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从构建分布式秒杀系统聊聊验证码

小柒2012  · 掘金  ·  · 2018-09-28 02:25

前言

为了拦截大部分请求,秒杀案例前端引入了验证码。淘宝上很多人吐槽,等输入完秒杀活动结束了,对,结束了...... 当然了,验证码的真正作用是,有效拦截刷单操作,让羊毛党空手而归。

验证码

那么到底什么是验证码呢?验证码作为一种人机识别手段,其终极目的,就是区分正常人和机器的操作。我们常见的互联网注册、登录、发帖、领优惠券、投票等等应用场景,都有被机器刷造成各类损失的风险。

目前常见的验证码形式多为图片验证码,即数字、字母、文字、图片物体等形式的传统字符验证码。这类验证码看似简单易操作,但实际用户体验较差(参见12306网站),且随着OCR技术和打码平台的利用,图片比较容易被破解,被破解之后就形同虚设。

这里我们使用腾讯的智能人机安全验证码,告别传统验证码的单点防御,十道安全栅栏打造立体全面的安全验证,将黑产拒之门外。

场景

下面我们来瞅瞅验证码轻松解决了那些场景安全问题:

  • 登录注册,为你防护撞库攻击、阻止注册机批量注册

  • 活动秒杀,有效拦截刷单操作,让羊毛党空手而归

  • 点赞发帖,有效解决广告屠版、恶意灌水、刷票问题

  • 数据保护,防止自动机、爬虫盗取网页内容和数据

申请

申请地址:https://007.qq.com/product.html

在线体验:https://007.qq.com/online.html

只要一个QQ就可以免费申请,对于一般的企业OA系统或者个人博客网站,验证码免费套餐足够了已经,具备以下特点:

  • 2000次/小时安全防护

  • 支持免验证+分级验证

  • 三分钟快速接入

  • 全功能配置后台

  • 支持HTTPS

  • 阈值内流量无广告

2000次/小时的安全防护,一般很少达到如此效果,当然了即时超出阈值,顶多也就是多个广告而已。

接入

快读接入:

https://007.qq.com/quick-start.html

接入与帮助提供了多种客户端和服务端的接入案例,这里我们使用我们秒杀案例中最熟悉的Java语言来接入。

前端

引入JS:

  1. <script src="https://ssl.captcha.qq.com/TCaptcha.js"></script>

页面元素:

  1. <!--点击此元素会自动激活验证码,不一定是button,其他标签也可以-->

  2. <!--id : 元素的id(必须)-->

  3. <!--data-appid : AppID(必须)-->

  4. <!--data-cbfn : 回调函数名(必须)-->

  5. <!--data-biz-state : 业务自定义透传参数(可选)-->

  6. <button id="TencentCaptcha"

  7.        data-appid="*********"

  8.        data-cbfn="callback">验证</button>

JS回调:

  1. <script type="text/javascript">

  2.    window.callback = function(res){

  3.        console.log(res)

  4.        // res(未通过验证)= {ret: 1, ticket: null}

  5.        // res(验证成功) = {ret: 0, ticket: "String", randstr: "String"}

  6.        if(res.ret === 0){

  7.            startSeckill(res)

  8.        }

  9.    }

  10.    //后台验证ticket,并进入秒杀队列

  11.    function startSeckill(res){

  12.        $.ajax({

  13.            url : "startSeckill",

  14.            type : 'post',

  15.            data : {'ticket' : res.ticket,'randstr':res.randstr},

  16.            success : function(result) {

  17.                //验证是否通过,提示用户

  18.            }

  19.        });

  20.    }

  21. </script>

后端

  1. @Api(tags = "秒杀商品")

  2. @RestController

  3. @RequestMapping("/seckillPage")

  4. public class SeckillPageController {

  5.    @Autowired

  6.    private ActiveMQSender activeMQSender;

  7.    //自定义工具类

  8.    @Autowired

  9.    private HttpClient httpClient;

  10.    //这里自行配置参数

  11.    @Value("${qq.captcha.url}")

  12.    private String url;

  13.    @Value("${qq.captcha.aid}")

  14.    private String aid;

  15.    @Value("${qq.captcha.AppSecretKey}")

  16.    private String appSecretKey;

  17.    @RequestMapping("/startSeckill")

  18.    public Result  startSeckill(String ticket,String randstr,HttpServletRequest request) {

  19.        HttpMethod method =HttpMethod.POST;

  20.        MultiValueMap<String, String> params= new LinkedMultiValueMap<String, String>();

  21.        params.add("aid", aid);

  22.        params.add("AppSecretKey", appSecretKey);

