一、为什么要保证接口安全
在我们日常开发中,存在一些接口是敏感且重要的,比如充值接口,如果在你调用充值接口的时候被别人抓包了,然后就可以修改充值的金额,本来充值10元可以改成充值10w,产生重大生产问题,再或者说被被人抓包了,别人可以不限制的调用该充值10元的接口,调用几万次,也是会导致重大问题,那么我们该如何保证接口安全呢?
二、接口安全的几种方式
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数据参数合法性校验
接口数据的安全性保证,还需要我们的系统,有个数据合法性校验,简单来说就是参数校验,比如身份证长度,手机号长度,是否是数字等等
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token授权认证方式
一般我们系统都会使用token鉴权登陆校验用户登陆状态和用户权限,访问接口前先校验token的合法性
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数据加密,防止报文明文传输
说到数据加密,我们不难想到使用HTTPS进行传输,HTTPS使用了RSA和AES加密的方式保证了数据传输中的安全问题,具体的HTTPS的加密原理,请看HTTPS原理
数据在传输过程中被加密了,理论上,即使被抓包,数据也不会被篡改。但是https不是绝对安全的哦。还有一个点:https
加密的部分只是在外网,然后有很多服务是内网相互跳转的,签名验证也可以在这里保证不被中间人篡改,所以一般转账类安全性要求高的接口开发,都需要加签验签
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签名验证
https虽然保证了在外网上数据不会被篡改,但是不能保证在内网中数据篡改的风险,所以需要有签名验证的环节
- 客户端把参数以特定顺序进行md5加密形成签名sign,一并同参数传递到服务端
- 服务端接收到签名和参数,也以一定的顺序对参数进行md5加密,对比传递来的sign判断是否是否被篡改
这样做的好处就是,在数据传输过程中,可以保证数据不会被篡改,如果篡改了的话sign就会不一致,验证不通过
但是这仅仅只是解决了篡改问题,那如果我拿到请求后不修改参数,原样数据多次调用,还是会产生问题,这时候就需要增加防重放功能
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timestamp+nonce方案防止重放攻击
- timestamp是时间戳超时机制,当一个请求超过该时间后,则认定为该请求失效,需要重新发送请求,默认60s,但是如果在60s内多次调用岂不是也会导致问题?
- 通常来说,从抓包到重放的时间绝对不止60s,为了避免此类问题发生,我们可以在客户端发送请求的时候随机产生一个nonce随机数
- nonce令牌是一个随机数,每次请求后都会存入redis,过期时间60s,这样就没个请求只能请求一次,避免了多次调用的问题
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白名单黑名单
三、防重放和防篡改拦截器
这里我们使用timestamp+nonce+sign对接口进行安全处理
1. 构建请求头
@Data
@Builder
public class RequestHeader {
/**
* 签名
*/
private String sign;
/**
* 时间戳
*/
private Long timestamp;
/**
* 临时的数据
*/
private String nonce;
}
2. 保存请求流对象
public class SignRequestWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
//用于将流保存下来
private byte[] requestBody = null;
public SignRequestWrapper(HttpServletRequest request) throws IOException {
super(request);
requestBody = StreamUtils.copyToByteArray(request.getInputStream());
}
@Override
public ServletInputStream getInputStream() throws IOException {
final ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(requestBody);
return new ServletInputStream() {
@Override
public boolean isFinished() {
return false;
}
@Override
public boolean isReady() {
return false;
}
@Override
public void setReadListener(ReadListener readListener) {
}
@Override
public int read() throws IOException {
return bais.read();
}
};
}
@Override
public BufferedReader getReader() throws IOException {
return new BufferedReader(new InputStreamReader(getInputStream()));
}
}
3. 创建请求数据处理工具
@Slf4j
public class HttpDataUtil {
/**
* post请求处理:获取 Body 参数,转换为SortedMap
*
* @param request
*/
public static SortedMap<String, String> getBodyParams(final HttpServletRequest request) throws IOException {
byte[] requestBody = StreamUtils.copyToByteArray(request.getInputStream());
String body = new String(requestBody);
return JsonUtils.parseObject(body, SortedMap.class);
}
/**
* get请求处理:将URL请求参数转换成SortedMap
*/
public static SortedMap<String, String> getUrlParams(HttpServletRequest request) {
String param = "";
SortedMap<String, String> result = new TreeMap<>();
if (StringUtils.isEmpty(request.getQueryString())) {
return result;
}
try {
param = URLDecoder.decode(request.getQueryString(), "utf-8");
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
String[] params = param.split("&");
for (String s : params) {
String[] array = s.split("=");
result.put(array[0], array[1]);
}
return result;
}
}
4. 签名验证工具
@Slf4j
public class SignUtil {
/**
* 验证签名
* 验证算法:把timestamp + JsonUtil.object2Json(SortedMap)合成字符串,然后MD5
*/
