python银行卡号码校验Luhn模10算法

2023-06-04 原文

有时候在网上办理一些业务时有些需要填写银行卡号码，当胡乱填写时会立即报错，但是并没有发现向后端发送请求，那么这个效果是怎么实现的呢。

对于银行卡号有一个校验算法，叫做Luhn算法。

一、银行卡号码的校验规则

银行卡号码的校验采用Luhn算法，校验过程大致如下：

1. 从右到左给卡号字符串编号，最右边第一位是1，最右边第二位是2，最右边第三位是3….

2. 从右向左遍历，对每一位字符t执行第三个步骤，并将每一位的计算结果相加得到一个数s。

3. 对每一位的计算规则：如果这一位是奇数位，则返回t本身，如果是偶数位，则先将t乘以2得到一个数n，如果n是一位数（小于10），直接返回n，否则将n的个位数和十位数相加返回。

4. 如果s能够整除10，则此号码有效，否则号码无效。

因为最终的结果会对10取余来判断是否能够整除10，所以又叫做模10算法。

校验算法比较简单，一个python的实现：

#! /usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
def luhn(card_num):
    s = 0
    card_num_length = len(card_num)
    for _ in range(1, card_num_length   1):
        t = int(card_num[card_num_length - _])
        if _ % 2 == 0:
            t *= 2
            s  = t if t < 10 else t % 10   t // 10
        else:
            s  = t
    return s % 10 == 0
if __name__ == '__main__':
    print(luhn('6226095711989751'))

二、生成符合Luhn规则的银行卡号测试数据

前面既然摸清了银行卡号的校验规则，那么就可以根据此规则生成一些能够通过Luhn校验的测试数据。

思路：

因为最右边的一位是奇数位，奇数位不需要改变值直接放啥就是啥，这个特性很重要，正好可以用来补齐到正好能够整除10。

所以显然能够推测出生成n位符合Luhn规则的算法：

1. 随机生成n-1位字符，称为字符串x。

2. 先假设字符串x有n位（实际上最右边一位缺失是n-1位），将x按照n位长度计算和s，因为最右边第一位是缺失的，忽略跳过，所以计算时最右边一位从2开始。

3. 上一步得到字符串x的校验和s，将s加上一个数字y，使得它正好可以整除10，这个y就是最右边第一位应该放的数字。

4. x y做字符串拼接运算，得到最终的n位符合Luhn规则的字符串。

实现代码：

#! /usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
import random
def gen_card_num(start_with, total_num):
    result = start_with
    # 随机生成前N-1位
    while len(result) < total_num - 1:
        result  = str(random.randint(0, 9))
    # 计算前N-1位的校验和
    s = 0
    card_num_length = len(result)
    for _ in range(2, card_num_length   2):
        t = int(result[card_num_length - _   1])
        if _ % 2 == 0:
            t *= 2
            s  = t if t < 10 else t % 10   t // 10
        else:
            s  = t
    # 最后一位当做是校验位，用来补齐到能够整除10
    t = 10 - s % 10
    result  = str(0 if t == 10 else t)
    return result
def luhn(card_num):
    s = 0
    card_num_length = len(card_num)
    for _ in range(1, card_num_length   1):
        t = int(card_num[card_num_length - _])
        if _ % 2 == 0:
            t *= 2
            s  = t if t < 10 else t % 10   t // 10
        else:
            s  = t
    return s % 10 == 0
if __name__ == '__main__':
    for _ in range(1000):
        random_card_num = gen_card_num('622609', 16)
        valid_result = luhn(random_card_num)
        print('%s %s' % (random_card_num, valid_result))

三、小结

1. 在开发需要填写银行卡号的表单时，最好能够在前端加上一层Luhn校验，以将大部分的非法输入在前端就拦截过滤掉。

2. 在需要一些银行卡号测试数据时，可以使用上面的代码生成一些合法的银行卡号作为测试数据。

3. 明白了这些之后以后转账再输卡号不用那么担心了，因为如果不小心输错了一位的话能够校验出来的，当然理论上是这样的，但对于我这样的穷人十块钱以上的高额交易就得确认好几次…