API接口签名生成算法和签名验证算法

比眉伴天荒 2022-03-30 09:07 645阅读 0赞

## 1、参考网上资料和书本资料，实现了API接口签名生成算法和签名验证算法。 ##

（1）参考资料：[https://www.jianshu.com/p/d47da77b6419][https_www.jianshu.com_p_d47da77b6419]

（2）参考书籍：高级软件架构师教程（311-312）

## 2、API接口签名生成算法 ##

主要步骤如下：

（1）将所有业务请求参数按字母先后顺序排序。

（2）参数名称和参数值链接成一个字符串A。

（3）在字符串A的首尾加上apiSecret接口密匙组成一个新字符串B。

（4）对字符串进行MD5散列运算得到API签名sign，然后再进行Base64编码。

假设请求的参数为：f=1,b=23,k=33，排序后为b=23,f=1,k=33，参数名和参数值链接后为b23f1k33，首尾加上appsecret后md5：

C = md5(secretkey1value1key2value2...secret);

Base64.encode(C );

以上签名方法安全有效地解决了参数被篡改和身份验证的问题，如果参数被篡改，没事，因为别人无法知道apiSecret，也就无法重新生成新的sign，从而保证接口调用是可靠的。

Java代码

/**
    
    * 添加参数到HTTP请求里面
    
    * @param method
    
    * @param path
    
    * @param params
    
    * @param apiKey
    
    * @param apiSecret
    
    */
    
    void addRequiredParams(String method, String path, Map<String, String> params, String apiKey, String apiSecret) {
    
    params.put("key", apiKey); //标识
    
    params.put("sigVer", "1"); //签名版本
    
    String ts = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:SSS").format(LocalDateTime.now());
    
    params.put("ts", ts); //时间戳
    
    params.put("nonce", RandomStringUtils.randomAlphanumeric(16));
    
    String sig = getSig(method, path, apiSecret, params);
    
    params.put("sig", sig); //API签名
    
    }
    
    
    
    /**
    
    * API签名生成
    
    *
    
    * @param method
    
    * @param path
    
    * @param apiSecret
    
    * @param params
    
    * @return
    
    */
    
    private String getSig(String method, String path, String apiSecret, Map<String, String> params) {
    
    StringBuilder stringA = new StringBuilder();
    
    ///1、将所有业务请求参数按字母先后顺序排序.
    
    // 2、参数名称和参数值链接成一个字符串A
    
    Set<String> keySet = new TreeSet<>(params.keySet());
    
    for (String key : keySet) {
    
    String value = params.get(key);
    
    if (value == null) {
    
    continue;
    
    }
    
    System.out.println(key + ":" + params.get(key));
    
    stringA.append(key);
    
    stringA.append("=");
    
    stringA.append(params.get(key));
    
    stringA.append("&");
    
    }
    
    stringA.setLength(stringA.length() - 1); // trim the last "&"
    
    
    
    System.out.println("参数名称和参数值链接成一个字符串A：" + stringA.toString());
    
    logger.debug("参数名称和参数值链接成一个字符串A:" + stringA.toString());
    
    
    
    String unifiedString = method.toUpperCase() + ":" + path + ":" + stringA.toString();
    
    logger.debug("unified string: " + unifiedString);
    
    
    
    String sig = null;
    
    ///3、在字符串A的首尾加上apiSecret组成一个新字符串B
    
    StringBuilder stringB = new StringBuilder();
    
    stringB.append(apiSecret).append(stringA).append(apiSecret);
    
    try {
    
    //4、对字符串进行MD5散列运算得到签名sign，然后再进行Base64编码
    
    byte[] bytes = Base64.getEncoder().encode(MD5Utils.md5(stringB.toString()).getBytes("UTF-8"));
    
    sig = new String(bytes, "UTF-8");
    
    } catch (Exception e) {
    
    logger.error("getSig error: " + e.getMessage());
    
    }
    
    return sig;
    
    }

## 3、签名验证算法（接口提供方验证接口请求是否可信，主要算法跟生成API签名的算法是一样的） ##

主要步骤如下：

1、得到请求方携带的API签名。

2、将所有业务请求参数按字母先后顺序排序。

3、参数名称和参数值链接成一个字符串A。

4、在字符串A的首尾加上apiSecret接口密匙组成一个新字符串B。

5、对新字符串B进行MD5散列运算生成服务器端的API签名，将客户端的API签名进行Base64解码，然后开始验证签名。

6、如果服务器端生成的API签名与客户端请求的API签名是一致的，则请求是可信的，否则就是不可信的。

java代码

/**
    
    * 检查API签名是否合法
    
    * （1）客户端请求里面会携带签名（客户端利用apiSecret和给定的算法产生签名）
    
    * （2）服务器端会使用存在服务器端的apiSecret和相同的算法产生一个签名。
    
    * （3）服务器端对这两个签名进行校验，得出签名的有效性。如果有效，则正常走业务流程，否则拒绝请求。
    
    *
    
    * @param request
    
    * @param apiSecret
    
    * @return
    
    */
    
    public static boolean checkSig(HttpServletRequest request, String apiSecret) throws IOException{
    