  23.        params.add("Ticket", ticket);

  24.        params.add("Randstr", randstr);

  25.        params.add("UserIP", IPUtils.getIpAddr(request));

  26.        String msg = httpClient.client(url,method,params);

  27.        /**

  28.         * response: 1:验证成功,0:验证失败,100:AppSecretKey参数校验错误[required]

  29.         * evil_level:[0,100],恶意等级[optional]

  30.         * err_msg:验证错误信息[optional]

  31.         */

  32.        //{"response":"1","evil_level":"0","err_msg":"OK"}

  33.        JSONObject json = JSONObject.parseObject(msg);

  34.        String response = (String) json.get("response");

  35.        if("1".equals(response)){

  36.            //进入队列、假数据而已

  37.            Destination destination = new ActiveMQQueue("seckill.queue");

  38.            activeMQSender.sendChannelMess(destination,1000+";"+1);

  39.            return Result.ok();

  40.        }else{

  41.            return Result.error("验证失败");

  42.        }

  43.    }

  44. }

自定义请求工具类 HttpClient:

  1. @Service

  2. public class HttpClient {

  3.    public String client(String url, HttpMethod method, MultiValueMap<String, String> params){

  4.        RestTemplate client = new RestTemplate();

  5.        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();

  6.        //  请勿轻易改变此提交方式,大部分的情况下,提交方式都是表单提交

  7.        headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED);

  8.        HttpEntity<MultiValueMap<String, String>> requestEntity = new HttpEntity<MultiValueMap<String, String>>(params, headers);

  9.        //  执行HTTP请求

  10.        ResponseEntity<String> response = client.exchange(url, HttpMethod.POST, requestEntity, String.class);

  11.        return response.getBody();

  12.    }

  13. }

获取IP地址工具类 IPUtils :

  1. /**

  2. * IP地址

  3. */

  4. public class IPUtils {

  5.    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(IPUtils.class);

  6.    /**

  7.     * 获取IP地址

  8.     * 使用Nginx等反向代理软件, 则不能通过request.getRemoteAddr()获取IP地址

  9.     * 如果使用了多级反向代理的话,X-Forwarded-For的值并不止一个,而是一串IP地址,X-Forwarded-For中第一个非unknown的有效IP字符串,则为真实IP地址

  10.     */

  11.    public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {

  12.        String ip = null;

  13.        try {

  14.            ip = request.getHeader("x-forwarded-for");

  15.            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {

  16.                ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");

  17.            }

  18.            if (StringUtils.isEmpty(ip) || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {

  19.                ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");

  20.            }

  21.            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {

  22.                ip = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");

  23.            }

  24.            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {

  25.                ip = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");

  26.            }

  27.            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {

  28.                ip = request.getRemoteAddr();

  29.            }

  30.        } catch (Exception e) {

  31.            logger.error("IPUtils ERROR ", e);

  32.        }

  33.        // 使用代理,则获取第一个IP地址

  34.        if (StringUtils.isEmpty(ip) && ip.length() > 15) {

  35.            if (ip.indexOf(",") > 0) {

  36.                ip = ip.substring(0, ip.indexOf(","));

  37.            }

  38.        }

  39.        return ip;

  40.    }

  41. }

案例效果图

启动项目访问:

http://localhost:8080/seckill/1000.shtml

定制接入

在系统登录的时候,我们需要先校验用户名以及密码,然后调用验证码操作,这里就需要我们定制接入了。

  1. <!-- 项目中使用了Vue -->

  2. <div class="log_btn"  @click="login" >登录</div>

  1. login: function () {

  2.    //这里校验用户名以及密码

  3.    // 直接生成一个验证码对象

  4.    var captcha = new TencentCaptcha('2001344788', function(res) {

  5.        if(res.ret === 0){//回调成功

  6.            var data = {'username':username,'password':password,'ticket':res.ticket,'randstr':res.randstr}

  7.            $.ajax({

  8.                type: "POST",

  9.                url: "sys/loginCaptcha",

  10.                data: data,

  11.                dataType: "json",

  12.                success: function(result){

  13.                    //校验是否成功

  14.                }

  15.            });

  16.        }

  17.    });

  18.    captcha.show(); // 显示验证码

  19. },

后台监控

腾讯后台还提供了简单实用的数据监控,如下:

小结

总体来说,系统接入人机验证码还是很方便的,并没有技术难点,难点已经被提供商封装,我们只需要简单的调用即可。

秒杀案例:

https://gitee.com/52itstyle/spring-boot-seckill

演示案例(阅读原文体验,点击生成按钮):

http://jichou.52itstyle.com/

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