什么是HMAC?
HMAC 全称(Hash-based Message Authentication Code,即基于Hash的消息的认证码)。 - 基本过程为对某个消息,利用提前共享的对称密钥和Hash算法进行加密处理,得到HMAC值。 - 该HMAC值提供方可以证明自己拥有共享密钥的对称密钥,并且消息自身可以利用HMAC确保未经篡改。
为什么需要 API 接口签名?
对外开放的 API 接口都会面临一些安全问题,例如伪装攻击、篡改攻击、重放攻击以及数据信息泄漏的风险。利用 API 接口签名能方便的防范这些安全问题和风险。在设计 API 接口签名时主要考虑以下几点:
保证请求数据正确
当请求中的某一个字段的值变化时,原有的签名结果就会发生变化。所以,只要参数发生变化,签名就要发生变化,否则请求将会是一个无效的请求。
保证请求来源合法
一般情况下,生成签名的算法都会成对出现一个 appKey 和一个 appSecret,根据 appKey 能识别出调用者身份;根据 appSecret 能识别出签名是否合法。
识别接口的时效性
一般情况下,签名和参数中会包含时间戳,这样服务端就可以验证客户端请求是否在有效时间内,从而避免接口被长时间的重复调用。
API签名可以理解为就是对API的调用进行签名保护。是在进行API调用时,加了一个调用者及其调用行为的指纹信息,以帮助服务端更好的识别用户及其调用行为的合法性。其直接目的归纳为:
(1)明确调用者的身份(确认调用者是谁)
(2)明确调用者的调用行为(确认调用者想要做什么)
图·API签名解决两个问题
而明确调用者的身份和调用行为后,可基于调用者的身份做到包括但不限于以下几点:
A:拒绝非法用户身份者的调用请求
B:拒绝越权使用者的调用请求,保护隐私
C:控制访问者的调用频率,保护服务
D:记录调用者的访问记录,以便追溯
由此可见,API签名的真正目的是:通过明确调用者的身份,以便控制API的访问权限,从而保护数据的安全性
API 接口签名验签实现机制
签名验签流程图
1 客户端向服务端申请 appKey,appSecret ,服务端下发 appKey,appSecret。
2 客户端集成 SDK 产生 sign,将 appKey,请求参数,时间戳,sign发送到服务端,服务端根据请求参数使用 SDK 中的签名规则生成签名来验证sign的合法性,之后返回结果。
代码
//签名
public static Map<String, String> generateSign(String appKey, String appSecret, String url, String method) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
Map<String, String> headers = new HashMap<String, String>();
SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat(DATE_FORMAT_STRING);
df.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, TIME_ZONE));
String timestamp = df.format(new Date());
StringBuilder stringToSign = new StringBuilder();
stringToSign.append(method.toUpperCase()).append(url).append(timestamp);
String signature = sign(appSecret, stringToSign.toString());
headers.put("signature", signature);
headers.put("appKey", appKey);
headers.put("timestamp", timestamp);
return headers;
}
//验证签名
public static String validateSign(String appSecret, String url, String method, String timestamp) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
StringBuilder stringToSign = new StringBuilder();
stringToSign.append(method.toUpperCase()).append(url).append(timestamp);
return sign(appSecret, stringToSign.toString());
}
//签名和验签公用方法
private static String sign(String appSecret, String stringToSign)
throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException {
SecretKeySpec signingKey = new SecretKeySpec(appSecret.getBytes(CHARSET), "HmacSHA1");
Mac mac = Mac.getInstance(ALGORITHM_HMAC_SHA1);
mac.init(signingKey);
byte[] data = mac.doFinal(stringToSign.getBytes(CHARSET));
return Base64.getEncoder().encodeToString(data);
}
拼接请求字符串
请求参数主要有:
参数名称 | 类型 | 示例值 |
Version | 固定为:20191001 | 20191001 |
SecretId | 密钥ID | SKIDz8krbsJ5yKBZQpn74WFkmLPx3EXAMPLE |
Timestamp | 当前时间戳 | 1569490800 |
Nonce | 随机正整数 | 3557156860265374221 |
SignatureMethod | 签名方式 | HmacSHA256或HmacSHA1 |
HashedRequestPayload | 包体签名字符串 | UodgxU3P77iThrEJtsiHi2kjYJmNA2jGEgYNnMD%2FX0s%3D |