关于spring:SpringBoot接口-API接口有哪些不安全的因素如何对接口进行签名

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在以 SpringBoot 开发后盾 API 接口时，会存在哪些接口不平安的因素呢？通常如何去解决的呢？本文次要介绍 API接口有不平安的因素 以及 常见的保障接口平安的形式 ，重点 实际如何对接口进行签名。@pdai

  • SpringBoot 接口 – API 接口有哪些不平安的因素？如何对接口进行签名？

    • 筹备知识点

      • API 接口有哪些不平安的因素？

    • 常见的保障接口平安的形式？

      • AccessKey&SecretKey
      • 认证和受权
      • https
      • 接口签名（加密）

    • 实现案例

      • 定义注解
      • AOP 拦挡
      • Request 封装
      • 实现接口
      • 接口测试
    • 示例源码
    • 更多内容

筹备知识点

倡议从接口整体的平安体系角度来了解，比方存在哪些不平安的因素，加密解密等知识点。

API 接口有哪些不平安的因素？

这里从体系角度，简略列举一些不平安的因素：

  • 开发者拜访凋谢接口

    • 是不是一个非法的开发者？

  • 多客户端拜访接口

    • 是不是一个非法的客户端？

  • 用户拜访接口

    • 是不是一个非法的用户?
    • 有没有权限拜访接口？

  • 接口传输

    • http 明文传输数据？

  • 其它方面

    • 接口重放，上文介绍的接口幂等
    • 接口超时，加 timestamp 管制？
    • …

常见的保障接口平安的形式？

针对上述接口存在的不平安因素，这里向你展现一些典型的保障接口平安的形式。

AccessKey&SecretKey

这种设计个别用在开发接口的平安，以确保是一个 非法的开发者。

  • AccessKey：开发者惟一标识
  • SecretKey: 开发者密钥

以阿里云相干产品为例

认证和受权

从两个视角去看

  • 第一: 认证和受权，认证是访问者的合法性，受权是访问者的权限分级；
  • 第二: 其中认证包含 对客户端的认证 以及 对用户的认证；
  • 对于客户端的认证

典型的是 AppKey&AppSecret，或者 ClientId&ClientSecret 等

比方 oauth2 协定的 client cridential 模式

https://api.xxxx.com/token?grant_type=client_credentials&client_id=CLIENT_ID&client_secret=CLIENT_SECRET

grant_type 参数等于 client_credentials 示意 client credentials 形式，client_id 是客户端 id，client_secret 是客户端密钥。

返回 token 后，通过 token 拜访其它接口。

  • 对于用户的认证和受权

比方 oauth2 协定的受权码模式 (authorization code) 和明码模式(resource owner password credentials)

https://api.xxxx.com/token?grant_type=password&username=USERNAME&password=PASSWORD&client_id=CLIENT_ID&scope=read

grant_type 参数等于 password 示意明码形式，client_id 是客户端 id，username 是用户名，password 是明码。

(PS：password 模式只有在受权码模式 (authorization code) 不可用时才会采纳，这里只是举个例子而已)

可选参数 scope 示意申请的权限范畴。（相干开发框架能够参考 spring security, Apache Shiro，SA-Token 等）

https

从接口传输平安的角度，避免接口数据明文传输，具体能够看这里

HTTP 有以下安全性问题:

  • 应用明文进行通信，内容可能会被窃听；
  • 不验证通信方的身份，通信方的身份有可能遭逢假装；
  • 无奈证实报文的完整性，报文有可能遭篡改。

HTTPs 并不是新协定，而是让 HTTP 先和 SSL(Secure Sockets Layer)通信，再由 SSL 和 TCP 通信，也就是说 HTTPs 应用了隧道进行通信。

