如何设计和生成游戏的激活码
如何设计和生成游戏的激活码
游戏的激活码，也叫作奖励码、兑换码，通常是由字符和数字组成的字符串，用于在游戏的推广阶段发放给玩家，玩家在下载登录游戏之后兑换获得相应的奖励。
首先设计我们激活码的规则
字符 + 数字 组成 长度待定
激活码分批次或者叫分组，即一个批次/一组激活码对应一个礼包
同一批次/同一组的激活码兑换时有以下两种设计：
- 玩家可多次兑换
- 玩家仅可兑换一次
激活码不区分大小写
定义一个字符字典
#define DICT_SIZE 32
const char AwardCodeDict[DICT_SIZE] = { 'A','B','C','D','E','F','G','H','J',
'K','M','N','P','Q','R','S','T','U',
'V','W','X','Y','Z',
'1','2','3','4','5','6','7','8','9' };去掉辨识度比较低的字符 I 和 L， O 和 0
ps：数字1也易混淆，但我们这里是没有去掉的
如何去构造一个激活码
首先我们要考虑把哪些信息存入到激活码中，这些信息最终是要能够被解析出来的。这里我们存入的是礼包ID，在玩家兑换激活码时，我们通过解析这个激活码获得的礼包ID给玩家发放奖励。除了礼包ID我们还需要一些随机码，随机码的作用是为了让激活码看起来更加具有随机性，不容易被破解。那么如何去存入这些信息？ 通过 码值的移位操作
举一个例子来说明
int main()
{
int val = 0;
int a = 1; // 1
int b = 2; // 2 << 2 1000
int c = 3; // 3 << 4 110000
// 111001 a,b,c |操作 ==> 57
// 111001 & 000011 第一次&操作 ==> 1
// 57 >> 2 1110 & 000011 ==> 2
// 14 >> 2 11 & 000011 ==> 3
val = a | (b << 2) | (c << 4);
printf("%d\n",val);
while(val)
{
int num = val & 3; // 3的二进制 11
printf("%d\n",num);
val = val >> 2;
}
system("pause");
return 0;
}
这里先通过a,b,c依次向左等差移位2，作 | 操作得到值57，其二进制111001从右向左每两位代表一个数值。利用&操作的特性，再依次向右等差移位2，便可依次解析出来a,b,c。 ps：移位间隔由最大数值的二进制位数决定，这里如果想存入数值4，那么移位间隔就需要调整为3，相&的值也应调整为7(二进制111)。
如此，激活码的礼包ID和随机码也利用这样的原理去存入和解析。略有不同的是，礼包ID和随机码我们并不直接去存入，我们只存入礼包ID和随机码的索引，也就是AwardCodeDict的key值。这样，激活码的构造基本就出来了，通过字典的key值移位和 | 操作得到激活码的码值，再通过解码操作，最终我们就能得到一个激活码了。
生成码值
AwardCodeDict的key值最大为31，所以我们的移位间隔定义为5，相&的值为0x1F。随机码的个数我们限定为7个。
typedef unsigned long long UINT64;
#define AWARD_CODE_BIT 5
#define AWARD_CODE_NUM 7
UINT64 GenerateAwardCodeVaule(UINT64 awardId)
{
UINT64 codeVal = 0;
for(int i = 0; i < AWARD_CODE_NUM; i++)
{
UINT64 key = rand() % DICT_SIZE;
codeVal |= key << (AWARD_CODE_BIT * i);
}
codeVal |= awardId << (AWARD_CODE_BIT * AWARD_CODE_NUM);
return codeVal;
}这里需要特别留心awardId和key的类型定义，一定按最大的精度来定义，否则会导致codeVal部分数据丢失，最终解码错误。<把key定义成int即可试验>
解析码值，生成激活码
int DecodeAwardCodeValue(UINT64 codeVal, char* code)
{
int pos = 0;
while(codeVal)
{
int key = codeVal & 0x1F;
code[pos++] = AwardCodeDict[key];
codeVal = codeVal >> AWARD_CODE_BIT;
}
return pos;
}解析激活码，获取码值和礼包ID
// 不区分字符的大小写
int GetKeyFromDict(char ch)
{
int key = -1;
for(int i = 0; i < DICT_SIZE; i++)
{
if(toupper(ch) == AwardCodeDict[i]){
key = i;
break;
}
}
return key;
}
UINT64 GetAwardID(const char* code)
{
if(!code || strlen(code) <= AWARD_CODE_NUM) return 0;
UINT64 awardId = 0;
for(int i = AWARD_CODE_NUM; i < strlen(code); i++)
{
UINT64 val = GetKeyFromDict(code[i]);
awardId |= val << (AWARD_CODE_BIT * (i - AWARD_CODE_NUM));
}
return awardId;
}
UINT64 GetAwardCodeVaule(const char* code)
{
if(!code) return 0;
UINT64 codeVal = 0;
for(int i = strlen(code) - 1; i >= 0; i--)
{
UINT64 key = GetKeyFromDict(code[i]);
codeVal |= key << (AWARD_CODE_BIT * i);
}
return codeVal;
}最后写一段执行程序，验证上述方法
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
while(1)
{
int awardId;
char code[32] = {0};
UINT64 codeVal = 0;
printf("请输入礼包ID:");
cin >> awardId;
for(int i = 0; i < 10; i++)
{
codeVal = GenerateAwardCodeVaule(awardId);
DecodeAwardCodeValue(codeVal,code);
printf("code:%s value:%llu c2v:%llu c2k:%d\n",code,codeVal,GetAwardCodeVaule(code),GetAwardID(code));
memset(code,0,32);
}
}
system("pause");
return 0;
}
结尾总结
观察激活码，可以发现同一批次/同一组/同一礼包的激活码后几位是相同的。分析激活码的生成和解析过程，不难发现，生成码值时我们是从低位到高位(从右向左的一个过程)，生成激活码时我们依次 & 操作得到的也是 从低位到高位，而字符串的读取是从左向右，所以我们的礼包ID处于最高位，却显示在了字符串的末尾。最后我们再来分析一下，这个激活码最大长度的问题。UINT64 8字节 64bit，移位间隔5，所以有效长度为12，超过12就可能会出现部分数据丢失。那么礼包ID最大有效值是多少呢？除去7个随机码占用的比特位，剩下64 - 7*5 = 29bit，再除以移位间隔，那么礼包ID的有效字符个数应该是5，最终可以得出礼包ID最大有效值应该是 11111 11111 11111 11111 11111 = 33554431。超过这个安全值之后，就不能保证一定能解码成功。 所以我们可以得出，激活码有效字符为12个字符，礼包ID有效最大值为33554431。由此，我们可以在生成和验证激活码时加上保护判断。
简述激活码的兑换
这个过程，如果限定该礼包玩家只能兑换一次，只需记录玩家ID和礼包ID(从激活码中获得)即可。这里使用redis数据库最为便捷。把玩家ID和礼包ID以字符串的形式存入到以xx为key的集合(Set)中。使用”SISMEMBER key member “即可查询到玩家是否兑换过该礼包。激活码在被兑换或者使用后失效，则需要把该激活码从数据库中删除或者更新状态，使用集合(Set)来存储激活码也是非常方便的。
补充一点
生成的激活码会不会重复。从UINT64表示的数值范围中随机出一个值，这个值重复的概率是很低的。如果不是特别要求，可以忽略不计。