Abp.Zero 手機號免密登錄驗證與號碼綁定功能的實現（一）：驗證碼模塊

2022 年 11 月 1 日
筆記
.netcore, sms, WEB, 騰訊雲, 阿里雲

這是一篇系列博文，我將使用Abp.Zero搭建一套集成手機號免密登錄驗證與號碼綁定功能的用戶系統：

第三方身份驗證在Abp中稱之為外部身份驗證(ExternalAuthentication), 區別於Abp的外部身份授權(ExternalAuth)，這裡Auth的全稱應為Authorization，即授權。

首先來釐清這兩個不同的業務在Abp中的實現，我之前寫的這篇 Abp.Zero 搭建第三方登錄模塊系列文章中描述的業務，即使用的Abp外部身份授權(ExternalAuth)的相關擴展而實現的。還記得我們實現的WeChatAuthProvider嗎？它繼承於ExternalAuthProviderApi這個抽象類，實現的微信授權功能。所以微信登錄這個動作，實際是在授權(Authorization)已有的微信賬號，訪問服務端資源，而身份驗證(Authentication)步驟，已在其他端完成了（手機微信掃碼），在服務端獲取已驗證好身份的第三方賬戶並生成Token則可以抽象的認為是授權(Authorization)行為。

所以「搭建第三方登錄模塊」應該更準確地描述為「第三方授權模塊」。

從Abp接口設計上，也能看得出來兩者的差別。

外部身份驗證(ExternalAuthentication)關注的是校驗，實現TryAuthenticateAsync並返回是否成功，而CreateUserAsync和UpdateUserAsync僅是校驗流程里的一部分，不實現它並不影響身份驗證結果，外部授權源的接口定義如下，

public interface IExternalAuthenticationSource<TTenant, TUser> where TTenant : AbpTenant<TUser> where TUser : AbpUserBase
{
    ...

    Task<bool> TryAuthenticateAsync(string userNameOrEmailAddress, string plainPassword, TTenant tenant);

    Task<TUser> CreateUserAsync(string userNameOrEmailAddress, TTenant tenant);

    Task UpdateUserAsync(TUser user, TTenant tenant);
}

外部授權（ExternalAuth）這一步關注的業務是拿到外部賬號，如微信的OpenId，所以IExternalAuthManager重點則是GetUserInfo，而IsValidUser並沒有在默認實現中使用到

public interface IExternalAuthManager
{
    Task<bool> IsValidUser(string provider, string providerKey, string providerAccessCode);

    Task<ExternalAuthUserInfo> GetUserInfo(string provider, string accessCode);
}

然而這些是從LoginManager原本實現看出的，我們可以重寫這個類原本的方法，加入電話號碼的處理邏輯。

在搞清楚這兩個接口後，相信你會對Abp用戶系統的理解更加深刻

短訊獲取驗證碼來校驗，是比較常用的第三方身份驗證方式，今天來做一個手機號碼免密登錄，並且具有綁定/解綁手機號功能的小案例，效果如圖：

示例代碼已經放在了GitHub上：Github:matoapp-samples

用戶驗證碼校驗模塊

首先定義DomainService接口，我們將實現手機驗證碼的發送、驗證碼校驗、解綁手機號、綁定手機號

這4個功能，並且定義用途以校驗行為合法性，和用它來區分短訊模板

public interface ICaptchaManager
{
    Task BindAsync(string token);
    Task UnbindAsync(string token);
    Task SendCaptchaAsync(long userId, string phoneNumber, string purpose);
    Task<bool> VerifyCaptchaAsync(string token, string purpose = "IDENTITY_VERIFICATION");
}

public const string LOGIN = "LOGIN";

public const string IDENTITY_VERIFICATION = "IDENTITY_VERIFICATION";

public const string BIND_PHONENUMBER = "BIND_PHONENUMBER";

public const string UNBIND_PHONENUMBER = "UNBIND_PHONENUMBER";

定義一個驗證碼Token緩存管理類，以及對應的緩存條目類，用於承載驗證碼的校驗內容

public class SmsCaptchaTokenCache : MemoryCacheBase<SmsCaptchaTokenCacheItem>, ISingletonDependency
{
    public SmsCaptchaTokenCache() : base(nameof(SmsCaptchaTokenCache))
    {
    }
}

緩存條目將存儲電話號碼，用戶Id（非登錄用途）以及用途

public class SmsCaptchaTokenCacheItem 
{
    public string PhoneNumber { get; set; }

    public long UserId { get; set; }

    public string Purpose { get; set; }
}

阿里雲和騰訊雲提供了短訊服務Sms，是國內比較常見的短訊服務提供商，不需要自己寫了，網上有大把的封裝好的庫，這裡使用AbpBoilerplate.Sms作為短訊服務庫。

創建短訊驗證碼的領域服務類SmsCaptchaManager並實現ICaptchaManager接口，同時注入短訊服務ISmsService，用戶管理服務UserManager，驗證碼Token緩存管理服務SmsCaptchaTokenCache

public class SmsCaptchaManager : DomainService, ICaptchaManager
{
    private readonly ISmsService SmsService;
    private readonly UserManager _userManager;
    private readonly SmsCaptchaTokenCache captchaTokenCache;


    public static TimeSpan TokenCacheDuration = TimeSpan.FromMinutes(5);

    public SmsCaptchaManager(ISmsService SmsService,
        UserManager userManager,
        SmsCaptchaTokenCache captchaTokenCache
        )
    {
        this.SmsService=SmsService;
        _userManager=userManager;
        this.captchaTokenCache=captchaTokenCache;

