面试官：说说二维码扫码登录是什么原理吗？

淡淡的烟草味﹌ 2022-11-19 01:23 272阅读 0赞

## 你知道的越多，不知道的就越多，业余的像一棵小草！ ##

你来，我们一起精进！你不来，我和你的竞争对手一起精进！

## 编辑：业余草 ##

juejin.cn/post/6940976355097985032

## 推荐：https://www.xttblog.com/?p=5178 ##

在日常生活中，二维码出现在很多场景，比如超市支付、系统登录、应用下载等等。了解二维码的原理，可以为技术人员在技术选型时提供新的思路。对于非技术人员呢，除了解惑，还可以引导他更好地辨别生活中遇到的各种二维码，防止上当受骗。

二维码，大家再熟悉不过了

购物扫个码，吃饭扫个码，坐公交也扫个码，加个微信扫个码

![ede89be5b8944fed787124c57b0362fe.png][]

![64c1b2f530b8869bc61487ab372c60b8.png][]

在扫码的过程中，大家可能会有疑问：这二维码安全吗？会不会泄漏我的个人信息？更深度的用户还会考虑：我的系统是不是也可以搞一个二维码来推广呢？

这时候就需要了解一下二维码背后的技术和逻辑了！

二维码最常用的场景之一就是通过手机端应用扫描PC或者WEB端的二维码，来登录同一个系统。比如手机微信扫码登录PC端微信，手机淘宝扫码登录PC端淘宝。那么就让我们来看一下，二维码登录是怎么操作的！

### 二维码登录的本质 ###

二维码登录本质上也是一种登录认证方式。既然是登录认证，要做的也就两件事情！

*  告诉系统我是谁
 *  向系统证明我是谁

比如账号密码登录，账号就是告诉系统我是谁， 密码就是向系统证明我是谁; 比如手机验证码登录，手机号就是告诉系统我是谁，验证码就是向系统证明我是谁;

那么扫码登录是怎么做到这两件事情的呢？我们一起来考虑一下

手机端应用扫PC端二维码，手机端确认后，账号就在PC端登录成功了！这里，PC端登录的账号肯定与手机端是同一个账号。不可能手机端登录的是账号A，而扫码登录以后，PC端登录的是账号B。

所以，第一件事情，告诉系统我是谁，是比较清楚的！

通过扫描二维码，把手机端的账号信息传递到PC端，至于是怎么传的，我们后面再说

第二件事情，向系统证明我是谁。扫码登录过程中，用户并没有去输入密码，也没有输入验证码，或者其他什么码。那是怎么证明的呢？

有些同学会想到，是不是扫码过程中，把密码传到了PC端呢？但这是不可能的。因为那样太不安全的，客户端也根本不会去存储密码。我们仔细想一下，其实手机端APP它是已经登录过的，就是说手机端是已经通过登录认证。所说只要**扫码确认是这个手机且是这个账号操作的，其实就能间接证明我谁。**

### 认识二维码 ###

那么如何做确认呢？我们后面会详细说明，在这之前我们需要先认识一下二维码！在认识二维码之前我们先看一下一维码！

![3e84acf40c6ddff41c266dbed08a8744.png][]

所谓一维码，也就是条形码，超市里的条形码--这个相信大家都非常熟悉，条形码实际上就是一串数字，它上面存储了商品的序列号。

二维码其实与条形码类似，只不过它存储的不一定是数字，还可以是任何的字符串，你可以认为，它就是字符串的另外一种表现形式，

在搜索引擎中搜索二维码，你可以找到很多在线生成二维码的工具网站，这些网站可以提供字符串与二维码之间相互转换的功能。

![8b48883ae4c5baf054fd1865d2338268.png][]

在左边的输入框就可以输入你的内容，它可以是文本、网址，文件……..。然后就可以生成代表它们的二维码

你也可以把二维码上传，进行”解码“，然后就可以解析出二维码代表的含义

### 系统认证机制 ###

认识了二维码，我们了解一下移动互联网下的系统认证机制。

前面我们说过，为了安全，手机端它是不会存储你的登录密码的。但是在日常使用过程中，我们应该会注意到，只有在你的应用下载下来后，第一次登录的时候，才需要进行一个账号密码的登录， 那之后呢 即使这个应用进程被杀掉，或者手机重启，都是不需要再次输入账号密码的，它可以自动登录。

