面试官：如何防止短信盗刷和短信轰炸？

短信盗刷和短信轰炸是项目开发中必须要解决的问题之一，它的优先级不亚于 SQL 注入的问题，同时它也是面试中比较常见的一个经典面试题，今天我们就来看下，如何防止这个问题。

1.概念介绍

短信盗刷和短信轰炸的概念如下：

短信盗刷是指使用某种技术手段，伪造大量手机号调用业务系统，盗取并发送大量短信的问题。这样会导致短信系统欠费，不能正常发送短信，同时也给业务系统方，带来了一定的经济损失和不必要的麻烦。
短信轰炸是指攻击者利用某种技术手段，连续、大量地向目标手机号码发送短信，以达到骚扰、干扰或消耗目标用户的时间、流量与精力的目的。这种行为可能会对受害者造成骚扰、通信中断和手机电量消耗过快等问题。

2.解决方案

短信盗刷和短信轰炸属于一类问题，可以一起解决。但这类问题的解决，不能依靠某一种解决方案，而是多种解决方案共同作用，来预防此类问题的发生。

这类问题的综合解决方案有以下几个：

添加图形验证码：用户发送短信前，需要先输入正确的图形验证码，或拖动验证码等验证，验证通过之后，才能正常发送短信验证码。因为图形验证码的破解难度非常大，所以就避免了自动发送短信程序的执行。
添加 IP 限制：对请求 IP 的发送次数进行限制，避免短信盗刷和短信轰炸的问题。例如，每个 IP 每天只能发送 10 条短信。
开启 IP 黑名单：限制某个 IP 短信发送功能，从而禁止自动发送短信程序的执行。
限制发送频次：一个手机号不能一直不停的发送验证码（即使更换了多个 IP 也不行），设置一个手机号，每分钟内只能发送 1 次验证码；一小时之内，只能发送 5 次验证码；一天之内，只能发送 10 次验证码。
开启短信提供商的防控和报警功能：几乎所有的短信提供商都提供了，异常短信的防控和提醒功能，开启这些保护措施，可以尽可能的避免短信盗刷的问题。

具体实现如下。

3.具体解决方案

3.1 添加图形验证码

图形验证码的执行流程如下：

当用户点击"发送短信验证码"的时候，前端程序请求后端生成图形验证码，后端程序生成图形验证码的功能，可以借助 Hutool 框架来生成，它的核心实现代码如下：

java 复制代码

@RequestMapping("/getcaptcha")
public AjaxResult getCaptcha(){
    // 1.生成验证码到本地
    // 定义图形验证码的长和宽
    LineCaptcha lineCaptcha = CaptchaUtil.createLineCaptcha(128, 50);
    String uuid = UUID.randomUUID().toString().replace("-","");
    // 图形验证码写出，可以写出到文件，也可以写出到流
    lineCaptcha.write(imagepath+uuid+".png");
    // url 地址
    String url = "/image/"+uuid+".png";
    // 将验证码存储到 redis
    redisTemplate.opsForValue().set(uuid,lineCaptcha.getCode());
    HashMap<String,String> result = new HashMap<>();
    result.put("codeurl",url);
    result.put("codekey",uuid);
    return AjaxResult.succ(result);
}

上述执行代码中有两个关键操作：第一，生成图形验证码，并返回给前端程序；第二，将此图形验证的标识（ID）和正确的验证码保存到 Redis，方便后续验证。

前端用户拿到图形验证码之后，输入图形验证码，请求后端程序验证，并发送短信验证码。
后端程序拿到（图形）验证码之后，先验证（图形）验证码的正确性.如果正确，则发送短信验证码，否则，将不执行后续流程并返回执行失败给前端，核心实现代码如下：

java 复制代码

// redis 里面 key 对应的真实的验证码
String redisCodeValue = (String) redisTemplate.opsForValue().get(user.getCodeKey());
// 验证 redis 中的验证码和用户输入的验证码是否一致
if (!StringUtils.hasLength(redisCodeValue) || !redisCodeValue.equals(user.getCheckCode())) {
    // 验证码不正确
    return AjaxResult.fail(-1, "验证码错误");
}
// 清除 redis 中的验证码
redisTemplate.opsForValue().set(userInfoVO.getCodeKey(), "");
// 请求短信 API 发送短信业务......

3.2 添加 IP 限制

IP 限制可以在网关层 Spring Cloud Gateway 中实现，在 Gateway 中使用全局过滤器来完成 IP 限制，核心实现代码如下：

java 复制代码

@Component
public class IpFilter implements GlobalFilter {
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // 获取请求 IP
        String ip = exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();
        Long count = redisTemplate.opsForValue().increment(ip, 1); // 累加值
        if(count >= 20){ // 大于最大执行次数
            redisTemplate.opsForValue().decrement(ip, 1); // 变回原来的值
            // 终止执行
            response.setStatusCode(HttpStatus.METHOD_NOT_ALLOWED);
            return response.setComplete();
        }
        redisTemplate.expire(ip, 1, TimeUnit.DAYS); // 设置过期时间
        // 执行成功，继续执行后续流程
        return chain.filter(exchange);
    }
}

其中，访问次数使用 Redis 来存储。

3.3 开启 IP 黑名单

IP 黑名单可以在网管层面通过代码实现，也可以通过短信提供商提供的 IP 黑名单来实现。

例如，阿里云短信提供的 IP 黑名单机制，如下图所示：

通过以上设置之后，我们就可以将监控中有问题的 IP 设置为黑名单，此时 IP 黑名单中的 IP 就不能调用短信的发送功能了。

PS：网关层面实现 IP 黑名单，可以参考添加 IP 限制的代码进行改造。

3.4 限制验证码的发送频次

验证码的发送频次，可以通过网关或短信提供商来解决。以阿里云短信为例，它可以针对每个手机号设置每分钟、每小时、每天的短信最大发送数，如下图所示：

当然，这个值也可以人为修改，但阿里云短信每天单个手机号最多支持发送 40 条短信。

3.5 开启短信提供商的防控和报警功能

短信提供商通常会提供防盗、防刷的机制。例如，阿里短信它可以设置短信发送总量阈值报警、套餐余量提醒、每日/每月发送短信数量限制等功能，如下图所示：

课后思考

本文所描述的问题只是日常开发中遇到的问题之一，但是除了本文提供的问题之外，你还遇到了哪些记忆深刻的问题呢？你又是如何解决的呢？欢迎评论区留言互动，最佳留言者，将会获得一次免费的简历辅导服务，欢迎大家积极参与并讨论。

本文已收录到我的面试小站 www.javacn.site，其中包含的内容有：Redis、JVM、并发、并发、MySQL、Spring、Spring MVC、Spring Boot、Spring Cloud、MyBatis、设计模式、消息队列等模块。