MySQL手机号发送验证码计划与应用

条件

用户手机号发送验证码, 需要考虑以下几点

• 每天发送的频率(同一个手机号每天发送N条,比如限制每天发送15条)
  
• 发送短信的时间隔断 (比如60秒以后才能继续发送下一条)
  
• 验证码的逾期时间(比如: 5分钟)
  
• 验证码最大验证次数(触发验证接口, 输入的验证码在多次失败验证下,能触发频频验证接口提示验证失败)
  
• 验证码验证后,颁发一个验证Token的时效性(这个根据业务情况进行设置Token,是一次性还是偶然效性)
  

验证码表计划

1. create table t_sms_code
2. (
3.     id             bigint       not null comment '主键'
4.         primary key,
5.     country_code   int          not null comment '国家代码',
6.     mobile         varchar(50)  not null comment '手机号',
7.     type           int          null comment '短信类型, 1 用户模块',
8.     code           varchar(6)   null comment '验证码',
9.     token          varchar(400) null comment '验证码token',
10.     day_send_times varchar(400) null comment '当日发送时间列表',
11.     send_count     int          null comment '发送次数',
12.     send_time      bigint       null comment '发送时间',
13.     verify_count   int          null comment '验证次数',
14.     verify_time    bigint       null comment '验证时间'
15. )
16.     comment '短信验证码';
18. create index country_code_mobile
19.     on t_sms_code (country_code, mobile);

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要点参数设置

1. public class SmsProperties {
2.     /**
3.      * 短信发送次数限制
4.      */
5.     private Integer maxSmsCountInDay = 10;
7.     private Long smsSendInterval = 60 * 1000L;
8.     /**
9.      * 验证码过期时间
10.      */
11.     private Long smsCodeExpireTime = 5 * 60 * 1000L;
13.     /**
14.      * 验证码验证次数限制
15.      */
16.     private Integer smsMaxVerifyCount = 3;
18.     /**
19.      * 验证码token失效时间, 1 days
20.      */
21.     public Long smsTokenInvalidTime = 24 * 60 * 60 * 1000L;
23.         /**
24.         * 更加业务需要是否使用jwt-Token, 比如可以使用随机字符串作为Token
25.         * RandomStringUtils.random(64, 0, 0, true, true, null, new SecureRandom()).toUpperCase()
26.         */
27.     public String secretKey = "user@jwt@miyao";
28. }

