使用 Golang 实现手机验证码验证

后端 Golang

在现代应用开发中，手机验证码验证功能已成为用户身份认证和安全验证的常见手段，尤其是在登录注册、密码重置等场景中。本文将重点讲解如何使用 Golang 实现一个简单、高效的手机验证码功能，并探讨其在后端的存储和验证流程。

在此方案中，我们将结合常用工具（如 Redis 和第三方短信服务）提供完整的实现示例。

一、功能需求分析

功能需求：

用户通过手机号请求发送验证码。
后端生成随机验证码并通过第三方短信服务发送至用户手机。
后端存储验证码及其有效期（建议使用缓存工具，如 Redis）。
前端用户输入验证码进行提交，后端验证用户输入的验证码是否正确与有效。

安全性需求：

验证码应尽量短期有效（如 5 分钟）。
用户连续输入验证码错误达到一定次数时，限制进一步验证请求。
验证成功后，验证码应即刻失效，避免重复使用。

二、技术选型

语言：Golang

短信发送：

使用阿里云、Twilio 等成熟的第三方短信服务完成短信发送功能。

验证码存储：

使用 Redis 高性能缓存解决方案存储验证码，便于快速读写和设置自动过期时间。

三、实现验证码功能

下面我们通过代码实现从生成验证码到后端验证的完整流程。

1. 构建项目目录结构

项目目录大致如下：

/go-otp-auth
  ├── main.go              # 主入口
  ├── redis.go             # Redis 初始化与操作
  ├── otp.go               # 验证码生成与验证逻辑
  ├── sms.go               # 第三方短信服务集成
  ├── go.mod               # Go 模块配置

2. 编写 Redis 工具模块 (`redis.go`)

Redis 用于存储验证码及其过期时间，确保高性能的读写操作。

package main

import (
    "context"
    "log"
    "time"

    "github.com/go-redis/redis/v8"
)

var ctx = context.Background()

// 初始化 Redis 客户端
func InitRedis() *redis.Client {
    client := redis.NewClient(&redis.Options{
        Addr:     "localhost:6379", // Redis 地址
        Password: "",               // Redis 密码（默认为空）
        DB:       0,                // 默认 DB
    })

    _, err := client.Ping(ctx).Result()
    if err != nil {
        log.Fatalf("Failed to connect Redis: %v", err)
    }

    return client
}

// 全局 Redis 客户端
var RedisClient = InitRedis()

// 将数据存储到 Redis
func StoreToRedis(key string, value string, expiration time.Duration) error {
    err := RedisClient.Set(ctx, key, value, expiration).Err()
    if err != nil {
        return err
    }
    return nil
}

// 从 Redis 获取数据
func GetFromRedis(key string) (string, error) {
    val, err := RedisClient.Get(ctx, key).Result()
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return val, nil
}

// 删除 Redis 数据
func DeleteFromRedis(key string) error {
    err := RedisClient.Del(ctx, key).Err()
    if err != nil {
        return err
    }
    return nil
}

3. 编写验证码模块 (`otp.go`)

此模块负责生成随机验证码，并封装验证码的存储及验证逻辑。

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

// 初始化随机数种子
func init() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

// 生成 6 位随机验证码
func GenerateRandomCode(length int) string {
    code := ""
    for i := 0; i < length; i++ {
        code += fmt.Sprintf("%d", rand.Intn(10)) // 生成 0-9 的随机数
    }
    return code
}

// 保存验证码到 Redis（过期时间为 5 分钟）
func SaveOTPToRedis(phone string, code string) error {
    expiration := 5 * time.Minute
    return StoreToRedis(phone, code, expiration)
}

// 验证用户输入的验证码
func ValidateOTP(phone string, inputCode string) (bool, error) {
    // 从 Redis 获取存储的验证码
    storedCode, err := GetFromRedis(phone)
    if err != nil {
        return false, fmt.Errorf("verification code expired or not existed")
    }