    
    
    //1、得到请求方携带的API签名
    
    String clientSig = null;
    
    StringBuilder stringA = new StringBuilder();
    
    
    
    Enumeration<String> parameterNames = request.getParameterNames();
    
    Set<String> keySet = new TreeSet<>();
    
    //2、将所有业务请求参数按字母先后顺序排序。
    
    while (parameterNames.hasMoreElements()) {
    
    String parameterName = parameterNames.nextElement();
    
    if (parameterName.equals("sig")) {
    
    //获取客户端的API签名
    
    clientSig = request.getParameter("sig");
    
    continue;
    
    }
    
    keySet.add(parameterName);
    
    }
    
    //3、参数名称和参数值链接成一个字符串A。
    
    for (String key : keySet) {
    
    String value = request.getParameter(key);
    
    if (value == null) {
    
    continue;
    
    }
    
    stringA.append(key);
    
    stringA.append("=");
    
    stringA.append(value);
    
    stringA.append("&");
    
    }
    
    stringA.setLength(stringA.length() - 1); // trim the last "&"
    
    //服务器端根据参数生成的签名
    
    String serverSig = null;
    
    //Base64解码客户端的签名
    
    clientSig = new String(Base64.getDecoder().decode(clientSig), "UTF-8");
    
    //4、在字符串A的首尾加上apiSecret接口密匙组成一个新字符串B。
    
    StringBuilder stringB = new StringBuilder();
    
    stringB.append(apiSecret).append(stringA).append(apiSecret);
    
    
    
    //5、对新字符串B进行MD5散列运算生成服务器端的API签名，将客户端的API签名进行Base64解码，然后开始验证签名。
    
    //6、如果服务器端生成的API签名与客户端请求的API签名是一致的，则请求是可信的，否则就是不可信的。
    
    serverSig = MD5Utils.md5(stringB.toString());
    
    return clientSig != null && serverSig != null && clientSig.equals(serverSig);
    
    }
    
    
    
    
    
    3、使用过滤器统一对访问OpenApi的请求进行API签名验证
    
    使用过滤器的好处：统一对请求进行预处理，即验证API签名。如果签名验证失败则拒绝请求，并返回API签名验证失败的消息给请求方。
    
    过滤器代码如下：
    
    /**
    
    * 描述: 验证OpenAPI接口签名的过滤器
    
    *
    
    * @author chenlw
    
    * @create 2018-11-19 11:21
    
    */
    
    public class OpenApiRequestCheckFilter implements Filter {
    
    
    
    @Autowired
    
    private SystemConnectionConfigClient systemConnectionConfigClient;
    
    
    
    
    
    @Override
    
    public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
    
    
    
    }
    
    
    
    
    
    @Override
    
    public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) throws IOException, ServletException {
    
    System.out.println("-----------------OpenApiRequestCheckFilter--------------------");
    
    HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) servletRequest;
    
    HttpServletResponse response = (HttpServletResponse) servletResponse;
    
    
    
    if (systemConnectionConfigClient == null) {
    
    //解决@Autowired无法自动注入的问题
    
    BeanFactory factory = WebApplicationContextUtils.getRequiredWebApplicationContext(request.getServletContext());
    
    systemConnectionConfigClient = (SystemConnectionConfigClient) factory.getBean("systemConnectionConfigClient");
    
    }
    
    
    
    String apiKey = request.getParameter("key"); //apiKey
    
    if(apiKey == null){
    
    ///API签名验证失败，把请求转发到处理不合法请求的Controller
    
    UnauthorizedForward(request,response);
    
    return;
    
    }
    
    String apiSecret = systemConnectionConfigClient.queryDcToFrontApiSecretByApiKey(apiKey);
    
    //数据中心请求前置的接口密匙
    
    if (apiSecret != null) {
    
    ///对API接口签名进行验证
    
    boolean sigCheckResult = OpenApiRequestCheckUtils.checkSig(request, apiSecret);
    
    if (sigCheckResult) {
    
    //API签名验证通过
    
    chain.doFilter(request, response);
    
    } else {
    
    ///API签名验证失败，把请求转发到处理不合法请求的Controller
    
    UnauthorizedForward(request,response);
    
    }
    
    } else {
    
    ///API签名验证失败，把请求转发到处理不合法请求的Controller
    
    UnauthorizedForward(request,response);
    
    }
    
    }
    
    
    
    
    
    private void UnauthorizedForward(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException,ServletException{
    
    ///查询不到接口配置，把请求转发到处理不合法请求的Controller
    
    if ("GET".equals(request.getMethod())) {
    
    request.getRequestDispatcher("/api/dataCenterRequest/handleUnauthorizedGetRequest").forward(request, response);
    
    } else {
    
    request.getRequestDispatcher("/api/dataCenterRequest/handleUnauthorizedPostRequest").forward(request, response);
    
    }
    
    }
    
    
    
    @Override
    
    public void destroy() {
    
    
    
    }
    
    }

[https_www.jianshu.com_p_d47da77b6419]: https://www.jianshu.com/p/d47da77b6419