作者 | 互聯(lián)網(wǎng)平頭哥
本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)平頭哥（ID：it_pingtouge）
掃二維碼登錄現(xiàn)在比較常見，比如微信、支付寶等 PC 端登錄，并且好像每款 App 都支持掃碼登錄，不搞個(gè)掃碼登錄都不好意思。作為技術(shù)人員，不知道您對(duì)這背后的實(shí)現(xiàn)邏輯是否感興趣，反正我是一直都對(duì)這背后實(shí)現(xiàn)好奇。最近剛好看到一個(gè)關(guān)于掃碼登錄原理的視頻，于是就整理出來(lái)了這篇文章，希望對(duì)您有所幫助。
本文共三個(gè)主題：什么是二維碼。移動(dòng)端基于 token 的認(rèn)證機(jī)制。二維碼掃碼登錄的原理。
什么是二維碼
二維碼又稱二維條碼，常見的二維碼為QR Code，QR全稱Quick Response，是一個(gè)近幾年來(lái)移動(dòng)設(shè)備上超流行的一種編碼方式，它比傳統(tǒng)的Bar Code條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數(shù)據(jù)類型。----來(lái)自百度百科
在商品上，一般都會(huì)有條形碼，條形碼也稱為一維碼，條形碼只能表示一串?dāng)?shù)字。二維碼要比條形碼豐富很多，可以存儲(chǔ)數(shù)字、字符串、圖片、文件等，比如我們可以把 www.baidu.com 存儲(chǔ)在二維碼中，掃碼二維碼我們就可以獲取到百度的地址。
可能用文字說(shuō)起來(lái)還是比較難理解，您可以百度：草料二維碼，一款二維碼生成和解析工具，玩一玩你就知道二維碼是個(gè)啥了。
移動(dòng)端基于 token 的認(rèn)證機(jī)制
在了解掃碼登錄原理之前，有必要先了解移動(dòng)端基于 token 的認(rèn)證機(jī)制，對(duì)理解掃碼登錄原理還是非常有幫助的。基于 token 的認(rèn)證機(jī)制跟我們常用的賬號(hào)密碼認(rèn)證方式有較大的不同，安全系數(shù)比賬號(hào)密碼要高，如果每次驗(yàn)證都傳入賬號(hào)密碼，那么被劫持的概率就變大了。
基于 token 的認(rèn)證機(jī)制流程圖，如下圖所示：
基于token的認(rèn)證機(jī)制
基于 token 的認(rèn)證機(jī)制，只有在第一次使用需要輸入賬號(hào)密碼，后續(xù)使用將不在輸入賬號(hào)密碼。「其實(shí)在登陸的時(shí)候不僅傳入賬號(hào)、密碼，還傳入了手機(jī)的設(shè)備信息。在服務(wù)端驗(yàn)證賬號(hào)、密碼正確后，服務(wù)端會(huì)做兩件事」。
第一，將賬號(hào)與設(shè)備關(guān)聯(lián)起來(lái)，在某種意義上，設(shè)備信息就代表著賬號(hào)。
第二，生成一個(gè) token 令牌，并且在 token 與賬號(hào)、設(shè)備關(guān)聯(lián)，類似于key/value，token 作為 key ，賬號(hào)、設(shè)備信息作為value，持久化在磁盤上。
將 token 返回給移動(dòng)端，移動(dòng)端將 token 存入在本地，往后移動(dòng)端都通過(guò) token 訪問(wèn)服務(wù)端 API ，當(dāng)然除了 token 之外，還需要攜帶設(shè)備信息，因?yàn)?token 可能會(huì)被劫持。帶上設(shè)備信息之后，就算 token 被劫持也沒有關(guān)系，因?yàn)樵O(shè)備信息是唯一的。
這就是基于 token 的認(rèn)證機(jī)制，將賬號(hào)密碼換成了 token、設(shè)備信息，從而提高了安全系數(shù)，可別小看這個(gè) token ，token 是身份憑證，在掃碼登錄的時(shí)候也會(huì)用到。
二維碼掃碼登錄的原理
