背景

通过手机短信发送验证码，是最普遍、最安全验证用户真实身份的方式。目前，短信验证码广泛应用于用户注册、密码找回、登录保护、身份认证、随机密码、交易确认等应用场景。

原理

短信验证的原理按步骤可分为6步：

构造手机验证码。使用random对象生成要求的随机数作为验证码，例如4位验证码:1000~9999之间随机数；
使用接口向短信平台发送手机号和验证码数据。然后短信平台再把验证码发送到制定手机号上，接口参数一般包括：目标手机号，随机验证码(或包含失效时间)，平台接口地址，平台口令；
保存短信平台返回的信息。具体来说，将手机号、验证码和操作时间存入数据库，用于验证。
接收用户填写的验证码及其他数据。
对用户返回的数据和保存在数据库中的数据做匹配，同时判断提交动作是否在有效期内。
验证码正确且在有效期内，请求通过，处理相应的业务。
上述过程可以使用云函数和云数据库来实现。同时，考虑给云函数部署网关触发器，用户需要使用短信验证码服务时只需要往网关地址发送附带用户信息的请求。

详细方案

首先需要配置好云函数和云数据库，其中云函数和云数据库需要处于同一个VPC下，以便云函数能够直接访问云数据库。

接着创建一个简单的hello world函数模板并给该函数赋予访问腾讯短信平台的权限，即需要在到访问管理控制台给 SCF_QcsRole 角色添加短信 QcloudSMSFullAccess 权限。

接着编写代码实现短信验证逻辑，这里以nodejs为例子。

/**************************************************
* 功能：1.发送短信 2.登录（校验短信验证码）
* 函数运行的前提条件： 
1.创建模板函数后，请先添加函数运行角色，并给该角色关联短信QcloudSMSFullAccess权限。
2.本服务用到redis存储验证码，请先申请redis资源，并将redis的host和密码设置成环境变量。
3.去云短信控制台申请短信模板和签名
* 详细请参考：https://github.com/tencentyun/scf-demo-repo/tree/master/Nodejs8.9-SmsVerificationCode
***************************************************/

'use strict';
const redis = require('ioredis');
const tencentcloud = require('tencentcloud-sdk-nodejs');
const queryParse = require('querystring')
const expireTime = 5 * 60;//验证码有效期5分钟

exports.main_handler = async (event, context, callback) => {
  let queryString = event.queryString // get形式
  if(event.httpMethod === "POST") { // post形式
    queryString = queryParse.parse(event.body)
  }
  
  if(!queryString || !queryString.method || !queryString.phone) {
    return {
      codeStr: 'InValidParam',
      msg: "缺少参数"
    }
  }
  const redisStore = new redis({
    port: 6369, // Redis instance port, redis实例端口
    host: process.env.REDIS_HOST, // Redis instance host, redis实例host
    family: 4,
    password: process.env.REDIS_PASSWORD, // Redis instance password, redis实例密码
    db: 0
  });
  if(queryString.method === "getSms") {
    return await getSms(queryString, redisStore)
  } else if(queryString.method === "login") {
    return await loginSms(queryString, redisStore)
  }
}

/*
* 功能：登录，校验验证码
*/
async function loginSms(queryString, redisStore) {
  if(!queryString.code) {
    return {
        codeStr: 'MissingCode',
        errorMessage: "缺少验证码参数"
    }
  }
  const redisResult = await redisPromise(redisStore, queryString)
  if(!redisResult) {//没有找到记录
    return {
      codeStr: 'CodeHasExpired',
      msg: "验证码已过期"
    }
  }
  let result = JSON.parse(redisResult)
  
  if(!result || result.used || result.num >= 3) {
    return {
      codeStr: 'CodeHasValid',
      msg: "验证码已失效"
    }
  }
  
  if(result.code == queryString.code) { //验证码校验正确
    updateRedis(redisStore, queryString.phone, result, true) //将验证码更新为已使用
    // 验证码校验通过，执行登录逻辑
    console.log('校验验证码成功')
    return {
      codeStr: 'Success',
      msg: '校验验证码成功'
    }
  } else { // 验证码校验失败
    updateRedis(redisStore, queryString.phone, result, false)
    return {
      codeStr: 'CodeIsError',
      msg: "请检查手机号和验证码是否正确"
    }
  }
}
// 更新redis状态
function updateRedis(redisStore, phone, result, used) {
  const sessionCode = {
    code: result.code,
    sessionId: result.sessionId,
    num: ++result.num, //验证次数，最多可验证3次
    used: used //true-已使用，false-未使用
  }
  redisStore.set('sms_' + phone, JSON.stringify(sessionCode));
  if(used) {
    redisStore.expire('sms_' + phone, 0);
  } else {
    redisStore.expire('sms_' + phone, expireTime);
  }
}
/*
 * 功能：根据手机号获取短信验证码
 */
async function getSms(queryString, redisStore) {
  const code = Math.random().toString().slice(-6);//生成6位数随机验证码
  const sessionCode = {
      code: code,
      num: 0, //验证次数，最多可验证3次
      used: false //false-未使用，true-已使用
  }
  redisStore.set('sms_' + queryString.phone, JSON.stringify(sessionCode));
  redisStore.expire('sms_' + queryString.phone, expireTime);

  let queryResult = await sendSms(queryString.phone, code)
  return queryResult
}
/*
 * 功能：通过sdk调用短信api发送短信
 * 参数 手机号、短信验证码
 */
async function sendSms(phone, code) {
  const SmsClient = tencentcloud.sms.v20190711.Client;
  const Credential = tencentcloud.common.Credential;
  const ClientProfile = tencentcloud.common.ClientProfile;
  const HttpProfile = tencentcloud.common.HttpProfile;
  const secretId = process.env.TENCENTCLOUD_SECRETID;
  const secretKey = process.env.TENCENTCLOUD_SECRETKEY;
  const token = process.env.TENCENTCLOUD_SESSIONTOKEN;

  let cred = new Credential(secretId, secretKey, token);
  let httpProfile = new HttpProfile();
  httpProfile.endpoint = "sms.tencentcloudapi.com";
  let clientProfile = new ClientProfile();
  clientProfile.httpProfile = httpProfile;
  let client = new SmsClient(cred, "ap-guangzhou", clientProfile);

  let req = {
      PhoneNumberSet: ["+" + phone], //大陆手机号861856624****
      TemplateID: process.env.SMS_TEMPLATE_ID, //腾讯云短信模板id
      Sign: process.env.SMS_SIGN, //腾讯云短信签名
      TemplateParamSet: [code],
      SmsSdkAppid: process.env.SMS_SDKAPPID //短信应用id
  }
  
  let queryResult = await smsPromise(client, req)
  return queryResult
}

async function smsPromise(client, req) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
      client.SendSms(req, function(errMsg, response) {
          if (errMsg) {
              reject(errMsg)
          } else {
              if(response.SendStatusSet && response.SendStatusSet[0] && response.SendStatusSet[0].Code === "Ok") {
                  resolve({
                      codeStr: response.SendStatusSet[0].Code,
                      msg: response.SendStatusSet[0].Message
                  })
              } else {
                  resolve({
                      codeStr: response.SendStatusSet[0].Code,
                      msg: response.SendStatusSet[0].Message
                  })
              }
          }                
      });
  })
}

async function redisPromise(redisStore, queryString) {
  return new Promise((res, rej) => {
    redisStore.get('sms_' + queryString.phone, function (err, result) {
      if (err) {
        rej(err)
      }
      res(result)
    });
  })
}
接着就可以测试了。