基于Redis实现短信防轰炸的Java解决方案

前言

在当今互联网应用中，短信验证码已成为身份验证的重要手段。然而，这也带来了"短信轰炸"的安全风险 - 恶意用户利用程序自动化发送大量短信请求，导致用户被骚扰和企业短信成本激增。本文将详细介绍如何使用Java和Redis实现高效的短信防轰炸解决方案。

一、短信轰炸的危害

用户骚扰：用户手机被大量无用短信淹没
资源浪费：企业需要为每条短信支付费用
系统压力：短信接口被大量无效请求占用
安全风险：可能被用作其他攻击的辅助手段

二、解决方案核心思路

1. 频率限制

限制同一手机号在单位时间内的发送次数

2. 冷却时间

发送短信后设置冷却期，期间不允许再次发送

3. IP限制

限制同一IP地址的请求频率

4. 验证码校验

确保验证码正确性后再允许发送新验证码

三、Redis的优势

高性能：内存数据库，响应速度快
原子操作：支持原子性增减和过期设置
持久化：数据可持久化到磁盘
分布式：支持集群部署
丰富的数据结构：支持字符串、哈希、集合等

四、完整Java实现

1. Redis配置

public class RedisConfig {@Beanpublic JedisPool jedisPool() {JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();poolConfig.setMaxTotal(128);return new JedisPool(poolConfig, "redis-host", 6379);}
}

2. 短信服务核心类

@Service
public class SmsService {private static final int PHONE_LIMIT = 3; // 1分钟内最多3次private static final int IP_LIMIT = 100; // 1小时内最多100次private static final int COOLDOWN = 60; // 60秒冷却时间@Autowiredprivate JedisPool jedisPool;public SmsResponse sendCode(String phone, String ip) {try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {// IP限制检查if (!checkIpLimit(jedis, ip)) {return SmsResponse.fail("IP请求过于频繁");}// 手机号频率检查if (!checkPhoneLimit(jedis, phone)) {return SmsResponse.fail("操作过于频繁");}// 冷却时间检查if (!checkCooldown(jedis, phone)) {return SmsResponse.fail("请等待60秒后再试");}String code = generateCode();// 存储验证码，5分钟有效期jedis.setex(key(phone, "code"), 300, code);// 设置冷却时间jedis.setex(key(phone, "cooldown"), COOLDOWN, "1");// 实际发送短信sendRealSms(phone, code);return SmsResponse.success();}}private boolean checkIpLimit(Jedis jedis, String ip) {String key = key(ip, "ip-limit");Long count = jedis.incr(key);if (count == 1) {jedis.expire(key, 3600);}return count <= IP_LIMIT;}// 其他辅助方法...
}

3. 使用Lua脚本保证原子性

private boolean checkPhoneLimit(Jedis jedis, String phone) {String script = "local current = redis.call('incr', KEYS[1])\n" +"if current == 1 then\n" +"    redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[1])\n" +"end\n" +"return current <= tonumber(ARGV[2])";String key = key(phone, "phone-limit");Object result = jedis.eval(script, 1, key, "60", String.valueOf(PHONE_LIMIT));return (Long) result == 1;
}