好了，知道了移動(dòng)端基于 token 的認(rèn)證機(jī)制后，接下來(lái)就進(jìn)入我們的主題：二維碼掃碼登陸的原理。先上二維碼掃碼登錄的流程圖：
掃碼登錄全流程
掃碼登錄可以分為三個(gè)階段：「待掃描、已掃描待確認(rèn)、已確認(rèn)」。我們就一一來(lái)看看這三個(gè)階段。
「1、待掃描階段」
待掃描階段也就是流程圖中 1~5 階段，即生成二維碼階段，這個(gè)階段跟移動(dòng)端沒有關(guān)系，是 PC 端跟服務(wù)端的交互過(guò)程。
首先 PC 端攜帶設(shè)備信息向服務(wù)端發(fā)起生成二維碼請(qǐng)求，服務(wù)端會(huì)生成唯一的二維碼 ID，你可以理解為 UUID，并且將 二維碼 ID 跟 PC 設(shè)備信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，這跟移動(dòng)端登錄有點(diǎn)相似。
PC 端接受到二維碼 ID 之后，將二維碼 ID 以二維碼的形式展示，等待移動(dòng)端掃碼。此時(shí)在 PC 端會(huì)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，輪詢查詢二維碼的狀態(tài)。「如果移動(dòng)端未掃描的話，那么一段時(shí)間后二維碼將會(huì)失效。」
「2、已掃描待確認(rèn)階段」流程圖中第 6 ~ 10 階段，我們?cè)?PC 端登錄微信時(shí)，手機(jī)掃碼后，PC 端的二維碼會(huì)變成已掃碼，請(qǐng)?jiān)谑謾C(jī)端確認(rèn)。這個(gè)階段是移動(dòng)端跟服務(wù)端交互的過(guò)程。
首先移動(dòng)端掃描二維碼，獲取二維碼 ID，「然后將手機(jī)端登錄的信息憑證（token）和 二維碼 ID 作為參數(shù)發(fā)送給服務(wù)端」，此時(shí)的手機(jī)一定是登錄的，不存在沒登錄的情況。
服務(wù)端接受請(qǐng)求后，會(huì)將 token 與二維碼 ID 關(guān)聯(lián)，為什么需要關(guān)聯(lián)呢？你想想，我們使用微信時(shí)，移動(dòng)端退出， PC 端是不是也需要退出，這個(gè)關(guān)聯(lián)就有點(diǎn)把子作用了。然后會(huì)「生成一個(gè)一次性 token，這個(gè) token 會(huì)返回給移動(dòng)端，一次性 token 用作確認(rèn)時(shí)候的憑證」。
PC 端的定時(shí)器，會(huì)輪詢到二維碼的狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化，會(huì)將 PC 端的二維碼更新為已掃描，請(qǐng)確認(rèn)。
「3、已確認(rèn)」
流程圖中的 第 11 ~ 15 步驟，這是掃碼登錄的最后階段，移動(dòng)端攜帶上一步驟中獲取的臨時(shí) token ，確認(rèn)登錄，「服務(wù)端校對(duì)完成后，會(huì)更新二維碼狀態(tài)，并且給 PC 端生成一個(gè)正式的 token ，后續(xù) PC 端就是持有這個(gè) token 訪問(wèn)服務(wù)端」。
PC 端的定時(shí)器，輪詢到了二維碼狀態(tài)為登錄狀態(tài)，并且會(huì)獲取到了生成的 token ，完成登錄，后續(xù)訪問(wèn)都基于 token 完成。
在服務(wù)器端會(huì)跟手機(jī)端一樣，維護(hù)著 token 跟二維碼、PC 設(shè)備信息、賬號(hào)等信息，后續(xù)的認(rèn)證也是基于 token 和設(shè)備信息來(lái)完成。
到此，二維碼掃描登錄原理就差不多了，二維碼掃描登錄在原理上不難理解，跟 OAuth2.0 有一絲的相似之處，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)可能就比較復(fù)雜。
希望此文對(duì)您的學(xué)習(xí)或者工作有所幫助。同時(shí)希望您在評(píng)論區(qū)聊聊您的掃碼登錄工作經(jīng)歷，祝好。