    // 比较验证码是否一致
    if inputCode == storedCode {
        // 验证成功后删除 Redis 中的验证码
        DeleteFromRedis(phone)
        return true, nil
    }

    return false, fmt.Errorf("verification code is incorrect")
}

4. 编写短信服务模块 (`sms.go`)

这里以阿里云短信服务为例，调用其 API 实现验证码短信发送。实际开发中需要填写具体的 API 配置。

package main

import (
    "fmt"
)

// 模拟短信发送（伪代码，替换为实际短信 API 调用）
func SendSMS(phone string, code string) error {
    // 这里实现短信发送逻辑 (如通过阿里云短信服务，Twilio API 等)
    message := fmt.Sprintf("Your verification code is: %s", code)
    fmt.Printf("Sending SMS to %s: %s\n", phone, message)

    // 假设发送成功：
    return nil
}

5. 实现主入口 (`main.go`)

通过 HTTP 接口模拟用户操作请求验证码和验证验证码的处理逻辑。

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
)

// 发送验证码接口
func SendOTPHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    phone := r.URL.Query().Get("phone") // 获取手机号
    if phone == "" {
        http.Error(w, "Phone number is required", http.StatusBadRequest)
        return
    }

    // 生成验证码
    code := GenerateRandomCode(6)

    // 发送验证码短信
    err := SendSMS(phone, code)
    if err != nil {
        http.Error(w, "Failed to send SMS", http.StatusInternalServerError)
        return
    }

    // 保存验证码到 Redis
    err = SaveOTPToRedis(phone, code)
    if err != nil {
        http.Error(w, "Failed to store OTP", http.StatusInternalServerError)
        return
    }

    fmt.Fprintf(w, "OTP sent successfully to %s", phone)
}

// 验证验证码接口
func ValidateOTPHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    phone := r.URL.Query().Get("phone")
    code := r.URL.Query().Get("code")
    if phone == "" || code == "" {
        http.Error(w, "Phone number and code are required", http.StatusBadRequest)
        return
    }

    // 验证验证码
    valid, err := ValidateOTP(phone, code)
    if err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusBadRequest)
        return
    }

    if valid {
        fmt.Fprintf(w, "Verification succeeded!")
    } else {
        http.Error(w, "Invalid verification code", http.StatusUnauthorized)
    }
}

func main() {
    http.HandleFunc("/send-otp", SendOTPHandler)
    http.HandleFunc("/validate-otp", ValidateOTPHandler)

    fmt.Println("Server is running on :8080...")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

四、测试与验证

启动服务后，用浏览器或 Postman 测试以下接口：

http://localhost:8080/send-otp?phone=1234567890：发送验证码。
http://localhost:8080/validate-otp?phone=1234567890&code=123456：验证验证码。

确保 Redis 中存储的验证码按预期工作，并在过期或验证后清除。

五、总结

本文通过一个完整的示例展示了如何使用 Golang 实现手机验证码的功能。关键点包括：

安全性：验证码短期内有效，且验证成功后删除。
高性能：利用 Redis 作为临时存储，提升效率。
扩展性：短信服务通过模块化设计，可以轻松切换到其他服务。

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后端 Golang

使用 Golang 实现手机验证码验证

https://www.ztong-techhub.com/archives/CDWbEgNT

作者

张同

发布于

2025-05-06

更新于

2025-05-07

许可协议

CC BY 4.0

使用 Golang 实现手机验证码验证

一、功能需求分析

二、技术选型

三、实现验证码功能

1. 构建项目目录结构

2. 编写 Redis 工具模块 (redis.go)

3. 编写验证码模块 (otp.go)

4. 编写短信服务模块 (sms.go)

5. 实现主入口 (main.go)

四、测试与验证

五、总结

作者

发布于

更新于

许可协议

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2. 编写 Redis 工具模块 (`redis.go`)

3. 编写验证码模块 (`otp.go`)

4. 编写短信服务模块 (`sms.go`)

5. 实现主入口 (`main.go`)