Web API系列(二)接口安全和参数校验

迷南。 2022-02-01 17:17 201阅读 0赞

以前简单介绍过web api 的设计，但是还是有很多朋友问我，如何合理的设计和实现web api。比如，接口安全，异常处理，统一数据返回等问题。所以有必要系统的总结总结 web api 的设计和实现。由于前面已经介绍过web api 的参数和返回格式的设计，[《Web API系列(一)设计经验与总结》][Web API]。这次，就来讲讲接口安全。

由于Web API是基于互联网的应用，因此安全性要远比在本地访问数据库的要严格的多，一般通用的做法，是采用几步来保证接口和数据安全：

1.首先一个是基于CA证书的HTTPS进行数据传输，防止数据被窃听；

2.然后是采用参数加密签名方式传递，对传递的参数，增加一个加密签名，在服务器端验证签名内容，防止被篡改；

3.最后是对一般的接口访问，都需要使用用户身份的token进行校验，只要检查通过才允许访问数据。

Web API接口的访问方式，大概可以分为几类：

1）使用用户名密码。这种方式比较简单，可以有效识别用户的身份（如包括用户信息、密码、或者相关的接口权限等等）。验证成功后，返回相关的数据。

2）使用安全签名。这种方式提交的数据，URL连接的签名参数是经过安全一定规则的加密的，服务器收到数据后也经过同样规则的安全加密，确认数据没有被中途篡改后，再进行数据修改处理。因此我们可以为不同客户端，如Web/APP/Winfrom等不同接入方式指定不同的加密秘钥，但是秘钥是双方约定的，并不在网络连接上传输，连接传输的一般是这个接入的AppID，服务器通过这个AppID来进行签名参数的加密对比。目前微信后台的回调处理机制，应该就是这么处理的。

3）公开的接口调用，不需要传入用户令牌、或者对参数进行加密签名的，这种接口一般较少，只是提供一些很常规的数据显示而已。

![img_e295e57a85233b07520e74b70ca52026.png][]

web api 安全校验

使用用户名密码的实现方式比较简单，这里就不说明如何实现了。就讲一讲安全签名的实现。由于Web API的调用，都是一种无状态的调用方式，所有的接口请求，都要带安全签名。

![img_73f5c1c271cdc10537499437b6bfe029.png][]

web api核心安全校验代码片断：

public class QueryData
        {
            public QueryData()
            {
    
            }
    
            public QueryData(IEnumerable<KeyValuePair<string, string>> paramList)
            {
                // TODO: Complete member initialization
                try
                {
                    if (paramList == null)
                    {
                        throw new Exception("请求参数为空!");
                    }
    
                    foreach (var param in paramList)
                    {
                        m_values[param.Key] = param.Value; //
                    }
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    throw new Exception(ex.Message);
                }
            }
    
            //采用排序的Dictionary的好处是方便对数据包进行签名，不用再签名之前再做一次排序
            private SortedDictionary<string, object> m_values = new SortedDictionary<string, object>();
    
            /**
            * 设置某个字段的值
            * @param key 字段名
             * @param value 字段值
            */
            public void SetValue(string key, object value)
            {
                m_values[key] = value;
            }
    
            /**
            * 根据字段名获取某个字段的值
            * @param key 字段名
             * @return key对应的字段值
            */
            public object GetValue(string key)
            {
                object o = null;
                m_values.TryGetValue(key, out o);
                return o;
            }
    
            /**
             * 判断某个字段是否已设置
             * @param key 字段名
             * @return 若字段key已被设置，则返回true，否则返回false
             */
            public bool IsSet(string key)
            {
                object o = null;
                m_values.TryGetValue(key, out o);
                if (null != o)
                    return true;
                else
                    return false;
            }
    
            public string ToUrl()
            {
                string buff = "";
                foreach (KeyValuePair<string, object> pair in m_values)
                {
                    if (pair.Value == null)
                    {
                        throw new Exception("内部含有值为null的字段!");
                    }
    
                    if (pair.Key != "sign" && pair.Value.ToString() != "")
                    {
                        buff += pair.Key + "=" + pair.Value + "&";
                    }
                }
                buff = buff.Trim('&');
                return buff;
            }
    
            public string MakeSign(string appKey = "test")
            {
                //转url格式
                string str = ToUrl();
                //在string后加入API KEY
                str += "&key=" + appKey;
                //MD5加密
                var md5 = MD5.Create();
                var bs = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(str));
                var sb = new StringBuilder();
                foreach (byte b in bs)
                {
                    sb.Append(b.ToString("x2"));
                }
                //所有字符转为大写
                return sb.ToString().ToUpper();
            }
          
    
            public bool CheckSign()
            {
                //如果没有设置签名，则跳过检测
                if (!IsSet("sign"))
                {
                    throw new Exception("签名存在但不合法!");
                }
                //如果设置了签名但是签名为空，则抛异常
                else if (GetValue("sign") == null || GetValue("sign").ToString() == "")
                {
                    throw new Exception("签名存在但不合法!");
                }
    
                //获取接收到的签名
                string return_sign = GetValue("sign").ToString();
    
                //在本地计算新的签名
                string cal_sign = MakeSign();
    
                if (cal_sign == return_sign)
                {
                    return true;
                }
                return false;
            }
        }

代码供大家参考和学习，正式的项目可以根据自己公司的需要去设计，后续也会开源相关的完整项目源代码。

作者：[章为忠][Link 1]  
出处：[http://www.fpeach.com/][Link 1]  
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[Web API]: http://www.cnblogs.com/zhangweizhong/p/5475158.html
[img_e295e57a85233b07520e74b70ca52026.png]: /images/20220201/15ffe224b23c4c25be3d85ccc602d5c4.png
[img_73f5c1c271cdc10537499437b6bfe029.png]: /images/20220201/77aa3a5004954b70869d4bcfdd89cb35.png
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[1441424468-53.gif]: /images/20220201/c03b0af6e7a443f59bc4d360e73ea27c.png