对接第三方接口鉴权（Spring Boot+Aop+注解实现Api接口签名验证）

前言

一个web系统，从接口的使用范围也可以分为对内和对外两种，对内的接口主要限于一些我们内部系统的调用，多是通过内网进行调用，往往不用考虑太复杂的鉴权操作。但是，对于对外的接口，我们就不得不重视这个问题，外部接口没有做鉴权的操作就直接发布到互联网，而这不仅有暴露数据的风险，同时还有数据被篡改的风险，严重的甚至是影响到系统的正常运转
方案一：Spring Boot+Aop+注解实现Api接口签名验证
方案二：在已有接口上，拦截器拦截，接口路径，白名单匹配

Spring Boot+Aop+注解实现Api接口签名验证

appId和secret+token+时间戳
token的生成过程中在加入时间戳，校验token正确性之前先校验时间戳是否在一定时间窗口内（比如说1分钟），如果超过一分钟，直接拒绝请求，通过后再校验token。
新接口加上注解
由于项目需要开发第三方接口给多个供应商，为保证Api接口的安全性，遂采用Api接口签名验证。
一、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：
请求发起时间得在限制范围内
请求的用户是否真实存在
是否存在重复请求
请求参数是否被篡改
1.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。
2.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。
3.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
4.是否存在重复请求

API 接口签名验签实现机制

签名验签流程图
在这里插入图片描述

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,随机数nonce 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。

实现思路：

我们按照主要防御措施先后顺序来实现，首先已知我们得到以下四个参数：

// 供应商的id，验证用户的真实性
String appid = request.getHeader("appid");
// 请求发起的时间
String timestamp = request.getHeader("timestamp");
// 随机数
String nonce = request.getHeader("nonce");
// 签名算法生成的签名
String sign = request.getHeader("sign");
 1.请求发起时间得在限制范围内  
像这种比较简单，就是获取服务器的当前时间去跟请求发起时间比较。
// 限制为（含）60秒以内发送的请求
long time = 60;
long now = System.currentTimeMillis() / 1000;
if (now - Long.valueOf(timestamp) > time) {
    return ObjectResponse.fail("请求发起时间超过服务器限制时间");
}

2.请求的用户是否真实存在
一般会有以下两个场景
场景一：在前后端分离的模式中，用户登录后得到token，用户调用接口时传递token来确保用户的真实性。
场景二：接口调用方不需要登录，那么我们接口提供方可以提供appid（调用时需要传递）与secret（在签名算法中使用）给接口调用方来验证用户的真实性。
这里我主要说一下场景二，如下：
// 查询appid是否正确来验证用户的真实性

CoreApiKey apiKey = coreApiKeyService.selectByAppid(appid);
if (apiKey == null) {
    return ObjectResponse.fail("appid参数错误");
}

是否存在重复请求
这里利用nonce参数，每次请求时先判断nonce在redis是否存在，存在则认为是重复请求，不存在就存放到redis中。但是这会有一个问题，随着请求的次数越来越多，那么redis存放的nonce集合会越来越大，这肯定不是我们所期望的。这时我们可以巧妙的利用在请求发起时间得在限制范围内中的time（服务器限制60秒以内发生的请求），因为此步骤主要是验证请求是否重复，如果timestamp时间戳变了，那就不是重复请求了，所以我们可以在nonce存放到redis时给它设置一个过期时间（60秒），这样既保证了nonce的唯一性也不会发生nonce集合的无限大。

// 验证请求是否重复
if (redisService.hasKeyHashItem("third_party_key", apiKey.getAppid() + nonce)) {
    return ObjectResponse.fail("请不要发送重复的请求");
} else {
    // 如果nonce没有存在缓存中，则加入，并设置失效时间（秒）
    redisService.setHashItem("third_party_key", apiKey.getAppid() + nonce, nonce, time);
}

请求参数是否被篡改
利用签名算法来生成签名。主要就是接口调用方的签名算法必须与接口提供方的签名算法一致。签名算法可以自己捣鼓捣鼓，我这里是先对key进行字典序排序，然后以url的参数格式进行拼接（secret在最后拼接），最后进行md5加密，以下一个Api接口签名验证就大功告成啦！

JSONObject signObj = new JSONObject();
signObj.put("appid", appid);
signObj.put("timestamp", timestamp);
signObj.put("nonce", nonce);
String mySign = getSign(signObj, apiKey.getSecret());
// 验证签名
if (!mySign.equals(sign)) {
    return ObjectResponse.fail("签名信息错误");
}

