基于可视化结构的身份证号码校验系统

摘要: 本作品是一个通用的身份证号码校验系统，目前已经尝试在Linux和Windows系统下运行，结果均可达到理想效果。系统通过运用基础GUI库tkinter创建系统兼容性极高的可视化界面。通过数据结构算法对身份证号码进行分析和计算，最终输出由身份证号得到的身份信息，同时如果信息有误，系统会通过可视化界面进行提示。同时系统还具有程序简洁，灵活，执行效率高等众多优势。
关键词: 身份证校验;可视化;

1 问题描述：

二代身份证作为证明公民身份的证件，身份证号码是独一无二的编号，因此根据身份证号码校验身份证的真伪尤为重要。校验身份证号码真伪应该符合以下设计要求：
（1）身份证号码长度的正确性
（2）身份证号码的合法性
拟设计的身份证号码的校验系统，不仅可以做到校验身份证号码的长度是否正确，校验身份证号码的合法性，还可以识别出生年月、籍贯、性别等信息。

2 系统设计

2.1设计原理

根据中华人民共和国国家标准 GB11643-1999 中有关公民身份号码的规定，公民身份号码是特征组合码，由十七位数字本体码和一位数字校验码组成。排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。地址码表示编码对象常住户口所在县（市、旗、区）的行政区划代码。生日期码表示编码对象出生的年、月、日，其中年份用四位数字表示，年、月、日之间不用分隔符。序码表示同一地址码所标识的区域范围内，对同年、月、日出生的人员编定的顺序号。顺序码的奇数分给男性，偶数分给女性。校验码是根据前面十七位数字码，按照 ISO 7064:1983.MOD 11-2 校验码计算出来的检验码。最后一位的校验码尤为重要。

公式（1）中：表示号码字符从右至左，包括校验码在内的位置序号；表示第位置上的号码字符值；表示第位置上的加权因子，其数值可依据公式计算得出。号码字符及对应的加权因子如表1分布所示：

表1 号码字符及对应的加权因子

i	18	17	16	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
W	7	9	10	5	8	4	2	1	6	3	7	9	10	5	4	3	2	1

按公式（1）来计算，只要最后的加权和除以11，余数只要能和表2校验码查询表相对应，那么身份证号码就是正确的。

表2 校验码查询表

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	0	x	9	8	7	6	5	4	3	2

注：X表示计算结果为10。

2.2．功能模块设计

功能模块设计如图1所示，主要包含可视化界面模块及数据处理模块。其中可视化界面模块又可分为输入提示窗口、信息显示窗口两大组成。数据处理模块包括有数据读取、数据拆分及算法处理等组件构成。

图1系统功能模块图

主程序窗口负责记录并显示用户输入的身份证号码，同时为用户提供操作按键及操作提示。

系统将用户输入的身份证号码读取并经过算法处理后，经由校验结果显示窗口进行交互显示，通过窗口可以清晰的看到身份证号码是否合格，若合格则可以得到正确的身份信息。

2.3．数据结构设计

系统为用户输入的身份证号码定义了列表结构，得到的身份证号形式如下：
** id_num = [‘3’,’4’,’0’,’4’,’2’,’1’,’1’……] **
对于可视化界面的输出数据格式皆以字符的形式表示，一方面字符比较方便拼接，同时可以兼容多种符号及语言。另一方面采用字符的形式进行可视化的界面显示设计，可以有效的防止数据在传输过程中发生变形。
在进行籍贯信息读取计算时，籍贯表格通过字典的形式进行存储，程序可以直接通过对字典的检索直接得到相应的籍贯信息。籍贯字典形式如下：
prov_list = {“11”: “北京”, “12”: “天津”, “13”: “河北”, “14”: “山西”, “15”: “内蒙古”, “21”: “辽宁”,“22”: “吉林”, “23”: “黑龙江”, “31”: “上海”, “32”: “江苏”, “33”: “浙江”, “34”: “安徽”,“35”: “福建”, “36”: “江西”, “37”: “山东”, “41”: “河南”, “42”: “湖北”, “43”: “湖南”,“44”: “广东”, “45”: “广西”, “46”: “海南”, “50”: “重庆”, “51”: “四川”, “52”: “贵州”,“53”: “云南”, “54”: “西藏”, “61”: “陕西”, “62”: “甘肃”, “63”: “青海”, “64”: “宁夏”,“65”: “新疆”, “71”: “台湾”, “81”: “香港”, “82”: “澳门”, “91”: “国外”}

2.4．函数功能描述

def exit_gui(): 退出系统函数，执行此函数将会退出该系统。
def math(): 数据处理函数，对输入的身份证号码进行数据分析，最终输出相应的身份信息数据。
def id_check_ui (birth_num, add, sex, check): 可视化界面函数，将经过分析的身份信息显示出来。
def get_id_born_year(id_birth): 通过输入的部分身份证号码，获取出生日期并返回。
def get_id_pro(id_add): 通过输入的部分身份证号码，获取籍贯信息并返回。
def get_id_sex(id_sex): 通过输入的部分身份证号码，获取性别信息并返回。
def get_id_ecc(id_num): 通过输入的部分身份证号码，计算出校验位信息并返回。
myWindow.mainloop() 进入窗口循环（程序入口）

