致謝聲明
1.本文學習nanhuier的博客《Python計算谷歌身份驗證器的驗證碼》并優化其中代碼。
原博客鏈接：https://blog.csdn.net/nanhuier/article/details/77679200
2.本文學習莫水千流的博客《程序員之路：python3+PyQt5+pycharm桌面GUI開發》，
成功搭建PyQt5+Pycharm的開發環境，建議讀者先按照此文配置好環境。
原博客鏈接：https://www.cnblogs.com/zhoug2020/p/9039993.html
3.本文學習maicss的github工程《PyQt5-Chinese-tutorial》
github鏈接：https://github.com/maicss/PyQt5-Chinese-tutorial
4.本文學習晴空行的博客《Python打包方法》，
原博客鏈接：https://www.cnblogs.com/gopythoner/p/6337543.html
0.完整代碼
讀者安裝PyQt5庫后可以直接運行此段代碼查看程序效果。
安裝PyQt5庫命令：pip install pyqt5
本文的第1節《定義函數getGoogleCode》、第2節《定義類Ui_Form》、第3節《定義程序入口，即主函數main》是本節《完整代碼》的分段講解。
import base64, time, struct, hmac, hashlib
def getGoogleCode(secretKey):
decoded_secretKey = base64.b32decode(secretKey, True)
interval_number = int(time.time() // 30)
message = struct.pack(">Q", interval_number)
digest = hmac.new(decoded_secretKey, message, hashlib.sha1).digest()
index = ord(chr(digest[19])) % 16
googleCode = (struct.unpack(">I", digest[index:index+4])[0] & 0x7fffffff) % 1000000
return "%06d" %googleCode
from PyQt5.QtGui import QFont
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel, QLineEdit, QPushButton
from PyQt5.QtCore import QCoreApplication, QTimer, QRect, QMetaObject
class Ui_Form(object):
def setupUi(self, Form):
#Form setting
Form.setObjectName("googleAuthenticator")
Form.resize(450, 350)
#lineEdit_secretKey setting
self.lineEdit_secretKey = QLineEdit(Form)
self.lineEdit_secretKey.setGeometry(QRect(180, 40, 190, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(16)
self.lineEdit_secretKey.setFont(font)
self.lineEdit_secretKey.setObjectName("lineEdit_secretKey")
#label setting
self.label = QLabel(Form)
self.label.setGeometry(QRect(40, 40, 70, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(22)
self.label.setFont(font)
self.label.setObjectName("label")
#label_2 setting
self.label_2 = QLabel(Form)
self.label_2.setGeometry(QRect(20, 100, 170, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.label_2.setFont(font)
self.label_2.setObjectName("label_2")
#label_googleCode setting
self.label_googleCode = QLabel(Form)
self.label_googleCode.setGeometry(QRect(260, 100, 140, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.label_googleCode.setFont(font)
self.label_googleCode.setText("")
self.label_googleCode.setObjectName("label_googleCode")
#lable_3 setting
self.label_3 = QLabel(Form)
self.label_3.setGeometry(QRect(30, 160, 140, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.label_3.setFont(font)
self.label_3.setObjectName("label_3")
#label_validTime setting
self.label_validTime = QLabel(Form)
self.label_validTime.setGeometry(QRect(260, 160, 140, 40))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.label_validTime.setFont(font)
self.label_validTime.setText("")
self.label_validTime.setObjectName("label_validTime")
#pushButton setting
self.pushButton = QPushButton(Form)
self.pushButton.setGeometry(QRect(50, 240, 140, 50))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.pushButton.setFont(font)
self.pushButton.setObjectName("pushButton")
#pushButton_2 setting
self.pushButton_2 = QPushButton(Form)
self.pushButton_2.setGeometry(QRect(230, 240, 140, 50))
font = QFont()
font.setFamily("Agency FB")
font.setPointSize(24)
self.pushButton_2.setFont(font)
self.pushButton_2.setObjectName("pushButton_2")
#other settings
self.retranslateUi(Form)
QMetaObject.connectSlotsByName(Form)
def retranslateUi(self, Form):
Form.setWindowTitle(QCoreApplication.translate("Form", "GoogleAuthenticator"))
self.lineEdit_secretKey.setText(QCoreApplication.translate("Form", "DHNJH6Y6FZJUUB32"))
self.label.setText(QCoreApplication.translate("Form", "密鑰："))
self.label_2.setText(QCoreApplication.translate("Form", "谷歌驗證碼："))
self.label_3.setText(QCoreApplication.translate("Form", "有效時間："))