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配合Mybatis, 编写相关API

生成验证码

1. public Boolean generatePinAndSendSms(Integer countryCode, String phoneNumber) throws SmsException{
2.         SmsCode sms = getSmsCodeByPhoneNumber(countryCode, phoneNumber);
3.         List<Long> daySmsRecordTimes = Lists.newArrayList();
4.         if (Objects.nonNull(sms)) {
5.             daySmsRecordTimes = getDaySmsRecordTimes(sms);
6.             if (!daySmsRecordTimes.isEmpty() && daySmsRecordTimes.size() >= smsProperties.getMaxSmsCountInDay()) {
7.                 log.warn("PIN code to phone number '{}' was not sent because the maximum number of sends allowed by the SMS operator within 24 hours has been exceeded.",
8.                         phoneNumber);
9.                 throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.TOO_MANY);
10.             }
11.             if (sms.getType() != null && sms.getType() == 1 && sms.getSendCount() != null && sms.getSendTime() != null) {
12.                 checkSendingInterval(sms.getSendCount(), sms.getSendTime(), phoneNumber);
13.             }
14.         }
15.         // Generate and send the notification
16.         String pin = generatePin();
17.         String[] parameters = new String[]{pin};
18.         Boolean sendResult = sendSmsNotification(countryCode, phoneNumber, 1, parameters, true);
19.         if (!sendResult) {
20.             return false;
21.         }
22.         // Save PIN to DB
23.         long timeMillis = System.currentTimeMillis();
24.         daySmsRecordTimes.add(timeMillis);
26.         Integer currentSendCount = Optional.ofNullable(sms).filter(s -> s.getSendCount() != null).map(s -> s.getSendCount() + 1).orElse(1);
27.         SmsCode smsCode = new SmsCode()
28.                 .setCountryCode(countryCode)
29.                 .setMobile(phoneNumber)
30.                 .setCode(pin)
31.                 .setType(1)
32.                 .setToken(null)
33.                 .setDaySendTimes(JSONObject.toJSONString(daySmsRecordTimes))
34.                 .setSendTime(timeMillis)
35.                 .setSendCount(currentSendCount)
36.                 .setVerifyTime(null)
37.                 .setVerifyCount(null);
38.         if (sms == null) {
39.             smsCode.setId(IdWorker.getId());
40.             this.insert(smsCode);
41.         } else {
42.             smsCode.setId(sms.getId());
43.             this.update(smsCode);
44.         }
45.         return true;
46.     }
48.    public SmsCode getSmsCodeByPhoneNumber(Integer countryCode, String phoneNumber) {
49.         return this.selectLimitOne(Query.of(new SmsCode().setMobile(phoneNumber)
50.                         .setType(1).setCountryCode(countryCode)).wrapper());
51.     }
54.     private List<Long> getDaySmsRecordTimes(SmsCode smsCode) {
55.         if (smsCode.getDaySendTimes() == null) {
56.             return Lists.newArrayList();
57.         }
58.         List<Long> daySendTimes = JSONObject.parseArray(smsCode.getDaySendTimes(), Long.class);
60.         // day start time
61.         long dayStartTime = DateUtil.beginOfDay(new Date()).getTime();
62.         List<Long> sendTimes = daySendTimes.stream().filter(s -> s > dayStartTime).sorted().collect(Collectors.toList());
63.         return sendTimes;
64.     }
66.     private void checkSendingInterval(Integer sendCount, Long sendTime, String phoneNumber) throws SmsException {
67.         long currentTime = System.currentTimeMillis();
68.         Long sendInterval = smsProperties.getSmsSendInterval() != null ? smsProperties.getSmsSendInterval() : 60 * 1000L;
69.         // The SMS pin code can be sent only once within 50 seconds
70.         if (currentTime < sendInterval) {
71.             log.warn("PIN code to phone number '{}' was not sent because the requests are too frequent. Please try again after {}.",
72.                     phoneNumber, sendTime + sendInterval);
73.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.TOO_MANY);
74.         }
75.         // Wait five minutes after sending three messages
76.         if (sendCount % 3 == 0) {
77.             if (currentTime < sendTime + 5 * 60 * 1000L) {
78.                 log.warn("PIN code to phone number '{}' was not sent because of {} sends have blocked sending until {}",
79.                         phoneNumber, sendCount, sendTime + 5 * 60 * 1000L);
80.                 throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.TOO_MANY);
81.             }
82.         }
83.     }
85.     private String generatePin() {
86.         int min = 100000;
87.         int max = 1000000;
89.         int randomNum = rand.nextInt((max - min)) + min;
90.         return String.valueOf(randomNum);
91.     }

