淺談帳號系統設計

• 2019 年 10 月 3 日
• 筆記

現在幾乎大部分的App都支援使用多個第三方帳號進行登錄，如：微信、QQ、微博等，我們把此稱為多帳號統一登陸。而這些帳號的表設計，流程設計至關重要，不然後續擴展性賊差。本文不提供任何程式碼實操，但是梳理一下部落客根據我司帳號模組的設計，提供思路，僅供參考。

一、 自建的登陸體系

1.1 手機號登陸註冊

該設計的思路是每個手機號對應一個用戶，手機號為必填項。

流程：

1. 首先輸入手機號，然後發送到服務端。先判斷該手機號是否存在帳號，如果沒有，就會生成隨機驗證碼，將手機號和驗證碼綁定到Redis中，並設置一定的過期時間（過期時間一般是5分鐘，這就是我們一般手機驗證碼的有效期），最後將驗證碼通過簡訊發送給用戶。
2. 用戶接收到驗證碼後，在介面填寫驗證碼以及密碼等基礎資訊，然後將這些數據發送服務端。服務端收到後，先判斷在Redis裡面這個手機號對應的驗證碼是否一致，，失敗就返回錯誤碼，成功就給用戶創建一個帳號和保存密碼。
3. 註冊成功後，用戶即可通過自己的手機號+密碼進行登陸。

問題：

1. 用戶體驗差，需要完成獲取驗證碼，填寫驗證碼/密碼/用戶名等諸多的資訊完成註冊，然後才能使用；
2. 容易遺忘密碼，遺忘後，只能通過忘記密碼來重新設置密碼。

1.2 優化註冊登陸

該方案的思路是弱化密碼的必填性，即無論用戶是否註冊過，可通過手機號 + 驗證碼 直接進行登陸(保留手機號 + 密碼登錄的方式)。

流程：

1. 輸入手機號，然後發送到服務端。服務端生成隨機驗證碼，將手機號和驗證碼綁定到Redis中，並設置一定的過期時間（過期時間一般是5分鐘，這就是我們一般手機驗證碼的有效期），最後將驗證碼通過簡訊發送給用戶。
2. 用戶接收到驗證碼後，在介面只需填寫收到的驗證碼，提交到服務端。服務端收到後，先判斷在Redis裡面這個手機號對應的驗證碼是否一致，失敗就返回錯誤碼，成功就直接登錄。如果是老用戶，直接拉取用戶資訊；如果是新用戶，則提示他可以完善用戶資訊（不強制）。
3. 用戶通過手機號 + 驗證碼登錄後，也可選擇設置密碼，然後就可以通過手機號 + 密碼的方式登錄，即：密碼是非必填項。

用戶表設計：

1.3 引入第三方賬戶方案

1.3.1 微博登錄

進入 Web2.0 時代 ,微博開放了第三方網站登錄, 產品說, 這個我們得要, 加個用微博帳號就能登錄我們的App吧，而且得和我們自己的用戶表關聯。

流程：

1. 客戶端調用微博登錄的介面，進行輸入用戶名、密碼，登錄成功後，會返回access_token,通過access_token調取API介面獲取用戶資訊。
2. 服務端通過用戶資訊在我們用戶表創建一個帳號，以後，該第三方帳號即可通過該微博帳號直接進行登陸。

微博用戶資訊表設計：

1.3.2 噩夢來臨

緊接著, QQ又開放用戶登錄了, 微信開放用戶登錄了，網易開發用戶登錄了。。。。。。一下子要接入好多家第三方登錄了, 只能按照 「微博用戶資訊表」 新建一個表，重寫一套各個第三方登錄。

二、 優化帳號體系

2.1 原帳號體系分析

1. 自建登陸體系：無論 手機號 + 密碼 , 還是 手機號 + 驗證碼 , 都是一種 用戶資訊+密碼 的驗證形式；
2. 第三方登錄：也是用戶資訊+密碼 的形式, 用戶資訊即第三方系統中的 ID(第三方系統中的唯一標識), 密碼即 access_token, 只不過是一種有使用時效定期修改的密碼。

2.2 新的帳號體系

2.2.1 數據表設計

用戶基礎資訊表：

用戶授權資訊表：

說明：

1. 用戶表分為 用戶基礎資訊表 + 用戶授權資訊表；
2. 用戶資訊表不保存任何密碼, 不保存任何登錄資訊(如用戶名, 手機號, 郵箱), 只留有昵稱、頭像等基礎資訊; 所有和授權相關,都放在用戶資訊授權表, 用戶資訊表和用戶授權表是一對多的關係。

2.2.2 登錄流程

• 手機號 + 驗證碼

沿用之前的方案。

• 郵箱/手機號 + 密碼:

用戶填寫 郵箱/手機號 + 密碼; 請求登錄的時候, 先判斷類型, 如手機號登錄為例：

使用 type= 'phone' 結合 identifier= '手機號' 查找, 如有, 取出並判斷 password_hash (密碼)是否和該條目的 credential 相符, 相符則通過驗證, 隨後通過 user_id 獲取用戶資訊;

• 第三方登錄, 如微信登錄：

查詢type= 'weixin' 結合 identifier= '微信 openId', 如果有記錄, 則直接登錄成功, 並更新token; 假設與微信伺服器通訊不被劫持的情況下無需判斷憑證問題。