通过应用 SSL，HTTPs 具备了加密 (防窃听)、认证(防假装) 和完整性爱护(防篡改)。

接口签名（加密）

接口签名（加密），次要避免申请参数被篡改。特地是平安要求比拟高的接口，比方领取畛域的接口。

  • 签名的次要流程

首先咱们须要调配给客户端一个私钥用于 URL 签名加密，个别的签名算法如下：

1、首先对申请参数按 key 进行字母排序放入有序汇合中（其它参数请参看后续补充局部）；

2、对排序完的数组键值对用 & 进行连贯，造成用于加密的参数字符串；

3、在加密的参数字符串后面或者前面加上私钥，而后用加密算法进行加密，失去 sign，而后随着申请接口一起传给服务器。

例如：
https://api.xxxx.com/token?ke…

服务器端接管到申请后，用同样的算法取得服务器的 sign，比照客户端的 sign 是否统一，如果统一申请无效；如果不统一返回指定的错误信息。

  • 补充：对什么签名？
  1. 次要包含申请参数，这是最次要的局部，签名的目标要避免参数被篡改，就要对可能被篡改的参数签名；
  2. 同时思考到申请参数的起源可能是申请门路 path 中，申请 header 中，申请 body 中。
  3. 如果对客户端调配了 AppKey&AppSecret，也可退出签名计算；
  4. 思考到其它幂等，token 生效等，也会将波及的参数一并退出签名，比方 timestamp，流水号 nonce 等（这些参数可能来源于 header）
  • 补充: 签名算法？

个别波及这块，次要蕴含三点：密钥，签名算法，签名规定

  1. 密钥 secret：前后端约定的 secret，这里要留神前端可能无奈妥善保留好 secret，比方 SPA 单页利用；
  2. 签名算法：也不肯定要是对称加密算法，对称是反过来解析 sign，这里是用同样的算法和规定计算出 sign，并比照前端传过来的 sign 是否统一。
  3. 签名规定：比方屡次加盐加密等；

PS：有读者会问，咱们是可能从有些客户端获取密钥，算法和规定的（比方前端 SPA 单页利用生成的 js 中获取密钥，算法和规定），那么签名的意义在哪里？我认为签名是伎俩而不是目标，签名是加大攻击者攻打难度的一种伎俩，至多是能够抵御大部分简略的攻打的，再加上其它防备形式（流水号，工夫戳，token 等)进一步晋升攻打的难度而已。

  • 补充：签名和加密是不是一回事？

严格来说不是一回事：

  1. 签名 是通过对参数依照指定的算法、规定计算出 sign，最初前后端通过同样的算法计算出 sign 是否统一来避免参数篡改的，所以你能够看到参数是明文的，只是多加了一个计算出的 sign。
  2. 加密 是对申请的参数加密，后端进行解密；同时有些状况下，也会对返回的 response 进行加密，前端进行解密；这里存在加密和解密的过程，所以思路上必然是对称加密的模式 + 工夫戳接口时效性等。
  • 补充：签名放在哪里？

签名能够放在申请参数中（path 中，body 中等），更为优雅的能够放在 HEADER 中，比方 X -Sign（通常第三方的 header 参数以 X - 结尾）

  • 补充：大厂开放平台是怎么做的呢？哪些能够借鉴？

以腾讯开放平台为例，请参考腾讯开放平台第三方利用签名参数 sig 的阐明

实现案例

本例子采纳 AOP 拦挡自定义注解形式实现，次要看实现的思路而已(签名的目标要避免参数被篡改，就要对可能被篡改的参数签名)。@pdai

定义注解

package tech.pdai.springboot.api.sign.config.sign;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

/**
 * @author pdai
 */
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Signature {}

AOP 拦挡

这里能够看到须要对所有用户可能批改的参数点进行按规定签名

package tech.pdai.springboot.api.sign.config.sign;

import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Map;
import java.util.Objects;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import cn.hutool.core.text.CharSequenceUtil;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.web.context.request.RequestAttributes;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import org.springframework.web.context.request.ServletWebRequest;
import org.springframework.web.servlet.HandlerMapping;
import org.springframework.web.util.ContentCachingRequestWrapper;
import tech.pdai.springboot.api.sign.config.exception.BusinessException;
import tech.pdai.springboot.api.sign.util.SignUtil;

/**
 * @author pdai
 */
@Aspect
@Component
public class SignAspect {

    /**
     * SIGN_HEADER.
     */
    private static final String SIGN_HEADER = "X-SIGN";

    /**
     * pointcut.
     */
    @Pointcut("execution(@tech.pdai.springboot.api.sign.config.sign.Signature * *(..))")
    private void verifySignPointCut() {// nothing}

