让离线程序也需要输入校验码（激活码）才可使用（python实现）

我遇到个需求：需要给离线程序加一道锁，防门外汉的那种。因为离线程序遇到高手，肯定是会被破解的。像IntelliJ全家桶这样超大型软件，都无法防止用户的暴力破解。何况我这小打小闹的玩意。所以，目的就是防止一些普通的程序员也能轻易破解软件。

实现效果

假设已经开发了一个桌面应用“test.exe”（该软件不联网），那么每次安装程序的时候，都需要输入验证码（激活码）才能安装，该激活码需要向软件所有者索要。从而达到了防止程序被随意拷贝安装使用的目的。

那么验证码如何才能实现实时更新且由软件所有者提供呢？

实现方法

我想到的方法是根据时间，来生成一个验证码。为什么要根据时间呢？因为离线程序和软件所有者，所拥有的相同的元素，可能就是时间了。

当然验证码校验的方式肯定是：离线程序和软件所有者拥有一样的验证码生成算法，这样才能保证验证码能通过验证。
所以这种方案的缺陷便是：只要验证码生成算法被破解，那么防御就失效。而破解这个算法难度也不会很大，只要对程序代码进行分析，找到加密所在的代码，即可破解。毕竟离线程序的代码都在计算机本地，高手自然有手段对代码进行逆向，再分析。

不过程序员都知道，分析别人写的代码是一件很恶心的事，特别是拿到的还不是源码（没有注释，可能变量名也被混淆了），只是逆向出来的代码。可读性很差。所以破解离线程序的代价也是很大的。所以稍微加一点防御措施，也能让不少人望而却步。

好了，目的和意义交代完了，进入主题。

验证码生成算法

验证码有以下特点：

无规律
有时效性

上面说到，我能想到的离线程序和软件所有者之间的共有要素只能想到“时间”。时间是随时在变化的。对时间加以处理，便可以得到无规律的验证码。

验证码生成的时间点

我们时间常用的精度是秒。如果我们每秒都生成一个验证码的话，那么验证码的量很大，且时效性太短，没有意义，所以我选择以分钟为单位来生成验证码。当然，也可以根据需要，以小时，天为单位生成验证码。

import time
timeStamp = int(time.time())  # 取时间戳，并转化为整数
minTime = timeStamp - timeStamp % 60  # 取余60得到当前秒数，减去秒数即得到分钟级别的时间戳

python默认获取的时间戳是秒级，且后面带有小数点，所以这两行就是先取整，然后把秒去掉，保留分钟级别的时间戳。

验证码的时效性

通常我们收到验证码时，都会提示验证码的有效时间为10分钟。
我为了实现类似的效果（总之就是保证验证码是在一段时间内有效的），想到了一个蠢办法：

将当前时间的前后15分钟范围内的验证码都生成出来，与软件所有者提供的验证码比对，只要有一个比对成功，就认为验证码正确。

这样做的目的是因为不联网的电脑的时间经常不准，差个几分钟很正常，所以我取正负15分钟，在大多数情况下确保软件所有者提供的验证码包含在这个范围内。

理解了这个思路，那么就可以根据自己的实际情况调整验证码的有效期。

for j in range(-15, 15):
    minTimeRange = minTime + 60 * j  # 加60秒即一分钟，每次加一分钟

保证验证码无规律

为了无规律，可以以时间戳为seed，生成随机数，这样基本也无规律，但是它有一个问题，它不能跨编程语言，也就是相同的seed，不能保证python和java生成的随机数相同。这就会为以后验证码校验制造困难。

你想想，软件所有者难道时时刻刻坐在电脑面前？索要验证码的人可不管你在不在电脑面前，他也不想等你回到电脑面前。这种时候，搞个app在手机上，用同样的算法实现，那么生成的验证码也能保证一致。安卓平台使用java开发的，桌面软件通常不用java，所以用随机函数不靠谱。

我就想到一个方法：

将前面获取的分钟级的时间戳转化为list，每个数字一个坑（这个时候注意最后一位数始终是0，所以实际处理时可以把尾数忽略掉）
初始化result=0，再初始化seed=131073（为保证验证码的位数为6位数，所以取刚迈进6位数的二进制数“100000000000000001”，换成别的数也可以达到一样的效果，只是获取的验证码位数不固定而已）
每次循环从list取一位数，将seed用位运算符“<<”移位list[i]，然后再与result做异或运算。最终输出result

完整代码如下：

import time

checkCode = 530915 # 实际由软件所有者提供输入
flag = False 
timeStamp = int(time.time())  # 取时间戳，并转化为整数
minTime = timeStamp - timeStamp % 60  # 取余60得到当前秒数，减去秒数即得到分钟级别的时间戳
seed = 131073  # 二进制100000000000000001 #为保证验证码的位数为6位数，所以取刚迈进6位数的二进制数，换成别的数也可以达到一样的效果。
# 由于正式环境的机子时间不一定准确，但也不考虑非常不准确的情况，通常与准确时间的差值不会超过10分钟
# 取[-15,15）范围是因为保证验证码是在一定范围内都是有效的。即正式环境的当前时间的正负15分钟涵盖了验证码生成的那个时间，验证码即可校验正确
for j in range(-15, 15):
    minTimeRange = minTime + 60 * j  # 加60秒即一分钟，每次加一分钟
    numList = list(map(int, str(minTimeRange))) # 将时间戳每一位数转化为list
    result = 0
    for i in range(0, len(numList) - 1): # 末尾数都为0，所以我不处理他
        result = result ^ (seed << numList[i])

    if result % 1000000 == checkCode: # 取结果的末六位数与验证码比对
        flag = True
        break

print(flag)

代码很短。主要是提供个思路。
上面还得注意一点，用seed=131073可以保证result>100000（即保证有6位数及以上），但是 result % 1000000却不能保证得到的验证码一定是6位数，因为如果末六位的前几位数为0，则取余的结果就不是6位数了。要想保持6位数，需要在前面补0。或者干脆转换成字符串再去取末六位。比对的时候也拿字符串进行比对就没问题。我这里对验证码位数没要求，所以就无所谓了。

PS：对于代码中的seed=131073的设计是否是最优的，我觉得不是，只是这个数达到了我想要的效果，所以我就用它了。