2.2.3 優缺點

優點:

1. 登錄類型無限擴展, 新增登錄類型的開發成本顯著降低;
2. 原來條件下, 應用需要驗證手機號是否已驗證和郵箱是否已驗證, 需要相對應多一個欄位如 phone_verified 和 email_verified, 如今只要在用戶授權資訊表中增加一個統一的 verified 欄位, 每種登錄方式都可以直觀看到是否已驗證情況;
3. 在用戶授權資訊表中添加相應的時間和 IP 地址, 就可以更加完整地跟蹤用戶的使用習慣, 比如:已經不使用微博登錄兩年多, 已經綁定微信 300天;
4. 如果你說郵箱和手機號就是用戶資訊的組成部分, 用戶基礎資訊表儘管拓展, 用戶基礎資訊表裡依然有email , phone , 但他們僅僅作為「展示用途」,和昵稱,頭像或者性別這些屬性沒有本質區別;
5. 可按需綁定任意數量的同類型登錄方式, 即一個用戶可以綁定多個微信, 可以有多個郵箱, 可以有多個手機號。當然你也可以限制一種登錄方式只有一條記錄;

缺點 :

1. 用戶同時存在郵箱、用戶名、手機號等多種站內登錄方式時, 改密碼時必須一起改, 否則就變成了郵箱 + 新密碼, 手機號 + 舊密碼都可以登錄, 肯定是很詭異的情況;
2. 程式碼量增加了, 有些情況下邏輯判斷增加了, 難度增大了; 舉個例子, 無論用戶是否已登錄, 無論用戶是否已註冊過, 都是點擊同一鏈接前往微博第三方授權後返回, 可能出現幾種情況:
   1. 該微博在本站未註冊過, 很好, 直接給他註冊關聯並登錄；
   2. 該微博已經在本站存在, 當前用戶未登錄, 直接登錄成功；
   3. 該微博未在本站註冊, 但當前用戶已經登錄並關聯的是另一個微博帳號, 作何處理取決於是否允許綁定多個微博帳號；
   4. 該微博未在本站註冊過, 當前用戶已登錄, 嘗試進行綁定操作；
   5. 該微博已經註冊, 用戶又已使用該帳號登錄, 為何他重複綁定自己;
   6. 該微博已經在本站存在, 但當前用戶已經登錄並關聯的是另一個微博帳號, 作何處理?

三、 一鍵登陸

3.1 背景

回顧一下手機號 + 驗證碼 的登錄方式：

1. 輸入手機號、等待驗證碼簡訊、輸入驗證碼、點擊登錄。整個流程走完可能需要 20 秒以上，操作也比較繁瑣；
2. 它是依賴簡訊網路的，因為如果收不到簡訊，也就登錄不了了。
3. 從安全形度考慮，還存在驗證碼泄漏的風險。如果有人知道了你的手機號，並且竊取到了驗證碼，那他也能登錄你的帳號了。

但回過頭來想一下，為什麼我們需要驗證碼？驗證碼的作用就是確定這個手機號是你的，那除了使用簡訊，是否還有別的方式對手機號進行認證？

1. 如果能獲取到當前使用的手機號，就能對用戶輸入的號碼進行驗證了。但出於安全考慮，客戶端是無法直接獲取到手機號的，運營商則可以通過 SIM 卡數據查詢到。
2. 現在運營商已經開放了相關的能力，現在我們可以在用戶輸入手機號後，通過調用運營商的介面，判斷用戶輸入的手機號是否和本地號碼一致。這樣一來，用戶就省去了等待驗證碼簡訊、輸入驗證碼的過程，也不受簡訊網路的限制，簡化了登錄流程。
3. 但再進一步想，如果運營商可以把當前的號碼直接返回給我們，而不只是用於驗證，那用戶連手機號都不需要填了。

這就是該部分的主角：一鍵登錄。

3.2 本機號碼認證

獲取到當前手機使用的手機卡號，直接使用這個號碼進行登錄，這就是一鍵登錄。

這種登錄方式的好處是顯而易見的。它可以更方便、快捷地完成註冊、登錄流程，將原本可能需要 20 秒的流程，縮短到了 2 秒左右，很大程度上提升了登錄的用戶體驗。

主要步驟如下：

1. SDK 初始化：調用 SDK 的初始化方法，傳入項目在平台上的 AppKey 和 AppSecret。
2. 喚起授權頁：調用 SDK 喚起授權介面。SDK 會先向運營商發起獲取手機號掩碼的請求，請求成功後跳轉到授權頁。授權頁會顯示手機號掩碼以及運營商協議給用戶確認。
3. 同意授權並登錄：用戶同意相關協議，點擊授權頁面的登錄按鈕，SDK 會請求本次取號的 token，請求成功後將 token 返回給客戶端。
4. 取號：將獲取到的 token 發送到我們自己的伺服器，由伺服器攜帶 token 調用運營商一鍵登錄的介面，調用成功就返回手機號碼了。伺服器用手機號進行登錄或註冊操作，返回操作結果給客戶端，完成一鍵登錄。

目前阿里雲已經提供了該方式並可兼容三大運營商的號碼，詳見阿里雲SDK

四、小結

部落客看來，沒有最好的方案，選擇適用當前系統的設計即可。不要深究孰優孰劣，鞋合不合腳，只有腳知道。