掃二維碼登錄現在比較常見，比如微信、支付寶等 PC 端登錄，並且好像每款 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，不知道您對這背後的實現邏輯是否敢興趣，反正我是一直都對這背後實現好奇。最近剛好看到一個關於掃碼登錄原理的視頻，於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：
- 什麼是二維碼。
- 移動端基於 token 的認證機制。
- 二維碼掃碼登錄的原理。
1、什麼是二維碼
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。
2、移動端基於 token 的認證機制
在瞭解掃碼登錄原理之前，有必要先了解移動端基於 token 的認證機制，對理解掃碼登錄原理還是非常有幫助的。基於 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，安全係數比賬號密碼要高，如果每次驗證都傳入賬號密碼，那麼被劫持的概率就變大了。
基於 token 的認證機制流程圖，如下圖所示：
基於 token 的認證機制，只有在第一次使用需要輸入賬號密碼，後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、密碼正確後，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，並且在 token 與賬號、設備關聯，類似於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，往後移動端都通過 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。帶上設備信息之後，就算 token 被劫持也沒有關係，因為設備信息是唯一的。
這就是基於 token 的認證機制，將賬號密碼換成了 token、設備信息，從而提高了安全係數，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。
3、二維碼掃碼登錄的原理
好了，知道了移動端基於 token 的認證機制後，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係，是 PC 端跟服務端的交互過程。
首先 PC 端攜帶設備信息想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，並且將 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 之後，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，那麼一段時間後二維碼將會失效。
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，手機掃碼後，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，然後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。
服務端接受請求後，會將 token 與二維碼 ID 關聯，為什麼需要關聯呢？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。然後會生成一個一次性 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，這是掃碼登錄的最後階段，移動端攜帶上一步驟中獲取的臨時 token ，確認登錄，服務端校對完成後，會更新二維碼狀態，並且給 PC 端生成一個正式的 token ，後續 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，並且會獲取到了生成的 token ，完成登錄，後續訪問都基於 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。
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複雜。
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。
作者：平頭哥的技術博文
鏈接：https://juejin.im/post/5e83e716e51d4546c27bb559
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