手机验证码登录是一种常见的应用登录方式，简单方便，不用记忆密码，市面上能见到的APP基本都支持这种登录方式，很多应用还把登录和注册集成到了一起，注册+登录一气呵成，给用户省去了很多麻烦，颇有一机在手、天下我有的感觉。
登录原理
手机验证码登录的原理很简单，对于一个正常的登录流程，看下边这张图就够了：
实际应用中会存在一些收不到验证码的情况，可能的原因如下：
针对收不到短信的问题，系统中会增加重发验证码功能，如果多次重发还收不到，系统可以支持上行短信或者语音验证码的方式，这两种方式都是短信验证码的变种。
安全风险和应对策略
手机验证码的安全风险主要是被恶意利用和窃取。
因为手机验证码的应用十分广泛，为了有一个更全面的认识，这里说的安全风险没有局限在登录这一点上，所有使用手机验证码的场景都可能存在。这里的应对策略主要是站在系统开发者的角度，通过各种技术方案来解决或者降低手机验证码的安全风险。
短信诈骗
诈骗者先获取到用户手机号，然后冒充金融机构、公权力部门、亲朋好友，在应用中输入用户手机号请求验证码后，向用户索要对应的手机验证码，用户稍不注意可能就会造成金钱损失。
针对此类问题，系统开发者可以考虑如下一些方案：
还有一种相对隐蔽的诈骗方式，诈骗者直接向用户发送仿冒钓鱼网站的地址，用户在钓鱼网站获取验证码时，诈骗者拿着用户手机号去真实网站请求验证码，此时用户会收到一个真实的验证码，用户在钓鱼网站输入验证码后，诈骗者就可以拿着这个验证码去真实网站使用。
针对这种情况，前边的识别用户常用登录特征的方式仍然有效。此外短信平台和电信运营商也有责任对短信内容进行把关，短信平台需要验证发送者的真实身份、审核短信内容，并提供动态的流量控制机制，这样可以过滤掉绝大部分诈骗短信。
其实电信运营商是能够识别手机位置的，如果电信运营商能够提供一种安全的位置认证服务，也可以解决大部分验证码诈骗问题，比如前端提交验证码认证时携带电信运营商提供的位置标识，应用服务商可以拿着这个位置标识去找电信运营商验证位置，当然这只是一个设想，现实中还没有这种方法。
短信攻击
可能有两种场景下的短信攻击：
此类操作首先会浪费短信资源，给应用服务商造成损失；恶意攻击还会向无辜的用户发送大量短信，造成骚扰攻击。
应对这种问题，可以考虑如下一些方案：
但是这种控制要尽量以不影响用户的正常业务操作为前提，否则就得不偿失了。
网络窃听
假设用户收到了登录验证码，输入正确后提交服务端验证。在从手机端到服务端的传输过程中，会经过很多的网络设备和服务器系统，登录提交的内容有被拦截获取的可能，此时攻击者就可以阻断请求，自己拿着用户的手机号和验证码去登录。
应对这种问题，一般需要对网络传输内容进行加密，比如现在常用的https通信，可以保证两端之间的传输内容安全，不被窃听。对于传输安全，一般这样处理也就够了。
不过https也不是银弹，如果有攻击者在客户端偷偷导入了自己的证书，然后让网络请求都先通过自己进行代理，再发送到目标地址，则攻击者还是能够获取到请求内容，想体验这种方式的可以使用试试。还有https证书存在错发的可能，如果给攻击者发放了别人的证书，此时安全传输也就没什么意义了。
为了更高的安全性，传输内容可以在应用中加解密，客户端对要传输的数据按照与服务端的约定进行加密，然后再发送到网络，攻击者截获后，如果没有有效的解密手段，则可以保证数据不被窃听。加密的重点是保证密钥安全，不被窃取和替换，可以采用其它安全信道传输，甚至线下传递的方式。对于验证码这种仅做验证的数据，还可以通过加盐后进行慢Hash运算，攻击者即使拿到了传输内容，要进行破解的难度也相当巨大。
本地窃听
如果系统上安装了恶意软件或者非官方版本的软件，特别是在盗版系统、被Root或者越狱的手机系统中，攻击者也能比较容易的拦截并窃取短信验证码；同时网络窃听中的加解密也可能失去作用，因为软件已经不可信，在不同的操作之间有么有发生什么猫腻，很难确定。
最近几年在移动设备上引入了一个称为可信执行环境（简称TEE）的概念，独立于操作系统，单独的应用，单独运行，有的甚至有单独的处理器和存储，外部很难进入和破解。一些关键的操作都封装在这里边，比如指纹的采集、注册和认证，密钥的生成和使用，版权视频的解码和显示，等等。如果把短信验证码的处理也放在这里边，无疑会安全很多，不过这要解决很多通信方面的问题，收益与成本可能不成正比。在台式机中这一技术还所见不多，可能台式机的环境已经有了比较成熟的安全体系，不过从移动端迁移过来难度应该也不大。
短信嗅探
短信嗅探也是一种窃听技术，不过是通过攻击电信网络通信的方式。
现在手机一般都使用4G、5G网络了，但是“短信嗅探”技术只针对2G网络，不法分子通过特殊设备压制基站信号，或者选择网络质量不佳的地方，或者使用4G伪基站欺骗手机，这会导致网络降频，使手机的3G、4G通信降低到2G。
2G网络下，只有基站验证手机，手机不能验证基站，攻击者通过架设伪基站，让目标手机连接上来，然后就能获取一些连接鉴权信息，再冒充目标手机去连接真基站，连上以后拨打攻击者的另一个手机，通过来电显示得到目标手机号码。
基站本身并不会用特定方向的信号与每部手机通信，而是向四周以广播的形式发送信号。所以每部手机实际上也是可以接收到其他手机的信号，2G网络传输数据时没有加密，短信内容是明文传输的，就可以嗅探到目标手机的短信。加之2G通讯协议是开源的，所以这件事的技术门槛并不高。
因为这种攻击要求手机不能移动，如果基站切换就没用了，所以攻击一般选择夜深人静的时候。对于普通用户来说，睡觉的时候可以选择关机或者开启飞行模式；另外开通 VoLTE ，可以让电话和短信都是走 4G 通道，不过网络降级很难防范；或者买个能识别伪基站的手机，不过没办法保证百分百能够识别；或者就只能等着移动运营商关闭2G网络了。
对于应用系统开发者，应该认识到通信通道的不安全性。必要的时候开启双因子验证，除短信验证码外还可以使用短信上行验证、语音通话传输、专用密码验证、常用设备绑定、生物特征识别、动态选择身份验证方式等等多种二次验证方法。
重放攻击
假设某些交易服务需要通过短信验证码来验证用户的身份。如果有攻击者截获了交易请求报文，然后多次发送到服务端，服务端仅检查了验证码是否正确，则可能实际发生多次交易。此时攻击者都不需要解密传输内容。
此时应该限制验证码只能够使用一次，服务端收到交易请求时首先检查验证码，检查通过后将验证码置位或删除，然后再处理交易，不管交易是否成功，验证码都不能再次使用。另外还应该在生成验证码时设置一个较短的有效期，如果用户没有实际提交，攻击者也必须在有效期内才能使用，增加攻击难度。
当然你也可以使用更通用的防重放手段，比如每次请求验证码都先从后端获取一个随机数，随机数如果已经使用过则不能再次使用，随机数如果不存在也不能处理请求。当然随机数也可以在前端生成，服务端如果收到了重复的随机数则拒绝请求，但是需要防止传输过程中随机数不被篡改，可以通过密钥签名的方式。
