Cap项目快速入门指南：基于SHA-256的工作量证明验证系统

项目概述

Cap是一个现代化的轻量级验证系统，它采用SHA-256工作量证明机制作为传统CAPTCHA的替代方案。相比传统验证码，Cap具有以下显著优势：

• 高效无干扰：无需用户解决复杂谜题
• 隐私保护：不使用任何追踪技术或cookie
• 无障碍访问：对所有用户友好
• 自托管能力：完全自主可控的部署方案

核心组件

Cap系统主要由两个核心部分组成：

1. 前端组件：可配置为可见或不可见模式
2. 后端服务：提供验证逻辑处理

系统还支持机器对机器(M2M)验证模式，以及类似CDN服务的检查点中间件功能。

前端集成指南

引入组件库

首先需要在HTML中引入Cap组件库。建议使用CDN方式引入，但要注意固定版本号以避免潜在的兼容性问题：

<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@cap.js/widget@1.0.0"></script>

添加组件标签

在页面中添加Cap组件标签，并配置API端点：

<cap-widget id="cap" data-cap-api-endpoint="/api"></cap-widget>

处理验证结果

通过事件监听或表单提交方式获取验证令牌：

const widget = document.querySelector("#cap");
widget.addEventListener("solve", function(e) {
  const token = e.detail.token;
  // 处理令牌逻辑
});

后端服务部署

环境要求

• Node.js 14或更高版本
• 支持Bun或Deno运行时环境

安装服务端库

npm install @cap.js/server

服务端实现示例

以下是基于不同框架的实现示例：

Express框架实现

import express from "express";
import Cap from "@cap.js/server";

const app = express();
app.use(express.json());

const cap = new Cap({
  tokens_store_path: ".data/tokensList.json"
});

app.post("/api/challenge", (req, res) => {
  res.json(cap.createChallenge());
});

app.post("/api/redeem", async (req, res) => {
  const { token, solutions } = req.body;
  if (!token || !solutions) {
    return res.status(400).json({ success: false });
  }
  res.json(await cap.redeemChallenge({ token, solutions }));
});

app.listen(3000);

生产环境建议

1. 数据库集成：建议使用SQLite或Redis替代默认的文件存储
2. 速率限制：实现API访问频率控制
3. 日志监控：添加请求日志记录

令牌验证

验证用户提交的令牌有效性：

const result = await cap.validateToken(userToken);
if(result.success) {
  // 验证通过逻辑
}

使用keepToken: true选项可保留令牌供后续验证：

await cap.validateToken(userToken, { keepToken: true });

进阶功能

对于更复杂的应用场景，Cap还提供：

1. 独立服务器模式：包含仪表盘和API密钥支持
2. M2M验证方案：适合机器间通信验证
3. 检查点中间件：类似CDN服务的安全检查流程

总结

Cap项目通过创新的工作量证明机制，为Web应用提供了一种更高效、更友好的验证解决方案。开发者可以轻松集成到现有系统中，同时保障用户体验和系统安全。对于需要更高性能或更复杂功能的场景，建议考虑使用独立服务器模式。