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校验验证码

1. public SmsVerifyResult checkPhoneAndPin(Integer countryCode, String phoneNumber, String pin, String ipAddress) throws SmsException {
2.         if (StringUtils.isBlank(pin)) {
3.             log.warn("PIN verification for phone number '{}' was rejected because PIN is null or whitespace", phoneNumber);
4.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.NOT_FOUND);
5.         }
6.         SmsCode sms = getSmsCodeByPhoneNumber(countryCode, phoneNumber);
7.         if (sms == null) {
8.             log.info("PIN verification for phone number '{}' was rejected because verification was not found", phoneNumber);
9.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.NOT_FOUND);
10.         }
11.         if (StringUtils.isBlank(sms.getCode())) {
12.             log.warn("PIN verification for phone number '{}' was rejected because pin was not found", phoneNumber);
13.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.NOT_FOUND);
14.         }
15.         if (StringUtils.isNotBlank(sms.getToken())) {
16.             log.warn("PIN verification for phone number '{}' was rejected because it was already verified", phoneNumber);
17.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.CODE_VALIDATED);
18.         }
20.         long timeMillis = System.currentTimeMillis();
21.         if (sms.getSendTime() != null && timeMillis > (sms.getSendTime() + smsProperties.getSmsCodeExpireTime())) {
22.             log.info("PIN verification for phone number '{}' was rejected because it occurred too long after code was sent", phoneNumber);
23.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.CODE_EXPIRED);
24.         }
26.         Integer currentVerifyCount = sms.getVerifyCount() != null ? sms.getVerifyCount() + 1 : 1;
28.         SmsCode smsCode = new SmsCode()
29.                 .setId(sms.getId())
30.                 .setCountryCode(sms.getCountryCode())
31.                 .setMobile(sms.getMobile())
32.                 .setCode(sms.getCode())
33.                 .setType(sms.getType())
34.                 .setToken(sms.getToken())
35.                 .setDaySendTimes(sms.getDaySendTimes())
36.                 .setSendTime(sms.getSendTime())
37.                 .setSendCount(sms.getSendCount())
38.                 .setVerifyCount(currentVerifyCount)
39.                 .setVerifyTime(timeMillis);
40.         if (!pin.equals(sms.getCode())) {
41.             updateCurrentVerifyCount(currentVerifyCount, smsCode);
42.             if(currentVerifyCount >= smsProperties.getSmsMaxVerifyCount()){
43.                 log.warn("PIN verification for phone number '{}' rejected and {} failed attempts have set pin to invalid",
44.                         phoneNumber, currentVerifyCount);
45.                 throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.CODE_VALIDATE_TOO_MANY);
46.             }
47.             throw new SmsException(SmsException.ExceptionType.CODE_INVALID);
48.         }
50.         SmsVerifyToken smsVerifyToken = new SmsVerifyToken()
51.                 .setCountryCode(countryCode)
52.                 .setPhoneNumber(phoneNumber)
53.                 .setIp(ipAddress);
54.                 // 此处根据自己的业务情况,使用一次性字符串Token还是什么有意义的token?
55.         String token = JwtUtils.createJwt(UUID.randomUUID().toString(), JsonUtils.toJSONString(smsVerifyToken), smsProperties.getSecretKey(), smsProperties.getSmsTokenInvalidTime());
57.         smsCode.setToken(token)
58.                 .setCode(null)
59.                 .setSendCount(null)
60.                 .setSendTime(null);
61.         this.update(smsCode);
63.         SmsVerifyResult smsVerifyResult = new SmsVerifyResult();
64.         smsVerifyResult.setVerifyToken(smsCode.getToken());
65.         // 如果有其他信息,根据自己业务设置, 或者直接返回,token这个字符串
66.         return smsVerifyResult;
67.     }

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在进行业务流程时,校验验证码Token信息

1. public boolean checkPhoneAndToken(Integer countryCode, String phoneNumber, String token) {
2.         if (StringUtils.isBlank(token)) {
3.             log.warn("Token verification for phone number '{}' was rejected because of an invalid token", phoneNumber);
4.             return false;
5.         }
7.         SmsCode sms = getSmsCodeByPhoneNumber(countryCode, phoneNumber);
8.         if (sms == null) {
9.             log.warn("Token verification for phone number '{}' was rejected because verification was not found", phoneNumber);
10.             return false;
11.         }
13.         if (!token.equals(sms.getToken())) {
14.             log.warn("Token verification for phone number '{}' was rejected because the token did not match with the saved token", phoneNumber);
15.             return false;
16.         }
18.         try {
19.             Claims claims = JwtUtils.parseJwt(token, smsProperties.getSecretKey());
20.             String subject = claims.getSubject();
21.             SmsVerifyToken smsVerifyToken = JSONObject.parseObject(subject, SmsVerifyToken.class);
22.             if (smsVerifyToken.getPhoneNumber() == null || !phoneNumber.equals(smsVerifyToken.getPhoneNumber())
23.                 || !countryCode.equals(smsVerifyToken.getCountryCode())) {
24.                 log.warn("Token verification for phone number '{}' was rejected because the token did not match with the saved token", phoneNumber);
25.                 return false;
26.             }
27.             Date expiration = claims.getExpiration();
28.             if (expiration.before(new Date())) {
29.                 log.warn("Token expired");
30.                 return false;
31.             }
32.         } catch (Exception e) {
33.             return false;
34.         }
35. //        long timeMillis = System.currentTimeMillis();
36. //        if (sms.getVerifyTime() == null || timeMillis > sms.getVerifyTime() + smsProperties.getSmsTokenInvalidTime()) {
37. //            log.warn("Token verification for phone number '{}' was rejected because the token was verified too long ago", phoneNumber);
38. //            return false;
39. //        }
40.         return true;
41.     }

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