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短信驗證碼的運作機制，破解驗證碼A和短信驗證碼A‘原理，以及短信驗證碼未加防護存在的風險和對于短信驗證碼出現(xiàn)的一些問題應該如何處理。

一般在用戶在注冊各大網(wǎng)站或者APP的時候，經(jīng)常會遇到填寫手機號碼后，需要點擊獲取短信驗證碼的情況。其實短信驗證碼是企業(yè)為用戶提供的一個用于注冊、驗證等的安全憑證，這樣大大降低了非法注冊、重復注冊、以及用戶安全維護的風險。

一、短信驗證碼運作機制
1. 驗證碼加密發(fā)送

在APP中點擊發(fā)送驗證碼，向后臺發(fā)送一個發(fā)送驗證碼請求；后臺收到請求，生成一個驗證碼A，并反編譯成短信驗證碼A‘；請求短信服務商發(fā)送短信驗證碼A’至用戶手機，同時存儲驗證碼A至后臺數(shù)據(jù)庫中；
注：出于安全性考慮，后臺數(shù)據(jù)庫只能查看驗證碼A，無法查看短信驗證碼A‘。

2. 驗證碼解密驗證

用戶收到短信驗證碼A’，填寫至APP中，點擊注冊，向后臺發(fā)送驗證驗證碼請求并提交短信驗證碼；
后臺收到請求后后反編譯短信驗證碼A‘，驗證反編譯之后的結(jié)果是否是驗證碼A，是則驗證碼成功，此次用戶注冊申請成功，否則驗證失敗，反饋給APP，此次注冊申請不成功。
產(chǎn)品經(jīng)理只需要理解成為——“我們有一個密件，你用我短信傳給你的暗號打開密件，然后把里面的東西交給我，我就把你要的東西給你”。

二、破解驗證碼A、短信驗證碼A‘原理

在這樣的一個機制下，而且需要驗證碼不過于復雜，會出現(xiàn)兩種比較常見的對用戶賬戶的安全性造成威脅的情況：

（1）暴力破解短信驗證碼A’

假設(shè)短信驗證碼A’只有四位，暴力破解只需要模擬調(diào)取接口10000次就能夠把短信驗證碼A‘破解出來。假設(shè)調(diào)取一次接口耗時0.1秒，那么1000秒就能夠成功破解驗證碼A’，即只有短短的1000/60=16.67分鐘。

（2）暴力破解驗證碼A

截取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)包拿到驗證碼A，對驗證碼A執(zhí)行暴力破解，反推出短信驗證碼A‘，相比直接暴力破解短信驗證碼A’，時間會有點長，但可以減少驗證次數(shù)。

三、短信驗證碼未加防護存在的風險

當黑客發(fā)現(xiàn)某個未加防護的短信發(fā)送接口后，按照某個手機號碼列表，循環(huán)發(fā)送短信驗證碼，不斷變換ip地址，如果我們沒有做任何限制的話，會存在兩個方面的風險：

公司可能損失數(shù)以萬計甚至更高的短信費用，發(fā)送驗證碼是需要向運營商付費，如果發(fā)出的短信大多數(shù)都是沒有用的話，用戶注冊量越大資金支出越大，將讓公司在這一塊遭受不必要的損失；
流量攻擊，用戶無法登陸、注冊；大批量的請求發(fā)送驗證碼，會導致訪問流量大增，有可能使得發(fā)送驗證碼的數(shù)據(jù)接口癱瘓，用戶無法繼續(xù)使用該功能（造成用戶無法登陸、注冊），必定會收到用戶的投訴，公司形象也會受損。
四、應對策略
為了防止黑客惡意刷取目標網(wǎng)站短信驗證碼，使用對短信發(fā)送次數(shù)、短信發(fā)送時間間隔進行限制以及發(fā)送之前增加動態(tài)驗證。

（1）手機號獲取短信驗證碼次數(shù)限制是其中一種防攻擊策略，不過在設(shè)計這方面內(nèi)容時，需要根據(jù)自己公司的業(yè)務情況具體制定的。

需要回答3個問題：

根據(jù)業(yè)務需要，短信驗證碼發(fā)送次數(shù)設(shè)置的上限為多少合適？單次短信驗證碼填寫錯誤的次數(shù)？
一般超過這個上限，我們需要鎖定用戶手機號多長時間？6小時，12小時，還是24小時？
鎖定用戶手機號后，我們可以為用戶提供的后續(xù)方案是什么？需不需要提示對方，讓他打電話給客服，自己主動申請解鎖？走郵箱的驗證方式、增加語音驗證碼也是一種可行的解決方案。
（2）設(shè)置短信發(fā)送時間間隔是其中的一種防攻擊策略，為了防止用戶重復獲取驗證碼，一般設(shè)置60s左右的間隔獲取時間，但驗證碼的有效期一般是5-30分鐘不等。一般來說，5分鐘有效的都是4位驗證碼，30分鐘有效的都是6位驗證碼。不過這方面手段不能防止黑客更換手機號進行攻擊，防護等級較低。

（3）發(fā)送驗證碼之前需要填寫一次驗證碼，不過此種傳統(tǒng)的方式利用機器學習的知識很容易破解。另外可以增加滑塊拼圖這種需要人為干預的動態(tài)驗證。

至于如何研究這一塊，各位可以看一下各大手機銀行的APP，他們的安全防護措施都非常強大，無論是登錄還是注冊還是找回密碼都有極高的安全性。

   發(fā)送短信的服務一般是由第三方短信服務商提供的，他們整合了移動，聯(lián)通、電信三方資源，三網(wǎng)都可以發(fā)送，這樣就不需要直接對接運營商了。比如說Mob短信驗證碼接口的應用，發(fā)送短信驗證碼主要是為了驗證手機方的真實性，實現(xiàn)原理簡單說就是系統(tǒng)先生成一個驗證碼，調(diào)用Mob第三方服務商的短信接口，發(fā)送到手機方，手機方輸入驗證碼，再由系統(tǒng)去校驗是否符合，符合則說明手機真實有效。

    短信驗證碼功能在各大app上都是必不可少的一項功能，比如說app驗證碼登陸功能，注冊功能，支付功能，身份驗證等等方面，雖然只是一串數(shù)字，但是app短信驗證碼功能卻是影響著我們生活的方方面面。

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