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API安全接口安全设计

如何保证外网开放接口的安全性。

  1. 使用加签名方式，防止数据篡改
  2. 信息加密与密钥管理
  3. 搭建OAuth2.0认证授权
  4. 使用令牌方式
  5. 搭建网关实现黑名单和白名单

一令牌方式搭建搭建API开放平台

API安全接口安全设计-LMLPHP

二基于OAuth2.0协议方式

原理

 联合微信登录总体处理流程

1 ：用户同意授权，获取code

2 ：通过code换取网页授权access_token

3  ：通过access_token获取用户openId

4  ：通过openId获取用户信息

三信息加密与密钥管理

1单向散列加密

散列是信息的提炼，通常其长度要比信息小得多，且为一个固定长度。加密性强的散列一定是不可逆的，这就意味着通过散列结果，无法推出任何部分的原始信息。任何输入信息的变化，哪怕仅一位，都将导致散列结果的明显变化，这称之为雪崩效应。散列还应该是防冲突的，即找不出具有相同散列结果的两条信息。具有这些特性的散列结果就可以用于验证信息是否被修改。
单向散列函数一般用于产生消息摘要，密钥加密等，常见的有：
1、MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，非可逆，相同的明文产生相同的密文。
2、SHA（Secure Hash Algorithm）：可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值；
SHA-1与MD5的比较
因为二者均由MD4导出，SHA-1和MD5彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：
1、对强行供给的安全性：最显著和最重要的区别是SHA-1摘要比MD5摘要长32 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2128数量级的操作，而对SHA-1则是2160数量级的操作。这样，SHA-1对强行攻击有更大的强度。
2、对密码分析的安全性：由于MD5的设计，易受密码分析的攻击，SHA-1显得不易受这样的攻击。
3、速度：在相同的硬件上，SHA-1的运行速度比MD5慢。

1、特征：雪崩效应、定长输出和不可逆。
2、作用是：确保数据的完整性。
3、加密算法：md5（标准密钥长度128位）、sha1（标准密钥长度160位）、md4、CRC-32
4、加密工具：md5sum、sha1sum、openssl dgst。
5、计算某个文件的hash值，例如：md5sum/shalsum FileName,openssl dgst –md5/-sha

2对称加密

 

秘钥：加密解密使用同一个密钥、数据的机密性双向保证、加密效率高、适合加密于大数据大文件、加密强度不高(相对于非对称加密)

对称加密优缺点

优点：与公钥加密相比运算速度快。

缺点：不能作为身份验证，密钥发放困难

API安全接口安全设计-LMLPHP

DES

是一种对称加密算法,加密和解密过程中，密钥长度都必须是8的倍数
 


public class DES {
	public DES() {
	}

	// 测试
	public static void main(String args[]) throws Exception {
		// 待加密内容
		String str = "123456";
		// 密码，长度要是8的倍数 密钥随意定
		String password = "12345678";
		byte[] encrypt = encrypt(str.getBytes(), password);
		System.out.println("加密前:" +str);
		System.out.println("加密后:" + new String(encrypt));
		// 解密
		byte[] decrypt = decrypt(encrypt, password);
		System.out.println("解密后:" + new String(decrypt));
	}

	/**
	 * 加密
	 *
	 * @param datasource
	 *            byte[]
	 * @param password
	 *            String
	 * @return byte[]
	 */
	public static byte[] encrypt(byte[] datasource, String password) {
		try {
			SecureRandom random = new SecureRandom();
			DESKeySpec desKey = new DESKeySpec(password.getBytes());
			// 创建一个密匙工厂，然后用它把DESKeySpec转换成
			SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
			SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(desKey);
			// Cipher对象实际完成加密操作
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
			// 用密匙初始化Cipher对象,ENCRYPT_MODE用于将 Cipher 初始化为加密模式的常量
			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, random);
			// 现在，获取数据并加密
			// 正式执行加密操作
			return cipher.doFinal(datasource); // 按单部分操作加密或解密数据，或者结束一个多部分操作
		} catch (Throwable e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return null;
	}

	/**
	 * 解密
	 *
	 * @param src
	 *            byte[]
	 * @param password
	 *            String
	 * @return byte[]
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] decrypt(byte[] src, String password) throws Exception {
		// DES算法要求有一个可信任的随机数源
		SecureRandom random = new SecureRandom();
		// 创建一个DESKeySpec对象
		DESKeySpec desKey = new DESKeySpec(password.getBytes());
		// 创建一个密匙工厂
		SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");// 返回实现指定转换的
																			// Cipher
																			// 对象
		// 将DESKeySpec对象转换成SecretKey对象
		SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(desKey);
		// Cipher对象实际完成解密操作
		Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
		// 用密匙初始化Cipher对象
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, random);
		// 真正开始解密操作
		return cipher.doFinal(src);
	}
}

输出

加密前:123456
加密后:>p.72|
解密后:123456

3非对称加密

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

  1. 公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密
  2. 私钥对数据进行加密，只有用对应的公钥才能解密

