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从发送短信验证码来研究几种常用的防刷策略

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站长
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大家好，我是小趴菜，最近在做项目的时候有个发送短信验证码的需求，这个需求在大部分的项目中相信都会使用到，而发送短信验证码是需要收费的，所以我们要保证我们的接口不能被恶意刷，

1：前端控制

前端控制是指在用户点击发送验证码之后，在一分钟之内这个按钮就置灰，让用户无法再次发起，这种方式有什么优点和缺点呢？

优点

  • 1： 实现简单，直接让前端进行控制

缺点

  • 1：安全性不够，别人完全可以绕过前端的控制，直接发起调用，这种方式只能作为防刷的第一道屏障

2：redis + 过期时间

在用户发送验证码之后，将用户的手机号作为redis的KEY，value可以设置为任意值，并且将该KEY的过期时间设置为1分钟，实现流程如下：

  • 1：用户客户端发起发送验证码
  • 2：后端收到请求以后，将该用户的手机号作为KEY，VALUE设置为任意值，并且是过期时间为1分钟
  • 3：当用户下次发起发送验证码请求，后端可以根据用户手机号作为KEY，从Redis中获取，如果这个KEY不存在，说明已经过去1分钟了，可以再次发送验证码
  • 4：如果这个KEY存在，说明这个用户在一分钟内这个用户已经发送过了，就提示用户一分钟后再试

那么这种方式又有什么优点和缺点呢？？？

优点

  • 1：实现简单
  • 2：由后端控制，安全性比前端控制高

缺点

  • 1：首先需要依赖Redis
  • 2：一分钟后这个KEY真的能被准时删除吗？？？？

针对第2点我们深入分析下，正常来说，一个Redis的KEY，设置了1分钟过期时间，那么在1分钟后这个KEY就会被删除，所以这种redis+过期时间在正常情况下是可以满足防刷的，但是Reids真的能帮我们准时的删除这个KEY吗？

在此我们不得不了解下Redis的删除策略了，redis有三种删除策略

  • 1：定时删除：会给这个KEY设置一个定时器，在这个KEY的过期时间到了，就会由定时器来删除这个KEY，优点是可以快速释放掉内存，缺点就是会占用CPU，如果在某个点有大量的KEY到了过期时间，那么此时系统CPU就会被沾满
  • 2：惰性删除：当这个KEY过期了，但是不会自动释放掉内存，而是当下次有客户端来访问这个KEY的时候才会被删除，这样就会存在一些无用的KEY占用着内存
  • 3：定期删除：redis会每隔一段时间，随机抽取一批的KEY，然后把其中过期的KEY删除

如果reids设置的删除策略是定期删除，那么你这个KEY即使到了过期时间也不会被删除，所以你还是可以在Redis中获取到，这个时候客户端明明已经过了一分钟了，但是你还是能拿到这个KEY，所以这时候又会被限制发送验证码了，这明显不符合业务需求了

所以一般会采用惰性删除+定期删除的方式来实现，这样，即使定期删除没有删除掉这个KEY，但是在访问的时候，会通过惰性删除来删除掉这个KEY，所以这时候客户端就访问不到这个KEY，就可以实现一分钟内再次发送验证码的请求了

但是如果你的Redis是做了读写分离的，也就是写操作是写主，查询是从，那么这时候会有什么问题呢？

我们在设置Redis的过期时间有四种命令

  • 1：expire：从当前时间算起，过了设置的时间以后就过期
  • 2：pexpire：同expire,只是过期时间的单位不一样
  • 3：expireAt：设置未来的某个时间，当系统时间到了这个点之后就过期
  • 4：pexpireAt：同expireAt，只是过期时间单位不一样

如果我们使用的是expire命令来设置时间，redis主从同步是异步的，那么在这期间一定会有时间差，当主同步到从的时候，可能已经过去十几秒都有可能，那么这时候从redis收到这个KEY以后，是从当前时间开始算起，然后过去指定的时间以后才会过期，所以这时候主redis这个KEY过期了，但是从redis这个KEY可能还有十几秒以后才会过期

这时候你查的是从Redis，所以还是可以查到这个KEY的，这时候客户端其实已经过去一分钟了，但是由于你能从Redis查到这个KEY，所以客户端还是不能发送验证码

这时候我们可以使用expireAt命令来设置，只要系统到了这个时间点，这个KEY就会被删除，但是前提是要保证主从Redis系统的时间一致，如果你从库的时间比主库晚了几分钟，那么从库这个KEY存活的时间就会比主Redis存活的时间更长，那么这样也会有问题

redis + 特殊VALUE + 过期时间

这种的业务流程如下

  • 1：用户客户端发起发送验证码
  • 2：后端收到请求以后，将该用户的手机号作为KEY，VALUE设置为当前时间戳(重点)
  • 3：当用户下次发起发送验证码请求，后端可以根据用户手机号作为KEY，从Redis中获取，如果这个KEY不存在，可以再次发送验证码
  • 4：如果这个KEY存在，获取到这个KEY的VALUE，然后判断当前时间戳跟这个KEY的时间戳是否超过1分钟了，如果超过了就可以再次发送，如果没有就不能发送了

这种方式与其它几种方式的优点在哪呢？

无论你这个KEY有没有准时被删除，删除了说明可以发送，即使因为某些原因没有被删除，那么我们也可以通过设置的VALUE的值跟当前时间戳做一个比较。所以即使出现了上面 redis + 过期时间会出现的问题，那么我们也可以做好相应的判断，如果你过去一分钟还能拿到这个KEY，并且比较时间戳也已经超过一分钟了，那么我们可以重新给这个KEY设置VALUE，并且值为当前时间戳，就不会出现以上的几种问题了。

结尾

题外话，其实KEY即使时间到期了，但是我们还是能查到这个KEY，除了之前说的几个点，还有几种情况也会出现，Redis删除KEY是需要占用CPU的，如果此时你系统的CPU已经被其它进程占满了，那么这时候Redis就无法删除这个KEY了