    /**
     * verify sign.
     */
    @Before("verifySignPointCut()")
    public void verify() {HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) Objects.requireNonNull(RequestContextHolder.getRequestAttributes())).getRequest();
        String sign = request.getHeader(SIGN_HEADER);

        // must have sign in header
        if (CharSequenceUtil.isBlank(sign)) {throw new BusinessException("no signature in header:" + SIGN_HEADER);
        }

        // check signature
        try {String generatedSign = generatedSignature(request);
            if (!sign.equals(generatedSign)) {throw new BusinessException("invalid signature");
            }
        } catch (Throwable throwable) {throw new BusinessException("invalid signature");
        }
    }

    private String generatedSignature(HttpServletRequest request) throws IOException {
        // @RequestBody
        String bodyParam = null;
        if (request instanceof ContentCachingRequestWrapper) {bodyParam = new String(((ContentCachingRequestWrapper) request).getContentAsByteArray(), StandardCharsets.UTF_8);
        }

        // @RequestParam
        Map<String, String[]> requestParameterMap = request.getParameterMap();

        // @PathVariable
        String[] paths = null;
        ServletWebRequest webRequest = new ServletWebRequest(request, null);
        Map<String, String> uriTemplateVars = (Map<String, String>) webRequest.getAttribute(HandlerMapping.URI_TEMPLATE_VARIABLES_ATTRIBUTE, RequestAttributes.SCOPE_REQUEST);
        if (!CollectionUtils.isEmpty(uriTemplateVars)) {paths = uriTemplateVars.values().toArray(new String[0]);
        }

        return SignUtil.sign(bodyParam, requestParameterMap, paths);
    }

}

Request 封装

package tech.pdai.springboot.api.sign.config;

import java.io.IOException;

import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import lombok.NonNull;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;
import org.springframework.web.util.ContentCachingRequestWrapper;

@Slf4j
public class RequestCachingFilter extends OncePerRequestFilter {

    /**
     * This {@code doFilter} implementation stores a request attribute for
     * "already filtered", proceeding without filtering again if the
     * attribute is already there.
     *
     * @param request     request
     * @param response    response
     * @param filterChain filterChain
     * @throws ServletException ServletException
     * @throws IOException      IOException
     * @see #getAlreadyFilteredAttributeName
     * @see #shouldNotFilter
     * @see #doFilterInternal
     */
    @Override
    protected void doFilterInternal(@NonNull HttpServletRequest request, @NonNull HttpServletResponse response, @NonNull FilterChain filterChain) throws ServletException, IOException {boolean isFirstRequest = !isAsyncDispatch(request);
        HttpServletRequest requestWrapper = request;
        if (isFirstRequest && !(request instanceof ContentCachingRequestWrapper)) {requestWrapper = new ContentCachingRequestWrapper(request);
        }
        try {filterChain.doFilter(requestWrapper, response);
        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();
        }
    }
}

注册

package tech.pdai.springboot.api.sign.config;

import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class FilterConfig {
    @Bean
    public RequestCachingFilter requestCachingFilter() {return new RequestCachingFilter();
    }

    @Bean
    public FilterRegistrationBean requestCachingFilterRegistration(RequestCachingFilter requestCachingFilter) {FilterRegistrationBean bean = new FilterRegistrationBean(requestCachingFilter);
        bean.setOrder(1);
        return bean;
    }
}

实现接口

package tech.pdai.springboot.api.sign.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import tech.pdai.springboot.api.sign.config.response.ResponseResult;
import tech.pdai.springboot.api.sign.config.sign.Signature;
import tech.pdai.springboot.api.sign.entity.User;

/**
 * @author pdai
 */
@RestController
@RequestMapping("user")
public class SignTestController {

    @Signature
    @PostMapping("test/{id}")
    public ResponseResult<String> myController(@PathVariable String id
            , @RequestParam String client
            , @RequestBody User user) {return ResponseResult.success(String.join(",", id, client, user.toString()));
    }

}

接口测试

body 参数

如果不带 X -SIGN

如果 X -SIGN 谬误

如果 X -SIGN 正确

示例源码

https://github.com/realpdai/t…

更多内容

辞别碎片化学习，无套路一站式体系化学习后端开发: Java 全栈常识体系(https://pdai.tech)

正文完
spring
发表至： spring
2022-07-18
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