过程：

  1. 甲方生成一对密钥，并将公钥公开，乙方使用该甲方的公钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；
  2. 甲方用自己私钥对加密后的信息进行解密。
  3. 甲方想要回复乙方时，使用乙方的公钥对数据进行加密
  4. 乙方使用自己的私钥来进行解密。

甲方只能用其私钥解密由其公钥加密后的任何信息。

特点：

 

RSA加密是一种非对称加密

/**
 * RSA加解密工具类
 *
 *
 */
public class RSAUtil {

	public static String publicKey; // 公钥
	public static String privateKey; // 私钥

	/**
	 * 生成公钥和私钥
	 */
	public static void generateKey() {
		// 1.初始化秘钥
		KeyPairGenerator keyPairGenerator;
		try {
			keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
			SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 随机数生成器
			keyPairGenerator.initialize(512, sr); // 设置512位长的秘钥
			KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair(); // 开始创建
			RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
			RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
			// 进行转码
			publicKey = Base64.encodeBase64String(rsaPublicKey.getEncoded());
			// 进行转码
			privateKey = Base64.encodeBase64String(rsaPrivateKey.getEncoded());
		} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 私钥匙加密或解密
	 *
	 * @param content
	 * @param privateKeyStr
	 * @return
	 */
	public static String encryptByprivateKey(String content, String privateKeyStr, int opmode) {
		// 私钥要用PKCS8进行处理
		PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(privateKeyStr));
		KeyFactory keyFactory;
		PrivateKey privateKey;
		Cipher cipher;
		byte[] result;
		String text = null;
		try {
			keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
			// 还原Key对象
			privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
			cipher = Cipher.getInstance("RSA");
			cipher.init(opmode, privateKey);
			if (opmode == Cipher.ENCRYPT_MODE) { // 加密
				result = cipher.doFinal(content.getBytes());
				text = Base64.encodeBase64String(result);
			} else if (opmode == Cipher.DECRYPT_MODE) { // 解密
				result = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(content));
				text = new String(result, "UTF-8");
			}

		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		return text;
	}

	/**
	 * 公钥匙加密或解密
	 *
	 * @param content
	 * @param privateKeyStr
	 * @return
	 */
	public static String encryptByPublicKey(String content, String publicKeyStr, int opmode) {
		// 公钥要用X509进行处理
		X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(publicKeyStr));
		KeyFactory keyFactory;
		PublicKey publicKey;
		Cipher cipher;
		byte[] result;
		String text = null;
		try {
			keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
			// 还原Key对象
			publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
			cipher = Cipher.getInstance("RSA");
			cipher.init(opmode, publicKey);
			if (opmode == Cipher.ENCRYPT_MODE) { // 加密
				result = cipher.doFinal(content.getBytes());
				text = Base64.encodeBase64String(result);
			} else if (opmode == Cipher.DECRYPT_MODE) { // 解密
				result = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(content));
				text = new String(result, "UTF-8");
			}
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		return text;
	}

	// 测试方法
	public static void main(String[] args) {
		/**
		 * 注意： 私钥加密必须公钥解密 公钥加密必须私钥解密
		 * 	// 正常在开发中的时候,后端开发人员生成好密钥对，服务器端保存私钥 客户端保存公钥
		 */
		System.out.println("-------------生成两对秘钥，分别发送方和接收方保管-------------");
		RSAUtil.generateKey();
		System.out.println("公钥:" + RSAUtil.publicKey);
		System.out.println("私钥:" + RSAUtil.privateKey);

		System.out.println("-------------私钥加密公钥解密-------------");
		 String textsr = "11111111";
		 // 私钥加密
		 String cipherText = RSAUtil.encryptByprivateKey(textsr,
		 RSAUtil.privateKey, Cipher.ENCRYPT_MODE);
		 System.out.println("私钥加密后：" + cipherText);
		 // 公钥解密
		 String text = RSAUtil.encryptByPublicKey(cipherText,
		 RSAUtil.publicKey, Cipher.DECRYPT_MODE);
		 System.out.println("公钥解密后：" + text);

		System.out.println("-------------公钥加密私钥解密-------------");
		// 公钥加密
		String textsr2 = "222222";

		String cipherText2 = RSAUtil.encryptByPublicKey(textsr2, RSAUtil.publicKey, Cipher.ENCRYPT_MODE);
		System.out.println("公钥加密后：" + cipherText2);
		// 私钥解密
		String text2 = RSAUtil.encryptByprivateKey(cipherText2, RSAUtil.privateKey, Cipher.DECRYPT_MODE);
		System.out.print("私钥解密后：" + text2 );
	}

}

API安全接口安全设计-LMLPHP

 

 

四使用加签名方式，防止数据篡改

  1. 客户端：请求的数据分为2部分（业务参数，签名参数），签名参数=md5（业务参数）
  2. 服务端： 验证md5(业务参数)是否与签名参数相同

 

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