其实这背后就是一套基于token的认证机制，我们来看一下这套机制是怎么运行的。

![ab4ca62274d1fd4c4683ab8f01b01767.png][]

*  账号密码登录时，客户端会将设备信息一起传递给服务端
 *  如果账号密码校验通过，服务端会把账号与设备进行一个绑定，存在一个数据结构中，这个数据结构中包含了账号ID，设备ID，设备类型等等

const token = {
      acountid:'账号ID',
      deviceid:'登录的设备ID',
      deviceType:'设备类型，如 iso,android,pc......',
    }

然后服务端会生成一个token，用它来映射数据结构，这个token其实就是一串有着特殊意义的字符串，它的意义就在于，通过它可以找到对应的账号与设备信息。

*  客户端得到这个token后，需要进行一个本地保存，每次访问系统API都携带上token与设备信息。
 *  服务端就可以通过token找到与它绑定的账号与设备信息，然后把绑定的设备信息与客户端每次传来的设备信息进行比较， 如果相同，那么校验通过，返回AP接口响应数据， 如果不同，那就是校验不通过拒绝访问。

从前面这个流程，我们可以看到，客户端不会也没必要保存你的密码，相反，它是保存了token。可能有些同学会想，这个token这么重要，万一被别人知道了怎么办。实际上，知道了也没有影响， 因为设备信息是唯一的，只要你的设备信息别人不知道， 别人拿其他设备来访问，验证也是不通过的。

可以说，客户端登录的目的，就是获得属于自己的token。

那么在扫码登录过程中，PC端是怎么获得属于自己的token呢？不可能手机端直接把自己的token给PC端用！token只能属于某个客户端私有，其他人或者是其他客户端是用不了的。在分析这个问题之前，我们有必要先梳理一下，扫描二维码登录的一般步骤是什么样的。这可以帮助我们梳理清楚整个过程。

### 扫描二维码登录的一般步骤 ###

**大概步骤**

![2d9ee248aacd9fb4a5a8644851db157f.png][]

*  扫码前，手机端应用是已登录状态，PC端显示一个二维码，等待扫描
 *  手机端打开应用，扫描PC端的二维码，扫描后，会提示"已扫描，请在手机端点击确认"
 *  用户在手机端点击确认，确认后PC端登录就成功了

可以看到，二维码在中间有三个状态， 待扫描，已扫描待确认，已确认。那么可以想象

![db63d41deb790736e979e45e2ec735a4.png][]

*  二维码的背后它一定存在一个唯一性的ID，当二维码生成时，这个ID也一起生成，并且绑定了PC端的设备信息
 *  手机去扫描这个二维码
 *  二维码切换为 已扫描待确认状态， 此时就会将账号信息与这个ID绑定
 *  当手机端确认登录时，它就会生成PC端用于登录的token，并返回给PC端

好了，到这里，基本思路就已经清晰了，接下来我们把整个过程再具体化一下

**二维码准备**

按二维码不同状态来看， 首先是等待扫描状态，用户打开PC端，切换到二维码登录界面时。

![d16ceeb1cb3104a645f8cf3c6ecf14e5.png][]

*  PC端向服务端发起请求，告诉服务端，我要生成用户登录的二维码，并且把PC端设备信息也传递给服务端
 *  服务端收到请求后，它生成二维码ID，并将二维码ID与PC端设备信息进行绑定
 *  然后把二维码ID返回给PC端
 *  PC端收到二维码ID后，生成二维码(二维码中肯定包含了ID)
 *  为了及时知道二维码的状态，客户端在展现二维码后，PC端不断的轮询服务端，比如每隔一秒就轮询一次，请求服务端告诉当前二维码的状态及相关信息

二维码已经准好了，接下来就是扫描状态

**扫描状态切换**

![ce69b0405e53bac56f01ae2cf5d464a1.png][]