@SneakyThrows
public static boolean verifySign(SortedMap<String, String> map, RequestHeader requestHeader) {
String params = requestHeader.getNonce() + requestHeader.getTimestamp() + JsonUtils.toJsonString(map);
return verifySign(params, requestHeader);
}
/**
* 验证签名
*/
public static boolean verifySign(String params, RequestHeader requestHeader) {
log.debug("客户端签名: {}", requestHeader.getSign());
if (StringUtils.isEmpty(params)) {
return false;
}
log.info("客户端上传内容: {}", params);
String paramsSign = DigestUtils.md5DigestAsHex(params.getBytes()).toUpperCase();
log.info("客户端上传内容加密后的签名结果: {}", paramsSign);
return requestHeader.getSign().equals(paramsSign);
}
}
5. 创建拦截器SignFilter
@Slf4j
public class SignFilter implements Filter {
private static final Long signMaxTime = 60L;
private static final String NONCE_KEY = "x-nonce-";
@Override
public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {
HttpServletRequest httpRequest = (HttpServletRequest) servletRequest;
log.info("过滤URL:{}", httpRequest.getRequestURI());
//request数据流只能读取一次,这里保存request流
HttpServletRequestWrapper requestWrapper = new SignRequestWrapper(httpRequest);
//构建请求头
String nonceHeader = httpRequest.getHeader("X-Nonce");
String timeHeader = httpRequest.getHeader("X-Time");
String signHeader = httpRequest.getHeader("X-Sign");
//验证请求头是否存在
if (StringUtils.isEmpty(nonceHeader) || ObjectUtils.isEmpty(timeHeader) || StringUtils.isEmpty(signHeader)) {
throw new RuntimeException("请求头不存在");
}
RequestHeader requestHeader = RequestHeader.builder()
.nonce(httpRequest.getHeader("X-Nonce"))
.timestamp(Long.parseLong(httpRequest.getHeader("X-Time")))
.sign(httpRequest.getHeader("X-Sign")).build();
/*
* 1.验证签名是否过期,防止重放
* 判断timestamp时间戳与当前时间是否操过60s(过期时间根据业务情况设置),如果超过了就提示签名过期。
*/
long now = System.currentTimeMillis() / 1000;
if (now - requestHeader.getTimestamp() > signMaxTime) {
throw new RuntimeException("签名过期");
}
//2. 判断nonce,是否重复发送
boolean nonceExists = RedisUtils.hasKey(NONCE_KEY + requestHeader.getNonce());
if (nonceExists) {
//请求重复
throw new RuntimeException("请求重复");
} else {
RedisUtils.set(NONCE_KEY + requestHeader.getNonce(), requestHeader.getNonce(), signMaxTime);
}
// 3. 验证签名,防止篡改
boolean accept;
SortedMap<String, String> paramMap;
switch (httpRequest.getMethod()) {
case "GET":
paramMap = HttpDataUtil.getUrlParams(requestWrapper);
accept = SignUtil.verifySign(paramMap, requestHeader);
break;
case "POST":
paramMap = HttpDataUtil.getBodyParams(requestWrapper);
accept = SignUtil.verifySign(paramMap, requestHeader);
break;
default:
accept = true;
break;
}
if (accept) {
filterChain.doFilter(requestWrapper, servletResponse);
} else {
throw new RuntimeException("签名有误,请重新请求");
}
}
}
6. 配置拦截器
@Configuration
public class SignFilterConfiguration {
@Bean
public FilterRegistrationBean contextFilterRegistrationBean() {
FilterRegistrationBean registration = new FilterRegistrationBean();
registration.setFilter(new SignFilter());
registration.addUrlPatterns("/sign/*");
registration.setName("SignFilter");
// 设置过滤器被调用的顺序
registration.setOrder(1);
return registration;
}
}
7. 测试
@RequestMapping("")
@RestController
public class SignDemoController {
@PostMapping("/sign/demo1")
public R demo1(@RequestBody DemoDto demoDto) {
System.out.println("===执行了demo1");
return R.ok();
}
@GetMapping("/demo2")
public R demo2() {
System.out.println("执行了demo2====");
return R.ok();
}
}
@Data
class DemoDto {
private Integer age;
private String username;
private Long id;
}
{
"age": 11,
"username": "zhangsan",
"id": 1
}