    }
}

新建SendCaptchaAsync方法，作為短訊發送和緩存Token方法，CommonHelp中的GetRandomCaptchaNumber()用於生成隨機6位驗證碼，發送完畢後，將此驗證碼作為緩存條目的Key值存入

public async Task SendCaptchaAsync(long userId, string phoneNumber, string purpose)
{
    var captcha = CommonHelper.GetRandomCaptchaNumber();
    var model = new SendSmsRequest();
    model.PhoneNumbers= phoneNumber;
    model.SignName="MatoApp";
    model.TemplateCode= purpose switch
    {
        CaptchaPurpose.BIND_PHONENUMBER => "SMS_255330989",
        CaptchaPurpose.UNBIND_PHONENUMBER => "SMS_255330923",
        CaptchaPurpose.LOGIN => "SMS_255330901",
        CaptchaPurpose.IDENTITY_VERIFICATION => "SMS_255330974"
    };
    model.TemplateParam= JsonConvert.SerializeObject(new { code = captcha });

    var result = await SmsService.SendSmsAsync(model);

    if (string.IsNullOrEmpty(result.BizId) && result.Code!="OK")
    {
        throw new UserFriendlyException("驗證碼發送失敗，錯誤信息:"+result.Message);
    }

    await captchaTokenCache.SetAsync(captcha, new SmsCaptchaTokenCacheItem()
    {
        PhoneNumber=phoneNumber,
        UserId=userId,
        Purpose=purpose
    }, absoluteExpireTime: DateTimeOffset.Now.Add(TokenCacheDuration));
}

綁定手機號功能實現

public async Task BindAsync(string token)
{
    SmsCaptchaTokenCacheItem currentItem = await GetToken(token);
    if (currentItem==null || currentItem.Purpose!=CaptchaPurpose.BIND_PHONENUMBER)
    {
        throw new UserFriendlyException("驗證碼不正確或已過期");
    }

    var user = await _userManager.GetUserByIdAsync(currentItem.UserId);
    if (user.IsPhoneNumberConfirmed)
    {
        throw new UserFriendlyException("已綁定手機，請先解綁後再綁定");
    }
    user.PhoneNumber=currentItem.PhoneNumber;
    user.IsPhoneNumberConfirmed=true;
    await _userManager.UpdateAsync(user);
    await RemoveToken(token);
}

解綁手機號功能實現

public async Task UnbindAsync(string token)
{
    SmsCaptchaTokenCacheItem currentItem = await GetToken(token);
    if (currentItem==null|| currentItem.Purpose!=CaptchaPurpose.UNBIND_PHONENUMBER)
    {
        throw new UserFriendlyException("驗證碼不正確或已過期");
    }

    var user = await _userManager.GetUserByIdAsync(currentItem.UserId);
    user.IsPhoneNumberConfirmed=false;
    await _userManager.UpdateAsync(user);
    await RemoveToken(token);

}

驗證功能實現

public async Task<bool> VerifyCaptchaAsync(string token, string purpose = CaptchaPurpose.IDENTITY_VERIFICATION)
{
    SmsCaptchaTokenCacheItem currentItem = await GetToken(token);
    if (currentItem==null || currentItem.Purpose!=purpose)
    {
        return false;
    }
    await RemoveToken(token);
    return true;
}

實際業務中可能還需要Email驗證，我也建立了電子郵箱驗證碼的領域服務類，只不過沒有實現它，動手能力強的讀者可以試着完善這個小案例:)

Api實現

AppService層創建CaptchaAppService.cs，並寫好接口

public class CaptchaAppService : ApplicationService
{
    private readonly SmsCaptchaManager captchaManager;

    public CaptchaAppService(SmsCaptchaManager captchaManager)
    {
        this.captchaManager=captchaManager;
    }


    [HttpPost]
    public async Task SendAsync(SendCaptchaInput input)
    {
        await captchaManager.SendCaptchaAsync(input.UserId, input.PhoneNumber, input.Type);
    }


    [HttpPost]
    public async Task VerifyAsync(VerifyCaptchaInput input)
    {
        await captchaManager.VerifyCaptchaAsync(input.Token);
    }

    [HttpPost]
    public async Task UnbindAsync(VerifyCaptchaInput input)
    {
        await captchaManager.UnbindAsync(input.Token);

    }

    [HttpPost]
    public async Task BindAsync(VerifyCaptchaInput input)
    {
        await captchaManager.BindAsync(input.Token);

    }
}

至此我們就完成了驗證碼相關邏輯的接口
下一章將介紹如何重寫Abp默認方法，以集成手機號登錄功能。

注意！不要將本示例作為生產級代碼使用
本示例中，驗證碼校驗的接口並沒有做嚴格加密，6位驗證碼也很容易被破解，因此需要考慮這些安全問題。在實際生產代碼中，驗證的參數常用手機號+驗證碼做哈希運算保證安全。

項目地址

Github:matoapp-samples

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