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再谈前后端API签名安全?

上次《前后端API交互如何保证数据安全性?》文章中,我们介绍了如何在Spring Boot框架中去统一处理数据的加解密。对于请求的加密也只做了POST请求的自动加密,今天接着上文来继续介绍GET请求的安全性如何保证?

首先我们来看一个简单的GET请求:

cxytiandi.com/user?name=y…

首先很明显的是我们可以看到name参数是明文的,如果对安全性要求很高,建议查询也用POST请求,前面我们对所有POST请求的参数都做了加密操作。

无论是GET还是POST都可以做签名

明文没关系,关键是这个请求我复制到浏览器中打开,把name改成别的值,如果真的存在的话也是能返回结果的。问题就在这,参数被修改了,后端无法识别,这是第一个问题。

第二个问题是这个请求可以无限的使用,就是你明天去请求这个地址它还能返回结果,这个其实也需要控制下,当然控制的方式有很多种,今天我们会介绍一种比较简单的方式来控制。

第一种方式

参数中加签名,前后端约定一个key,将参数按照字母排序拼接成一个字符串,然后拼接上key,最后用MD5或者SHA进行加密,最后得到一个加密的签名,作为参数传到后端进行验证。

比如:

name=yinjihuan&sign=MD5(name=yinjihuan+key)

后端我们可以统一在过滤器中进行验证,取得参数sign的值,取得请求的所有参数,同时也按照前端生成sign的方式生成一个新的sign,对两个sign进行比较,如果相等,就证明参数没有被篡改。

为了防止一个请求被多次使用,我们通常会再sign中加上请求那刻的时间戳,服务器这边会判断时间差,如果在10分钟内可以让它继续执行,当然这个10分钟你可以自己去调整,长一点主要是为了方式客户端和服务器时间不一样的问题,当然这种情况不能完全避免。

第二种方式

第二种方式比较简单,因为我们前面讲过了请求的数据加解密,既然我们有了加密的key和加密算法,其实完全可以将签名的内容用我们的加密算法进行加密,上面用的md5方式不是很安全,md5是可以被破解的。

同时因为我这边用的axios来请求数据,可以使用请求拦截器,在请求之前统一对请求进行签名操作,不用在每个地方单独去处理。

在使用get请求时,我们用下面的方式:

axios.get('/user', {
    params: {
      ID: 12345
    }
})
.then(function (response) {
    console.log(response);
  })
 .catch(function (error) {
    console.log(error);
});
复制代码

然后在请求拦截器中我们可以通过params就可以获取当前请求的所有参数信息,这边我们不采用拼接的方式,直接往params中添加一个signTime(签名时间),然后用对整个params进行加密得到一个sign,通过请求头传递到后台。

此时到后台的数据就是参数信息+签名时间,比如:{name:"yjh",signTime:19210212121212}, 签名就是{name:"yjh",signTime:19210212121212}加密的内容。

// 添加请求拦截器
axios.interceptors.request.use(function (config) {
     // 在发送请求之前做些什么
    if (config.method == "get"){
	   var newParams = config.params;
	   console.log(newParams);
	   if (newParams == undefined) {
		   newParams = new Object();
	   }
	   newParams.signTime = new Date().getTime();
	   config.headers.sign = EncryptData(JSON.stringify(newParams));
	   console.log(JSON.stringify(config));
    }
    if (config.method == "post"){
	   var newParams = new Object();
	   newParams.signTime = new Date().getTime();
	   config.headers.sign = EncryptData(JSON.stringify(newParams));
    }
    return config;
  }, function (error) {
    // 对请求错误做些什么
    return Promise.reject(error);
 });
复制代码

后端可以在过滤器中进行签名校验,代码如下:

/**
 * 请求签名验证过滤器<br>
 * 
 * 请求头中获取sign进行校验,判断合法性和是否过期<br>
 * 
 * sign=加密({参数:值, 参数2:值2, signTime:签名时间戳})
 * @author yinjihuan
 * 
 * @about http://cxytiandi.com/about
 *
 */
public class SignAuthFilter implements Filter {

	private EncryptProperties encryptProperties;
	
	@Override
	public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
		ServletContext context = filterConfig.getServletContext();  
        ApplicationContext ctx = WebApplicationContextUtils.getWebApplicationContext(context);
        encryptProperties = ctx.getBean(EncryptProperties.class);
	}

	@SuppressWarnings("unchecked")
	@Override
	public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
			throws IOException, ServletException {
		HttpServletRequest req = (HttpServletRequest) request;
		HttpServletResponse resp = (HttpServletResponse) response;
		if (req.getMethod().equals("OPTIONS")) {
			chain.doFilter(request, response);
			return;
		}
		resp.setCharacterEncoding("UTF-8");
		String sign = req.getHeader("sign");
		if (!StringUtils.hasText(sign)) {
			PrintWriter print = resp.getWriter();
			print.write("非法请求:缺少签名信息");
			return;
		}
		try {
			String decryptBody = AesEncryptUtils.aesDecrypt(sign, encryptProperties.getKey());
			Map<String, Object> signInfo = JsonUtils.getMapper().readValue(decryptBody, Map.class);
			Long signTime = (Long) signInfo.get("signTime");
			
			// 签名时间和服务器时间相差10分钟以上则认为是过期请求,此时间可以配置
			if ((System.currentTimeMillis() - signTime) > encryptProperties.getSignExpireTime() * 60000) {
				PrintWriter print = resp.getWriter();
				print.write("非法请求:已过期");
				return;
			}
			
			// POST请求只处理时间
			// GET请求处理参数和时间
			if(req.getMethod().equals(HttpMethod.GET.name())) {
				Set<String> paramsSet = signInfo.keySet();
				for (String key : paramsSet) {
					if (!"signTime".equals(key)) {
						String signValue = signInfo.get(key).toString();
						String reqValue = req.getParameter(key).toString();
						if (!signValue.equals(reqValue)) {
							PrintWriter print = resp.getWriter();
							print.write("非法请求:参数被篡改");
							return;
						}
					}
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			PrintWriter print = resp.getWriter();
			print.write("非法请求:" + e.getMessage());
			return;
		}
		chain.doFilter(request, response);
	}

	@Override
	public void destroy() {
		
	}
	
}
复制代码

首先我们会对签名信息进行判断,没有则拦截掉,然后进行解密操作,得到签名时间,判断有效期,最后再根据解密得到的参数信息,循环去和当前请求中的参数进行比较,只要有一个对不上,那就是参数被篡改了,这边我做的比较简单,对值的判断都转成字符串来比较,不确定在一些特殊数据类型是否有问题,大家可以自己去改。

验证的代码我也封装到了我的那个spring-boot-starter-encrypt中(欢迎Star):github.com/yinjihuan/s…

只需要配置过滤器即可:

/**
 * 注册签名验证过滤器
 * @return
 */
@Bean  
public FilterRegistrationBean signAuthFilter() {  
    FilterRegistrationBean registrationBean = new FilterRegistrationBean();  
    registrationBean.setFilter(new SignAuthFilter());  
    registrationBean.setUrlPatterns(Arrays.asList("/rest/*"));  
    return registrationBean;  
}
复制代码

以上代码大家不一定能用到,我个人认为没必要复制我的代码去实验,理解思路才是你最佳的选择。简单分享,勿喷哈。。。。。。。。。。。

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