从构建分布式秒杀系统聊聊验证码

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×××、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：

页面元素：

验证

JS回调：

后端

@Api(tags = "秒杀商品")@RestController@RequestMapping("/seckillPage")public class SeckillPageController {    @Autowired    private ActiveMQSender activeMQSender;    //自定义工具类    @Autowired    private HttpClient httpClient;    //这里自行配置参数    @Value("${qq.captcha.url}")    private String url;    @Value("${qq.captcha.aid}")    private String aid;    @Value("${qq.captcha.AppSecretKey}")    private String appSecretKey;    @RequestMapping("/startSeckill")    public Result  startSeckill(String ticket,String randstr,HttpServletRequest request) {        HttpMethod method =HttpMethod.POST;        MultiValueMap params= new LinkedMultiValueMap();        params.add("aid", aid);        params.add("AppSecretKey", appSecretKey);        params.add("Ticket", ticket);        params.add("Randstr", randstr);        params.add("UserIP", IPUtils.getIpAddr(request));        String msg = httpClient.client(url,method,params);        /**         * response: 1:验证成功，0:验证失败，100:AppSecretKey参数校验错误[required]         * evil_level:[0,100]，恶意等级[optional]         * err_msg:验证错误信息[optional]         */        //{"response":"1","evil_level":"0","err_msg":"OK"}        JSONObject json = JSONObject.parseObject(msg);        String response = (String) json.get("response");        if("1".equals(response)){            //进入队列、假数据而已            Destination destination = new ActiveMQQueue("seckill.queue");            activeMQSender.sendChannelMess(destination,1000+";"+1);            return Result.ok();        }else{            return Result.error("验证失败");        }    }}

自定义请求工具类 HttpClient：

@Servicepublic class HttpClient {    public String client(String url, HttpMethod method, MultiValueMap params){        RestTemplate client = new RestTemplate();        HttpHeaders headers = new HttpHeaders();        //  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        headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED);        HttpEntity> requestEntity = new HttpEntity>(params, headers);        //  执行HTTP请求        ResponseEntity response = client.exchange(url, HttpMethod.POST, requestEntity, String.class);        return response.getBody();    }}

获取IP地址工具类 IPUtils ：

/** * IP地址 */public class IPUtils {    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(IPUtils.class);    /**     * 获取IP地址     * 使用Nginx等反向代理软件， 则不能通过request.getRemoteAddr()获取IP地址     * 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     */    public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {        String ip = null;        try {            ip = request.getHeader("x-forwarded-for");            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {                ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");            }            if (StringUtils.isEmpty(ip) || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {                ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");            }            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {                ip = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");            }            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {                ip = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");            }            if (StringUtils.isEmpty(ip) || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {                ip = request.getRemoteAddr();            }        } catch (Exception e) {            logger.error("IPUtils ERROR ", e);        }        // 使用代理，则获取第一个IP地址        if (StringUtils.isEmpty(ip) && ip.length() > 15) {            if (ip.indexOf(",") > 0) {                ip = ip.substring(0, ip.indexOf(","));            }        }        return ip;    }}

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。

登录

login: function () {    //这里校验用户名以及密码    // 直接生成一个验证码对象    var captcha = new TencentCaptcha('2001344788', function(res) {        if(res.ret === 0){//回调成功            var data = {'username':username,'password':password,'ticket':res.ticket,'randstr':res.randstr}            $.ajax({                type: "POST",                url: "sys/loginCaptcha",                data: data,                dataType: "json",                success: function(result){                    //校验是否成功                }            });        }    });    captcha.show(); // 显示验证码},

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(点击生成按钮)：http://jichou.52itstyle.com