SpringBoot如何实现RAS+AES自动接口解密？

痛定思痛。 2024-03-23 14:52 62阅读 0赞

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### 一、讲个事故 ###

接口安全老生常谈了

过年之前做了过一款飞机大战的H5小游戏，里面无限模式-需要保存用户的积分，因为使用的Body传参，参数是可见的，为了接口安全我，我和前端约定了传递参数是：**用户无限模式的积分+“我们约定的一个数字”+用户id的和**，在用`Base64`加密，请求到服务器我再解密，出用户无限模式的积分；如下：

{
        "integral": "MTExMTM0NzY5NQ==",
    }
    复制代码

可是过年的时候，运营突然找我说无限模式积分排行榜分数不对：

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这就很诡异了，第二名才一万多分，第一名就40多万分！！！！

一开始我以为是我解密有问题，反复看了好几变，可就两三行代码不可能有问题的！！！

没办法我去翻了好久的日志，才发现这个用户把我接口参数给改了。。。。

他把`Base64`接口参数改了

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事已至此，我也不能怪用户，谁让我把人家想得太简单，接口安全也没到位

所以年后上班第一件是就是把接口加密的工作搞起来

目前常用的加密方式就对称性加密和非对称性加密，加密解密的操作的肯定是大家知道的，最重要的使用什么加密解密方式，制定什么样的加密策略；考虑到我技术水平和接口的速度，采用的是RAS非对称加密和AES对称加密一起用！！！！

### 二、RSA和AES基础知识 ###

#### 1、非对称加密和对称加密 ####

**非对称加密**

非对称加密算法是一种密钥的保密方法。 非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey:简称公钥）和私有密钥（privatekey:简称私钥）。 公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。 因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。

**对称加密**

加密秘钥和解密秘钥是一样，当你的密钥被别人知道后，就没有秘密可言了

**AES 是对称加密算法**，优点：加密速度快；缺点：如果秘钥丢失，就容易解密密文，安全性相对比较差

**RSA 是非对称加密算法** ， 优点：安全 ；缺点：加密速度慢

#### 2、RSA基础知识 ####

`RSA`——非对称加密，会产生公钥和私钥，公钥在客户端，私钥在服务端。公钥用于加密，私钥用于解密。

大概的流程：

> 客户端向服务器发送消息： 客户端用公钥加密信息，发送给服务端，服务端再用私钥机密
> 
> 服务器向客户端发送消息：服务端用私钥加密信息，发送给客户端，客户端再用公钥机密

当然中间要保障密钥的安全，还有很多为了保障数据安全的操作，比如数字签名，证书签名等等，在这我们就先不说了；

**RSA加密解密算法支持三种填充模式**，

分别是`ENCRYPTION_OAEP`、`ENCRYPTION_PKCS1`、`ENCRYPTION_NONE`，RSA填充是为了和公钥等长。

*  **ENCRYPTION\_OAEP**：**最优非对称加密填充**，是RSA加密和RSA解密最新最安全的推荐填充模式。
 *  **ENCRYPTION\_PKCS1**：**随机填充数据模式**，每次加密的结果都不一样，是RSA加密和RSA解密使用最为广泛的填充模式。
 *  **ENCRYPTION\_NONE**：**不填充模式**，是RSA加密和RSA解密使用较少的填充模式。

**RSA 常用的加密填充模式**

*  RSA/None/PKCS1Padding
 *  RSA/ECB/PKCS1Padding

知识点：

*  Java 默认的 RSA 实现是 `RSA/None/PKCS1Padding`
 *  在创建RSA秘钥对时，长度最好选择 2048的整数倍，长度为1024在已经不很安全了
 *  一般由服务器创建秘钥对，私钥保存在服务器，公钥下发至客户端
 *  DER是RSA密钥的二进制格式，PEM是DER转码为Base64的字符格式，由于DER是二进制格式，不便于阅读和理解。一般而言，密钥都是通过PEM的格式进行存储的

/**
         * 生成密钥对
         * @param keyLength  密钥长度
         * @return KeyPair
         */
        public static KeyPair getKeyPair(int keyLength) {
            try {
                KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");   //默认:RSA/None/PKCS1Padding
                keyPairGenerator.initialize(keyLength);
                return keyPairGenerator.generateKeyPair();
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                throw new RuntimeException("生成密钥对时遇到异常" +  e.getMessage());
            }
        }
    
        /**
         * 获取公钥
         */
        public static byte[] getPublicKey(KeyPair keyPair) {
            RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
            return rsaPublicKey.getEncoded();
        }
    
        /**
         * 获取私钥
         */
        public static byte[] getPrivateKey(KeyPair keyPair) {
            RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
            return rsaPrivateKey.getEncoded();
        }
    复制代码

#### 3、AES基础知识 ####

**AES 简介** AES加密解密算法是一种可逆的对称加密算法，这类算法在加密和AES解密时使用相同的密钥，或是使用两个可以简单地相互推算的密钥，一般用于服务端对服务端之间对数据进行加密解密。它是一种为了替代原先DES、3DES而建立的高级加密标准（Advanced Encryption Standard）。作为可逆且对称的块加密，AES加密算法的速度比公钥加密等加密算法快很多，在很多场合都需要AES对称加密，但是要求加密端和解密端双方都使用相同的密钥是AES算法的主要缺点之一。

**AES加密解密**

AES加密需要：明文 + 密钥+ 偏移量（IV）+密码模式(算法/模式/填充) AES解密需要：密文 + 密钥+ 偏移量（IV）+密码模式(算法/模式/填充)

AES的算法模式一般为 `AES/CBC/PKCS5Padding` 或 `AES/CBC/PKCS7Padding`

**AES常见的工作模式**：

*  电码本模式(ECB)
 *  密码分组链接模式(CBC)
 *  计算器模式(CTR)
 *  密码反馈模式(CFB)
 *  输出反馈模式(OFB)

`除了ECB无须设置初始化向量IV而不安全之外，其它AES工作模式都必须设置向量IV，其中GCM工作模式较为特殊。`

**AES填充模式**

块密码只能对确定长度的数据块进行处理，而消息的长度通常是可变的，因此需要选择填充模式。

*  `填充区别`：在ECB、CBC工作模式下最后一块要在加密前进行填充，其它不用选择填充模式；
 *  `填充模式`：AES支持的填充模式为PKCS7和NONE不填充。其中PKCS7标准是主流加密算法都遵循的数据填充算法。AES标准规定的区块长度为固定值128Bit，对应的字节长度为16位，这明显和PKCS5标准规定使用的固定值8位不符，虽然有些框架特殊处理后可以通用PKCS5，但是从长远和兼容性考虑，推荐PKCS7。

**AES密钥KEY和初始化向量IV**<

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