self.pushButton.setText(QCoreApplication.translate("Form", "開始轉換"))
self.pushButton_2.setText(QCoreApplication.translate("Form", "暫停轉換"))
self.pushButton.clicked.connect(self.init_refresh)
self.pushButton_2.clicked.connect(self.disable)
#backstage function code
def init_refresh(self):
self.timer = QTimer()
self.timer.setInterval(1000)
self.timer.start()
self.timer.timeout.connect(self.refresh)
def refresh(self):
secretKey = self.lineEdit_secretKey.text()
googleCode = getGoogleCode(secretKey)
self.label_googleCode.setText(googleCode)
nowTime = time.time()
validTime = 30 - (int(nowTime) % 30)
self.label_validTime.setText(str(validTime) + '秒')
self.is_disable = False
def disable(self):
if not self.is_disable:
self.timer.disconnect()
self.is_disable = True
from sys import argv, exit
if __name__ == "__main__":
application = QApplication(argv)
mainWindow = QMainWindow()
userInterface = Ui_Form()
userInterface.setupUi(mainWindow)
userInterface.init_refresh()
mainWindow.show()
exit(application.exec_())
1.定義函數getGoogleCode
函數getGoogleCode的功能是將密鑰轉換為谷歌驗證器的驗證碼。
下面一段代碼中：
第1行是導入需要引用的庫。
第2行是定義函數getGoogleCode，指明此函數需要1個參數secretKey。
第3行是調用base64.b32decode方法將密鑰secretKey做解碼，得到的結果賦值個變量decoded_secretKey。
第4行是調用time.time方法得出當前時間距離1970年1月1日0時0分的秒數，此秒數除以30得出的商，賦值給變量interval_number。
第5行是調用struct.pack方法將數據打包為長整型數據，賦值給變量message。
本文作者也未完全理解struct.pack方法，講解struct.pack方法的博客：
1.《Python學習——struct模塊的pack、unpack示例》，鏈接：https://www.cnblogs.com/hushaojun/p/6489350.html
2.《python中struct.pack()函數和struct.unpack()函數》，鏈接：https://www.cnblogs.com/litaozijin/p/6506354.html
第6行調用hmac.new方法，方法需要3個參數，方法結果得到1個對象，此對象的digest方法的結果賦值給變量digest。
第7行chr方法是將0-255范圍的數字轉換為字符，ord方法是將字符轉換為0-255范圍的數字。
經過2次轉換得到的結果除以16得出的余數賦值給變量index。
第8行根據變量index從變量digest中取出長度為4的字符串，此字符串作為struct.unpack方法的第2個參數，struct.unpack方法得出的結果與0x7fffffff做按位取與運算，位運算的結果除以1000000的余數為谷歌驗證碼。
第9行返回谷歌驗證碼googleCode，%06d表示如果數字不滿6位則前面補零。
第11-12行是本文作者的1個谷歌驗證碼做測試，運行本段代碼即可查看結果。
因為谷歌驗證碼和密鑰、時間這2者相關，所以每次運行可能結果不同。
讀者可以使用自己谷歌驗證碼嘗試。
import base64, time, struct, hmac, hashlib
def getGoogleCode(secretKey):
decoded_secretKey = base64.b32decode(secretKey, True)
interval_number = int(time.time() // 30)
message = struct.pack(">Q", interval_number)
digest = hmac.new(decoded_secretKey, message, hashlib.sha1).digest()
index = ord(chr(digest[19])) % 16
googleCode = (struct.unpack(">I", digest[index:index+4])[0] & 0x7fffffff) % 1000000
return "%06d" %googleCode
secretKey = "DHNJH6Y6FZJUUb32"
print(getGoogleCode(secretKey))
2.定義類Ui_Form
UI是user interface的簡寫，中文叫做用戶界面。
本節中的內容主要是與PyQt5開發相關。
因為類Ui_Form的代碼較長，并且已經在第0節《完整代碼》中給出，本節中不再復制。
在類Ui_Form中共有5個方法：setupUi、retranslateUi、init_refresh、refresh、disable
setupUi方法的作用是初始化用戶界面，在其中定義了8個小部件的位置、字體、字大小、對象名。
retranslate中文叫做重譯，retranslateUi方法的作用是設置用戶界面各小部件的文本內容和按鈕的連接函數。
init_refresh方法的作用是初始化刷新谷歌驗證碼，即開始刷新谷歌驗證碼。
refresh方法的作用是刷新谷歌驗證碼，配合init_refresh方法編寫。
QTimer對象可以通過setInterval方法設置間隔，即過指定的時間調用指定的refresh方法。
disable方法的作用是停止轉換，只有停止轉換后才可以在密鑰輸入框中改變密鑰的值，否則程序會報錯并退出。
3.定義程序入口，即主函數main
下面一段代碼中：
第1行從sys庫中引入argv和exit。
第2行是python程序入口的標準寫法。
第3行調用QApplication類實例化對象，賦值給變量application，此方法需要參數argv。
第4行調用QMainWindow類實例化對象，賦值給變量mainWindow。
第5行調用Ui_Form類實例化對象，賦值給變量userInterface。
第6行調用變量userInterface的SetupUi方法設置界面程序的界面。
第7行調用變量userInterface的init_refresh方法初始化界面程序的刷新功能。
第8行調用變量mainWindow的show方法，是界面程序能夠顯示。
第9行是PyQt5程序的固定寫法。
from sys import argv, exit
if __name__ == "__main__":
application = QApplication(argv)
mainWindow = QMainWindow()
userInterface = Ui_Form()
userInterface.setupUi(mainWindow)
userInterface.init_refresh()
mainWindow.show()
exit(application.exec_())
4.用PyInstaller封裝代碼為exe可執行文件
使用pip命令安裝PyInstaller：pip install PyInstaller
在代碼文件同級目錄中打開cmd。
打開cmd方法如下圖所示：在資源管理器中輸入cmd，并按Enter鍵運行。
讀者先將自己的代碼文件名改為
googleAuthenticator.py然后在cmd中輸入并運行命令：
PyInstaller -F -w googleAuthenticator.py如下圖紅色箭頭標注處所示，則成功生成exe可執行文件：
如下圖紅色箭頭標注處所示，exe可執行文件在dist文件夾中。
5.程序效果圖展示
