
background: '#f0f0f0', // 背景色
width: 120, // 宽度
height: 40, // 高度
fontSize: 50, // 字体大小
charPreset: '0123456789' // 只使用数字
});
```
### 防爆破参数
`backend/server.js` 中配置RateLimiter
```javascript
const loginLimiter = new RateLimiter({
maxAttempts: 5, // 最大失败次数
windowMs: 15 * 60 * 1000, // 统计窗口15分钟
blockDuration: 30 * 60 * 1000 // 封锁时长30分钟
});
```
**验证码触发阈值**在登录逻辑中设置:
```javascript
const needCaptcha = ipFailures >= 2 || usernameFailures >= 2;
```
可以修改 `>= 2` 来调整触发次数。
## 安全建议
1. **设置SESSION_SECRET**
- 在生产环境中务必设置强随机的SESSION_SECRET
- 使用 `node -e "console.log(require('crypto').randomBytes(32).toString('hex'))"` 生成
2. **启用HTTPS**
- 在生产环境中设置 `COOKIE_SECURE=true`
- 确保使用HTTPS协议
3. **定期审计**
- 定期检查登录失败日志
- 关注异常的登录尝试
4. **调整参数**
- 根据实际使用情况调整失败次数阈值
- 根据用户反馈调整验证码难度
## 测试方法
### 测试验证码显示
1. 启动服务器:`cd backend && node server.js`
2. 访问登录页面
3. 使用错误的用户名或密码登录2次
4. 第3次尝试时应该看到验证码输入框
### 测试验证码API
```bash
curl "http://localhost:40001/api/captcha" > test.svg
```
查看生成的 test.svg 文件应该显示一个4位数字的验证码。
### 测试登录流程
```bash
# 第一次失败(无验证码)
curl -X POST http://localhost:40001/api/login \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"username":"test","password":"wrong"}'
# 第二次失败(无验证码)
curl -X POST http://localhost:40001/api/login \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"username":"test","password":"wrong"}'
# 第三次失败(需要验证码)
curl -X POST http://localhost:40001/api/login \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"username":"test","password":"wrong"}'
# 返回: {"success":false,"message":"请输入验证码","needCaptcha":true}
```
## 故障排查
### 问题1验证码不显示
**可能原因**
- Session未正确配置
- 前端未正确接收 `needCaptcha` 标志
**解决方法**
- 检查浏览器控制台是否有错误
- 检查后端日志是否有session相关错误
- 确认 `express-session` 依赖已安装
### 问题2验证码一直提示错误
**可能原因**
- Session未持久化
- 验证码大小写不匹配
**解决方法**
- 验证码已统一转换为小写进行比较
- 检查浏览器是否禁用了Cookie
### 问题3验证码图片不加载
**可能原因**
- CORS配置问题
- API路径错误
**解决方法**
- 检查 `ALLOWED_ORIGINS` 环境变量配置
- 确认API基础路径配置正确
## 更新日志
**版本1.1.0**
- 新增登录验证码功能
- 密码错误2次后自动显示验证码
- 支持点击刷新验证码
- 验证码有效期5分钟
- 前台和后台登录均支持
## 技术支持
如有问题,请查看:
- 项目README.md
- GitHub Issues
- 后端日志文件