3 详细设计(程序源码)

"""
程序说明:     读取用户输入的身份证号码，并判断号码是否合法，若合法则显示身份信息，不合法则提醒用户。
Author:       张海涛
Specification:  遵循 PEP-257 规则
Modify:       2019-09-16
"""
# -*- coding: utf-8 -*-
# 导入GUI编程基础库-tkinter
import tkinter as tk
# 获取函数文件的绝对路径root_path，并导入。
import os
current_path = os.path.abspath(__file__)
root_path = os.path.abspath(os.path.dirname(current_path) + os.path.sep + ".")
import sys
sys.path.append(root_path)
# 导入算法文件
import function.mathfunction as mathfunction# 创建一个主程序窗口
myWindow = tk.Tk()
# 设置窗口的标题
myWindow.title('身份证校验')
# 设置窗口大小
myWindow.geometry('300x300')# 导入提示标签
input_lab = tk.Label(myWindow, text="请输入您的身份证号码 :")
# 确定提示标签位置和大小
input_lab.place(x=50, y=10, width=150, height=50)"""
函数说明:将身份信息以可视化的形式显示在屏幕上
Parameters: birth_num - 出生日期、add - 籍贯信息sex - 性别信息check - 检验位信息
Returns:    无
Modify:     2019-09-16
"""
def id_check_ui(birth_num, add, sex, check):# 创建一个信息显示窗口view = tk.Tk()# 设置窗口的标题view.title('身份证信息显示窗口')# 设置窗口大小view.geometry('300x300')# 导入年龄标签框birth_num_lab = tk.Label(view, text="出生日期:")# 确定年龄标签位置和大小birth_num_lab.place(x=10, y=20, width=60, height=30)# 将身份证号码中提取到的年龄信息打印到文本框birth_num_txt = tk.Text(view)birth_num_txt.place(x=80, y=25, width=200, height=20)birth_num_txt.insert('insert', birth_num)# 导入籍贯标签框add_lab = tk.Label(view, text="籍贯:")# 确定籍贯标签位置和大小add_lab.place(x=10, y=60, width=60, height=30)# 导入籍贯文本框add_txt = tk.Text(view)# 导入籍贯文本框位置与大小add_txt.place(x=80, y=65, width=200, height=20)# 导入籍贯文本框中的数据add_txt.insert('insert', add)# 导入性别标签框sex_lab = tk.Label(view, text="性别:")# 确定性别标签位置和大小sex_lab.place(x=10, y=100, width=60, height=30)sex_txt = tk.Text(view)sex_txt.place(x=80, y=105, width=200, height=20)sex_txt.insert('insert', sex)# 导入校验结果标签框sex_lab = tk.Label(view, text="校验结果:")# 确定校验结果标签位置和大小sex_lab.place(x=10, y=140, width=60, height=30)sex_txt = tk.Text(view)sex_txt.place(x=80, y=145, width=200, height=20)sex_txt.insert('insert', check)def math():# 在主程序窗口添加提示标签prompt_lab1 = tk.Label(myWindow, text="正在校验 :")prompt_lab1 .place(x=50, y=200, width=150, height=50)# 获取输入的身份证号码id_num = Input_num.get()print(id_num)if len(id_num) != 18:prompt_lab1 = tk.Label(myWindow, text="您输入的号码长度有误 :", fg='red')prompt_lab1 .place(x=50, y=200, width=150, height=50)return 0# 将获取到的身份证号码进行拆分处理，方便后期运算id_add = id_num[0:6]id_birth = id_num[6:14]id_sex = id_num[14:17]id_check = id_num[17]# 计算身份证号码中的出生日期birth_num = mathfunction.get_id_born_year(id_birth)print(birth_num)# 计算身份证号码的籍贯信息add = mathfunction.get_id_pro(id_add)print(add)# 计算身份证号码的性别信息sex = mathfunction.get_id_sex(id_sex)print(sex)# 计算身份证号码的校验位信息 校验数学用语（ECC）check_num = mathfunction.get_id_ecc(id_num)print(check_num)if id_check == check_num:check = '校验成功'else:check = '校验失败'print(check)# 调用UI显示函数将身份信息显示出来
id_check_ui(birth_num, add, sex, check)"""
函数说明:    退出系统
Parameters:   无
Returns:      无
Modify:     2019-09-16
"""
def exit_gui():sys.exit()# 导入按键1，当按键1按下将会调用 hit_me 函数
Button1 = tk.Button(myWindow, text="校验", bg='yellow', command=math)
# 确定按键1位置和大小
Button1.place(x=50, y=120, width=60, height=50)
# 导入按键2，当按键2按下将会调用 exit_gui 函数
Button2 = tk.Button(myWindow, text="退出", command=exit_gui)
# 确定按键2位置和大小
Button2.place(x=160, y=120, width=60, height=50)
# 放置输入模块
Input_num = tk.Entry(myWindow, show=None)  # 输入全部正常显示
Input_num.place(x=30, y=70, width=200, height=30)# 启动窗口循环
myWindow.mainloop()

参考文献

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[8] 朱健.移动端身份证号码识别算法实现[J].软件导刊,2019(7):71-73.