作者 | 互聯網平頭哥
本文經授權轉載自互聯網平頭哥（ID：it_pingtouge）
掃二維碼登錄現在比較常見，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，不搞個掃碼登錄都不好意思。作為技術人員，不知道您對這背后的實現邏輯是否感興趣，反正我是一直都對這背后實現好奇。最近剛好看到一個關于掃碼登錄原理的視頻，于是就整理出來了這篇文章，希望對您有所幫助。
本文共三個主題：什么是二維碼。移動端基于 token 的認證機制。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，是一個近幾年來移動設備上超流行的一種編碼方式，它比傳統的Bar Code條形碼能存更多的信息，也能表示更多的數據類型。----來自百度百科
在商品上，一般都會有條形碼，條形碼也稱為一維碼，條形碼只能表示一串數字。二維碼要比條形碼豐富很多，可以存儲數字、字符串、圖片、文件等，比如我們可以把 www.baidu.com 存儲在二維碼中，掃碼二維碼我們就可以獲取到百度的地址。
可能用文字說起來還是比較難理解，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啥了。
移動端基于 token 的認證機制
在了解掃碼登錄原理之前，有必要先了解移動端基于 token 的認證機制，對理解掃碼登錄原理還是非常有幫助的?；?token 的認證機制跟我們常用的賬號密碼認證方式有較大的不同，安全系數比賬號密碼要高，如果每次驗證都傳入賬號密碼，那么被劫持的概率就變大了。
基于 token 的認證機制流程圖，如下圖所示：
基于token的認證機制
基于 token 的認證機制，只有在第一次使用需要輸入賬號密碼，后續使用將不在輸入賬號密碼。「其實在登陸的時候不僅傳入賬號、密碼，還傳入了手機的設備信息。在服務端驗證賬號、密碼正確后，服務端會做兩件事」。
第一，將賬號與設備關聯起來，在某種意義上，設備信息就代表著賬號。
第二，生成一個 token 令牌，并且在 token 與賬號、設備關聯，類似于key/value，token 作為 key ，賬號、設備信息作為value，持久化在磁盤上。
將 token 返回給移動端，移動端將 token 存入在本地，往后移動端都通過 token 訪問服務端 API ，當然除了 token 之外，還需要攜帶設備信息，因為 token 可能會被劫持。帶上設備信息之后，就算 token 被劫持也沒有關系，因為設備信息是唯一的。
這就是基于 token 的認證機制，將賬號密碼換成了 token、設備信息，從而提高了安全系數，可別小看這個 token ，token 是身份憑證，在掃碼登錄的時候也會用到。
二維碼掃碼登錄的原理
好了，知道了移動端基于 token 的認證機制后，接下來就進入我們的主題：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階段：「待掃描、已掃描待確認、已確認」。我們就一一來看看這三個階段。
「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，這個階段跟移動端沒有關系，是 PC 端跟服務端的交互過程。
首先 PC 端攜帶設備信息向服務端發起生成二維碼請求，服務端會生成唯一的二維碼 ID，你可以理解為 UUID，并且將 二維碼 ID 跟 PC 設備信息關聯起來，這跟移動端登錄有點相似。
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，等待移動端掃碼。此時在 PC 端會啟動一個定時器，輪詢查詢二維碼的狀態。「如果移動端未掃描的話，那么一段時間后二維碼將會失效?！?/p>
「2、已掃描待確認階段」流程圖中第 6 ~ 10 階段，我們在 PC 端登錄微信時，手機掃碼后，PC 端的二維碼會變成已掃碼，請在手機端確認。這個階段是移動端跟服務端交互的過程。
首先移動端掃描二維碼，獲取二維碼 ID，「然后將手機端登錄的信息憑證（token）和 二維碼 ID 作為參數發送給服務端」，此時的手機一定是登錄的，不存在沒登錄的情況。
服務端接受請求后，會將 token 與二維碼 ID 關聯，為什么需要關聯呢？你想想，我們使用微信時，移動端退出， PC 端是不是也需要退出，這個關聯就有點把子作用了。然后會「生成一個一次性 token，這個 token 會返回給移動端，一次性 token 用作確認時候的憑證」。
PC 端的定時器，會輪詢到二維碼的狀態已經發生變化，會將 PC 端的二維碼更新為已掃描，請確認。
「3、已確認」
流程圖中的 第 11 ~ 15 步驟，這是掃碼登錄的最后階段，移動端攜帶上一步驟中獲取的臨時 token ，確認登錄，「服務端校對完成后，會更新二維碼狀態，并且給 PC 端生成一個正式的 token ，后續 PC 端就是持有這個 token 訪問服務端」。
PC 端的定時器，輪詢到了二維碼狀態為登錄狀態，并且會獲取到了生成的 token ，完成登錄，后續訪問都基于 token 完成。
在服務器端會跟手機端一樣，維護著 token 跟二維碼、PC 設備信息、賬號等信息，后續的認證也是基于 token 和設備信息來完成。
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，但是實現起來可能就比較復雜。
希望此文對您的學習或者工作有所幫助。同時希望您在評論區聊聊您的掃碼登錄工作經歷，祝好。