/**
 * 获取签名信息
 * @param data
 * @param secret
 * @return
 */
private static String getSign(JSONObject data, String secret) {
    // 由于map是无序的，这里主要是对key进行排序（字典序）
    Set<String> keySet = data.keySet();
    String[] keyArr = keySet.toArray(new String[keySet.size()]);
    Arrays.sort(keyArr);
    StringBuilder sbd = new StringBuilder();
    for (String k : keyArr) {
        if (StringUtil.isNotEmpty(data.getString(k))) {
            sbd.append(k + "=" + data.getString(k) + "&");
        }
    }
    // secret最后拼接
    sbd.append("secret=").append(secret);
    return MD5Util.encode(sbd.toString());
}
 5.基于SringBoot以及Redis使用Aop来实现Api接口签名验证的源码  
@Component
@Aspect
@Slf4j
public class ThridPartyApiAspect {

    @Autowired
    private HttpServletRequest request;

    @Autowired
    private HttpServletResponse response;

    @Autowired
    private RedisService redisService;

    @Autowired
    private CoreApiKeyService coreApiKeyService;

    /**
     * 表示匹配带有自定义注解的方法
     */
    @Pointcut("@annotation(com.stan.framework.anno.ThridPartyApi)")
    public void pointcut() {
    }

    @Around("pointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) {
        try {
            // 供应商的id，验证用户的真实性
            String appid = request.getHeader("appid");
            // 请求发起的时间
            String timestamp = request.getHeader("timestamp");
            // 随机数
            String nonce = request.getHeader("nonce");
            // 签名算法生成的签名
            String sign = request.getHeader("sign");
            if (StringUtil.isEmpty(appid) || StringUtil.isEmpty(timestamp) || StringUtil.isEmpty(nonce) || StringUtil.isEmpty(sign)) {
                return ObjectResponse.fail("请求头参数不能为空");
            }
            // 限制为（含）60秒以内发送的请求
            long time = 60;
            long now = System.currentTimeMillis() / 1000;
            if (now - Long.valueOf(timestamp) > time) {
                return ObjectResponse.fail("请求发起时间超过服务器限制时间");
            }
            // 查询appid是否正确
            CoreApiKey apiKey = coreApiKeyService.selectByAppid(appid);
            if (apiKey == null) {
                return ObjectResponse.fail("appid参数错误");
            }
            // 验证请求是否重复
            if (redisService.hasKeyHashItem("third_party_key", apiKey.getAppid() + nonce)) {
                return ObjectResponse.fail("请不要发送重复的请求");
            } else {
                // 如果nonce没有存在缓存中，则加入，并设置失效时间（秒）
                redisService.setHashItem("third_party_key", apiKey.getAppid() + nonce, nonce, time);
            }
            JSONObject signObj = new JSONObject();
            signObj.put("appid", appid);
            signObj.put("timestamp", timestamp);
            signObj.put("nonce", nonce);
            String mySign = getSign(signObj, apiKey.getSecret());
            // 验证签名
            if (!mySign.equals(sign)) {
                return ObjectResponse.fail("签名信息错误");
            }
            try {
                return point.proceed();
            } catch (Throwable throwable) {
                throwable.printStackTrace();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return ObjectResponse.fail("解析请求参数异常");
        }
        return null;
    }

    /**
     * 获取签名信息
     * @param data
     * @param secret
     * @return
     */
    private static String getSign(JSONObject data, String secret) {
        // 由于map是无序的，这里主要是对key进行排序（字典序）
        Set<String> keySet = data.keySet();
        String[] keyArr = keySet.toArray(new String[keySet.size()]);
        Arrays.sort(keyArr);
        StringBuilder sbd = new StringBuilder();
        for (String k : keyArr) {
            if (StringUtil.isNotEmpty(data.getString(k))) {
                sbd.append(k + "=" + data.getString(k) + "&");
            }
        }
        // secret最后拼接
        sbd.append("secret=").append(secret);
        return MD5Util.encode(sbd.toString());
    }
}

6. 测试签名
/**
 * @Author lc
 * @description:
 * @Date 2022/4/26 15:19
 * @Version 1.0
 */

@RestController
@Api(tags = "对外接口")
@RequestMapping("/test")
public class ThirdPartyApiAspectController  {

    @ThirdPartyApi
    @ApiOperation("对接接口测试")
    @PostMapping(value = "/test")
    public ResponseVO<String> test(HttpServletRequest request){

        return new ResponseVO ("签名校验");
    }
}