一、短信驗證碼運作機制

1. 驗證碼加密發送

在APP中點擊發送驗證碼，向后臺發送一個發送驗證碼請求；

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‘；

請求短信服務商發送短信驗證碼A’至用戶手機，同時存儲驗證碼A至后臺數據庫中；

注：出于安全性考慮，后臺數據庫只能查看驗證碼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。

產品經理只需要理解成為——“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’

假設短信驗證碼A’只有四位，暴力破解只需要模擬調取接口10000次就能夠把短信驗證碼A‘破解出來。假設調取一次接口耗時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

截取數據庫的數據包拿到驗證碼A，對驗證碼A執行暴力破解，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。

三、短信驗證碼未加防護存在的風險

當黑客發現某個未加防護的短信發送接口后，按照某個手機號碼列表，循環發送短信驗證碼，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：

公司可能損失數以萬計甚至更高的短信費用，發送驗證碼是需要向運營商付費，如果發出的短信大多數都是沒有用的話，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；大批量的請求發送驗證碼，會導致訪問流量大增，有可能使得發送驗證碼的數據接口癱瘓，用戶無法繼續使用該功能（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站短信驗證碼，使用對短信發送次數、短信發送時間間隔進行限制以及發送之前增加動態驗證。

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

需要回答3個問題：

1、根據業務需要，短信驗證碼發送次數設置的上限為多少合適？單次短信驗證碼填寫錯誤的次數？

2、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？

3、鎖定用戶手機號后，我們可以為用戶提供的后續方案是什么？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）設置短信發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）發送驗證碼之前需要填寫一次驗證碼，不過此種傳統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。