Pythonでクレジットカード番号の有効性をチェックする方法

クレジットカード番号が与えられたとき、その番号が有効かどうかを判定するPythonプログラムを作成してみましょう。有効なカード番号とみなされるには、以下の条件をすべて満たしている必要があります。

• 先頭は4、5、6のいずれかで始まる
• 全体で16桁である
• 数字のみで構成されている
• 数字を4桁ずつ4つのグループに分け、「-(ハイフン)」で区切ってもよい
• スペースやアンダースコアなど、ハイフン以外の区切り文字は使用できない
• 同じ数字が4桁以上連続してはならない

たとえば、入力が s = "5423-2578-8632-6589" の場合を考えてみます。この番号は先頭が5で始まり、合計16桁、4桁×4グループがハイフンで区切られており、同じ数字の連続もないため、有効と判定されて出力は True になります。

解決のための考え方

1. 文字列に「-」が含まれる場合は、まず「-」で分割し、グループ数が4つ、かつ各グループがちょうど4桁であることを確認します。
2. 「-」をすべて取り除いた文字列に対し、正規表現で「先頭が4・5・6のいずれかで、残り15桁が数字」というパターンに一致するかを検証します。
3. 同様に正規表現で、同じ数字が4回以上連続する箇所が存在しないかを調べます。
4. 形式チェックに合格し、連続する同じ数字がなければ True を返し、それ以外は False を返します。

実装例

それでは、実際のPythonコードを見てみましょう。

import re

def solve(s):
    # ハイフン区切りの形式チェック
    if s.count("-") > 0:
        parts = s.split("-")
        if len(parts) != 4 or any(len(part) != 4 for part in parts):
            return False

    # ハイフンを除去してから検証する
    s = s.replace("-", "")

    # 先頭が4・5・6で始まる16桁の数字かどうか
    p = re.fullmatch(r"[456][0-9]{15}", s)

    # 同じ数字が4回以上連続していないか
    q = re.search(r"([0-9])\1{3}", s)

    return p is not None and q is None

s = "5423-2578-8632-6589"
print(solve(s))

入力

"5423-2578-8632-6589"

出力

True

コードのポイント

• re.fullmatch(r"[456][0-9]{15}", s):文字列全体が「4・5・6のいずれか1桁+数字15桁」、つまり合計16桁の数字列であることを厳密にチェックします。
• re.search(r"([0-9])\1{3}", s):後方参照(\1)を利用して、同じ数字が4回連続するパターンを検出します。
• ハイフンは区切り文字としてのみ許容されるため、検証の前に必ず取り除くのがポイントです。

無効な番号の例

• "4253-2678-8632-65893″ … 合計17桁あるため無効
• "5120-2222-3333-4444″ … 同じ数字が4回連続しているため無効
• "4120 2222 3333 4444″ … スペース区切りは許されないため無効

なお、実際の決済システムでは、こうした形式チェックに加えてLuhnアルゴリズム(モジュラス10法)によるチェックデジットの検証も行われます。本記事のプログラムは、あくまで番号の「形式的な妥当性」を判定するものだと理解しておきましょう。