如何設計和生成遊戲的啟用碼
遊戲的啟用碼，也叫作獎勵碼、兌換碼，通常是由字元和數字組成的字串，用於在遊戲的推廣階段發放給玩家，玩家在下載登入遊戲之後兌換獲得相應的獎勵。
首先設計我們啟用碼的規則
- 字元 + 數字 組成 長度待定
- 啟用碼分批次或者叫分組，即一個批次/一組啟用碼對應一個禮包
- 同一批次/同一組的啟用碼兌換時有以下兩種設計：
- 玩家可多次兌換
- 玩家僅可兌換一次
- 啟用碼不區分大小寫
定義一個字元字典
#define DICT_SIZE 32
const char AwardCodeDict[DICT_SIZE] = { 'A','B','C','D','E','F','G','H','J',
'K' 去掉辨識度比較低的字元 I 和 L， O 和 0
ps：數字1也易混淆，但我們這裡是沒有去掉的
如何去構造一個啟用碼
首先我們要考慮把哪些資訊存入到啟用碼中，這些資訊最終是要能夠被解析出來的。這裡我們存入的是禮包ID，在玩家兌換啟用碼時，我們通過解析這個啟用碼獲得的禮包ID給玩家發放獎勵。除了禮包ID我們還需要一些隨機碼，隨機碼的作用是為了讓啟用碼看起來更加具有隨機性，不容易被破解。那麼如何去存入這些資訊？ 通過 碼值的移位操作
舉一個例子來說明
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 
這裡先通過a,b,c依次向左等差移位2，作 | 操作得到值57，其二進位制111001從右向左每兩位代表一個數值。利用&操作的特性，再依次向右等差移位2，便可依次解析出來a,b,c。ps：移位間隔由最大數值的二進位制位數決定，這裡如果想存入數值4，那麼移位間隔就需要調整為3，相&的值也應調整為7(二進位制111)。
如此，啟用碼的禮包ID和隨機碼也利用這樣的原理去存入和解析。略有不同的是，禮包ID和隨機碼我們並不直接去存入，我們只存入禮包ID和隨機碼的索引，也就是AwardCodeDict的key值。這樣，啟用碼的構造基本就出來了，通過字典的key值移位和 | 操作得到啟用碼的碼值，再通過解碼操作，最終我們就能得到一個啟用碼了。
生成碼值
AwardCodeDict的key值最大為31，所以我們的移位間隔定義為5，相&的值為0x1F。隨機碼的個數我們限定為7個。
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;
}這裡需要特別留心awardId和key的型別定義，一定按最大的精度來定義，否則會導致codeVal部分資料丟失，最終解碼錯誤。<把key定義成int即可試驗>
解析碼值，生成啟用碼
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;
}解析啟用碼，獲取碼值和禮包ID
// 不區分字元的大小寫
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;
}最後寫一段執行程式，驗證上述方法
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
while(1)
{
int awardId;
char code[32] = {0};
UINT64 codeVal = 0;
printf("請輸入禮包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;
}
結尾總結
觀察啟用碼，可以發現同一批次/同一組/同一禮包的啟用碼後幾位是相同的。分析啟用碼的生成和解析過程，不難發現，生成碼值時我們是從低位到高位(從右向左的一個過程)，生成啟用碼時我們依次 & 操作得到的也是 從低位到高位，而字串的讀取是從左向右，所以我們的禮包ID處於最高位，卻顯示在了字串的末尾。最後我們再來分析一下，這個啟用碼最大長度的問題。UINT64 8位元組 64bit，移位間隔5，所以有效長度為12，超過12就可能會出現部分資料丟失。那麼禮包ID最大有效值是多少呢？除去7個隨機碼佔用的位元位，剩下64 - 7*5 = 29bit，再除以移位間隔，那麼禮包ID的有效字元個數應該是5，最終可以得出禮包ID最大有效值應該是 11111 11111 11111 11111 11111 = 33554431。超過這個安全值之後，就不能保證一定能解碼成功。所以我們可以得出，啟用碼有效字元為12個字元，禮包ID有效最大值為33554431。由此，我們可以在生成和驗證啟用碼時加上保護判斷。
簡述啟用碼的兌換
這個過程，如果限定該禮包玩家只能兌換一次，只需記錄玩家ID和禮包ID(從啟用碼中獲得)即可。這裡使用redis資料庫最為便捷。把玩家ID和禮包ID以字串的形式存入到以xx為key的集合(Set)中。使用”SISMEMBER key member “即可查詢到玩家是否兌換過該禮包。啟用碼在被兌換或者使用後失效，則需要把該啟用碼從資料庫中刪除或者更新狀態，使用集合(Set)來儲存啟用碼也是非常方便的。
補充一點
生成的啟用碼會不會重複。從UINT64表示的數值範圍中隨機出一個值，這個值重複的概率是很低的。如果不是特別要求，可以忽略不計。