API 接口的安全设计验证：ticket，签名，时间戳

一.背景

1.与前端对接的API接口，如果被第三方抓包并进行恶意篡改参数，可能会导致数据泄露，甚至会被篡改数据

2.与第三方公司的接口对接，第三方如果得到你的接口文档，但是接口确没安全校验，是十分不安全的

我主要围绕时间戳，token，签名三个部分来保证API接口的安全性

二.请求过程

1.用户成功登陆站点后，服务器会返回一个token，用户的任何操作都必须带了这个参数，可以将这个参数直接放到header里。

2.客户端用需要发送的参数和token生成一个签名sign，作为参数一起发送给服务端，服务端在用同样的方法生成sign进行检查是否被篡改。

3.但这依然存在问题，可能会被进行恶意无限制访问，这时我们需要引入一个时间戳参数，如果超时即是无效的。

4.服务端需要对token，签名，时间戳进行验证，只有token有效，时间戳未超时，签名有效才能被放行。

概念：

（1）开放接口

没有进行任何限制，简单粗暴的访问方式，这样的接口方式一般在开放的应用平台，查天气，查快递，只要你输入正确对应的参数调用，即可获取到自己需要的信息，我们可以任意修改参数值。

（2）Token认证获取

用户登录成功后，会获取一个ticket值，接下去任何接口的访问都需要这个参数。我们把它放置在redis内，有效期为10分钟，在ticket即将超时，无感知续命。延长使用时间，如果用户在一段时间内没进行任何操作，就需要重新登录系统。

（3）Sign签名

把所有的参数拼接一起，在加入系统秘钥，进行MD5计算生成一个sign签名，防止参数被人恶意篡改，后台按同样的方法生成秘钥，进行签名对比。

（4）重复访问

引入一个时间戳参数，保证接口仅在一分钟内有效，需要和客户端时间保持一致。

（5）拦截器

每次请求都带有这三个参数，我们都需要进行验证，只有在三个参数都满足我们的要求，才允许数据返回或被操作。

三.具体代码实现

1.编写获取tiket的接口

    /**
     * 获取tiket
     * @param receiveRequest
     * @return
     */
    @ResponseBody
    @RequestMapping(value = "/gettiket",method = RequestMethod.POST)
    public  String gettiket(@RequestBody String data){
        String result = "";
        String msg = "";
        try{
            log.info("gettiket,入参为==="+data);

            JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
            String userTocken = UUID.randomUUID().toString();
            //cache.put(userTocken, userMap);//数据库方式或者redis方式，这里用数据库方式
            String insert_user_token_sql = "insert into user_token(pk_user_token,userid,user_token) VALUES (?,?,?)";
            long pk_user_token = KeyUtils.nextId();//主键

            jdbcTemplate.executeUpdate(insert_user_token_sql, new Object[]{
                    pk_user_token,"111",userTocken
            });
            result = userTocken;
            msg = "{\"success\" : true,\"errorCode\" : \"200\", \"errorMsg\" : \"查询完成\", \"tiket\" :" +result + "}";
            log.info("msg===="+msg);
            return msg;
        }catch(Exception e){
            msg = "{\"success\" : true,\"errorCode\" : \"500\", \"errorMsg\" : \"查询完成\", \"data\" :" +e + "}";
            return msg;
        }

    }

2.服务端验证

主程序入口

        Map<String, String> paramMap = new HashMap<>();
        String time = DateUtils.formatDate("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
        paramMap.put("time", time);
        String ticket = "056a3d29-eed3-4ee9-80aa-c03321d5302f";
        paramMap.put("ticket", ticket);//userTock为我第一次请求你的单点url时传给你的userTocken
        String serviceCode = "cs_demo";// 目标系统对应的密钥
        String sign = null;
        try {
            sign = SignUtils.sing(paramMap, serviceCode, "UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        log.info("sign==="+sign);
        CheckPerService checkPerService= new CheckPerService();
        Boolean istrue = checkPerService.TicketSignAndTime( ticket, sign, time, serviceCode);
        log.info("istrue==="+istrue);

工具类SignUtils

package tcc.test.utill;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.util.DigestUtils;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.*;

public class SignUtils {
    private static final Logger a = Logger.getRootLogger();

    public SignUtils() {
    }

    public static String getContent(Map params) {
        List keys = new ArrayList(params.keySet());
        Collections.sort(keys);
        String prestr = "";
        boolean first = true;

        for(int i = 0; i < keys.size(); ++i) {
            String key = (String)keys.get(i);
            if (!"sign".equals(key) && !"_r".equals(key) && !"_result_type".equals(key) && !"_".equals(key)) {
                String value = String.valueOf(params.get(key));
                if (value != null && value.trim().length() != 0) {
                    if (first) {
                        prestr = prestr + key + "=" + value;
                        first = false;
                    } else {
                        prestr = prestr + "&" + key + "=" + value;
                    }
                }
            }
        }

        a.info("加密字符串：" + prestr);
        return prestr;
    }

    public static String sing(Map Params, String key, String charset) throws UnsupportedEncodingException {
        String signStr = null;
        signStr = DigestUtils.md5DigestAsHex((getContent(Params) + key).getBytes(charset));
        return signStr;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Map paramMap = new HashMap<String,String>();
        paramMap.put("name","tcc");
        paramMap.put("age","24");
        String serviceCode = "siruinet";
        String sing = SignUtils.sing(paramMap, serviceCode, "UTF-8");
        System.out.println(sing);

    }
}

权限校验工具类

package tcc.test.utill;

import com.alibaba.druid.util.StringUtils;
import com.util.FieldList;
import jos.engine.core.jdbc.JdbcTemplate;
import jos.engine.des.util.DesEncryptUtils;
import org.apache.log4j.Logger;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * Copyright (C) @2022
 *
 * @author: tcc
 * @version: 1.0
 * @date: 2022/1/31
 * @time: 2:08
 * @description:
 */
public class CheckPerService{
    private static final Logger log = Logger.getRootLogger();

    /*
    接口权限校验方法1
    ticket:票据
    sign:签名
    time:时间戳
    serviceCode：服务编码*/
    public static boolean TicketSignAndTime(String ticket, String sign, String time, String serviceCode){
        time = time;
        ticket = ticket;
        sign = sign;
        Map<String, String> paramMap = new HashMap<>();
        paramMap.put("time", time);
        paramMap.put("ticket", ticket);//ticket为第一次调用获取ticket接口的数据
        serviceCode = serviceCode;// 目标系统对应的密钥
        String qm = DesEncryptUtils.sing(paramMap, serviceCode, "UTF-8");
        log.info("qm==="+qm);
        if (!StringUtils.equals(sign, qm)) { //密钥校验错误
            log.info("签名不正确");
            return false;
        }
        log.info("签名正确");
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
        String qr_user_token_sql = "select count(1) as count from user_token where user_token = ?";//后期改成redis
        FieldList file_token = jdbcTemplate.queryField(qr_user_token_sql, new Object[]{ ticket });
        int count = Integer.parseInt(file_token.get("count"));
        if(count<1){
            return false;
        }
        return true;
    }

        /*
    接口权限校验方法2
    name：用户名
    pwd：密码
     */
    public static boolean UnmAndPwd(String name,String pwd){
        JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate("mzdb");
        String qr_user_token_sql = "select count(1) as count from bd_user where USERNAME = ? and USERPASS = ?";//后期改成redis
        FieldList file_token = jdbcTemplate.queryField(qr_user_token_sql, new Object[]{ name,pwd });
        int count = Integer.parseInt(file_token.get("count"));
        if(count<1){
            return false;
        }
        return true;

    }

}