*  用户用手机去扫描PC端的二维码，通过二维码内容取到其中的二维码ID
 *  再调用服务端API将移动端的身份信息与二维码ID一起发送给服务端
 *  服务端接收到后，它可以将身份信息与二维码ID进行绑定，生成临时token。然后返回给手机端
 *  因为PC端一直在轮询二维码状态，所以这时候二维码状态发生了改变，它就可以在界面上把二维码状态更新为已扫描

那么为什么需要返回给手机端一个临时token呢？临时token与token一样，它也是一种身份凭证，不同的地方在于它只能用一次，用过就失效。

在第三步骤中返回临时token，为的就是手机端在下一步操作时，可以用它作为凭证。以此确保扫码，登录两步操作是同一部手机端发出的。

**状态确认**

最后就是状态的确认了。

![fb4a241bca210492d6eda2651f50a6ca.png][]

*  手机端在接收到临时token后会弹出确认登录界面，用户点击确认时，手机端携带临时token用来调用服务端的接口，告诉服务端，我已经确认
 *  服务端收到确认后，根据二维码ID绑定的设备信息与账号信息，生成用户PC端登录的token
 *  这时候PC端的轮询接口，它就可以得知二维码的状态已经变成了"已确认"。并且从服务端可以获取到用户登录的token
 *  到这里，登录就成功了，后端PC端就可以用token去访问服务端的资源了

扫码动作的基础流程都讲完了，有些细节还没有深入介绍，

比如二维码的内容是什么？

*  可以是二维码ID
 *  可以是包含二维码ID的一个url地址

在扫码确认这一步，用户取消了怎么处理？这些细节都留给大家思考

### 总结 ###

![6afca40c7eca3c73dbf302a6d5779f7b.png][]

我们从登陆的本质触发，探索二维码扫码登录是如何做到的

*  告诉系统我是谁
 *  向系统证明我谁

在这个过程中，我们先简单讲了两个前提知识，

*  一个是二维码原理
 *  一个是基于token的认证机制

然后我们以二维码状态为轴，分析了这背后的逻辑: 通过token认证机制与二维码状态变化来实现扫码登录。

需要指出的是，前面的讲的登录流程，它适用于同一个系统的PC端，WEB端，移动端。

平时我们还有另外一种场景也比较常见，那就是通过第三方应用来扫码登录，比如极客时间/掘金  都可以选择微信/QQ等扫码登录，那么这种通过第三方应用扫码登录又是什么原理呢？

感兴趣的网友可以思考研究一下，欢迎在评论区留下你的见解。

![a8dfc94e4fc8b2b380c94c8f669043e0.png][]

[ede89be5b8944fed787124c57b0362fe.png]: /images/20221022/6887ae4f84ab4170ac0949f662c8cbf6.png
[64c1b2f530b8869bc61487ab372c60b8.png]: /images/20221022/0cc141e2f2354522b73811b6e95463c3.png
[3e84acf40c6ddff41c266dbed08a8744.png]: /images/20221022/6a24f73386814c27af5fb61bcc7a0b03.png
[8b48883ae4c5baf054fd1865d2338268.png]: /images/20221022/7cddb94ba4aa4c5fb37492eccbed814f.png
[ab4ca62274d1fd4c4683ab8f01b01767.png]: /images/20221022/2957bb1304f340c69d87a3dc43008439.png
[2d9ee248aacd9fb4a5a8644851db157f.png]: /images/20221022/3fc09199a295419d9edbe8dd7a9337d3.png
[db63d41deb790736e979e45e2ec735a4.png]: /images/20221022/e708f9de090f4549aa1b55ac3f88ac5b.png
[d16ceeb1cb3104a645f8cf3c6ecf14e5.png]: /images/20221022/e06ab7c6ab564620829db790e2e1a61f.png
[ce69b0405e53bac56f01ae2cf5d464a1.png]: /images/20221022/e5337454cd6440599e9ab53dae81514c.png
[fb4a241bca210492d6eda2651f50a6ca.png]: /images/20221022/ad629daec972472cb57e10668b6d6141.png
[6afca40c7eca3c73dbf302a6d5779f7b.png]: /images/20221022/3960114391fd4958bf313ce51bb3e684.png
[a8dfc94e4fc8b2b380c94c8f669043e0.png]: /images/20221022/bd5dcdbed9a045278a215cd835d86e08.png