PHP、Java、C#实现URI参数签名算法，确保应用与REST服务器之间的安全通信，防止Secret Key盗用、数据篡改等恶意攻击行为

简介

应用基于HTTP POST或HTTP GET请求发送Open API调用请求时，为了确保应用与REST服务器之间的安全通信，防止Secret Key盗用、数据篡改等恶意攻击行为，REST服务器使用了参数签名机制。应用在调用Open API之前，需要为其所有请求参数计算一个MD5签名，并追加到请求参数中，参数名为“sign”。REST服务器在接收到请求时会重新计算签名，并判断其值是否与应用传递过来的sign参数值一致，以此判定当前Open API调用请求是否是被第三者伪造或篡改。

应用在调用Open API之前需要通过OAuth2.0服务获得用户或平台的授权，获取到授权后将会拿到以下3个重要参数：

• access_token：基于https调用Open API时所需要的访问授权码；
• session_key：基于http调用Open API时所需要的访问授权码；
• session_secret：基于http调用Open API时计算参数签名用的签名密钥。

其中，session_secret这个参数就是做参数签名时所需要的签名密钥。这与Facebook、人人网等平台稍微有所区别，这两个平台在做参数签名时所用的签名密钥一般有2个：

• 如果是通过应用服务端调用Open API，则注册应用时所拿到的应用密钥（即API Key）就是参数签名密钥；
• 如果是通过JavaScript、ActionScript等客户端语言调用Open API，则应用获取到用户授权后所拿到的Session Secret就是参数签名密钥。当然，通过服务端调用Open API时也可以用Session Secret作为签名密钥。

签名算法

假设参与参数签名计算的请求参数分别是“k1”、“k2”、“k3”，它们的值分别是“v1”、“v2”、“v3”，则参数签名计算方法如下：

• 将请求参数格式化为“key=value”格式，即“k1=v1”、“k2=v2”、“k3=v3”；
• 将格式化好的参数键值对以字典序升序排列后，拼接在一起，即“k1=v1k2=v2k3=v3”；
• 在拼接好的字符串末尾追加上应用通过OAuth2.0协议获取Access Token时所获取到的session_secret参数值；
• 上述字符串的MD5值即为签名的值。

注意：计算签名时的请求参数中不要包含sign（签名）参数，因为sign参数的值此时还不知道，有待计算。

另外，计算签名的时候不需要对参数进行urlencode处理（“application/x-www-form-urlencoded”编码），但是发送请求的时候需要进行urlencode处理，这是很多开发者最容易犯错的地方。

签名过程示例

假设某个应用需要获取某个uid为67411167的用户的基本资料，应用在之前的通过OAuth2.0服务获取Access Token的过程中所拿到的session_key和session_secret参数值分别为：

• session_key: "9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A="
• session_secret: "27e1be4fdcaa83d7f61c489994ff6ed6"

调用Open API时的系统时间（PHP中可以通过date('Y-m-d H:i:s')来获取当前系统时间）为"2011-06-21 17:18:09"，希望REST服务器以JSON格式返回调用结果，即相当于参与参数签名计算的请求参数集合为：

[
    "session_key" => "9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=",
    "timestamp" => "2011-06-21 17:18:09",
    "format" => "json",
    "uid" => 67411167
]

则计算签名的具体过程如下：

• 将请求参数格式化为“key=value”格式，格式化后的请求参数集合为:

 [
    "session_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=",
    "timestamp=2011-06-21 17:18:09",
    "format=json",
    "uid=67411167"
 ]

• 将格式化好的参数键值对以字典序升序排列，得到如下参数集：

 [
    "format=json",
    "session_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=",
    "timestamp=2011-06-21 17:18:09",
    "uid=67411167"
 ]

• 将前面排序好的参数集拼接在一起，得到如下字符串:

format=jsonsession_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=timestamp=2011-06-21 17:18:09uid=67411167

• 在拼接好的字符串末尾追加上应用通过OAuth2.0协议获取Access Token时所获取到的session_secret参数值，得到如下字符串：

format=jsonsession_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=timestamp=2011-06-21 17:18:09uid=6741116727e1be4fdcaa83d7f61c489994ff6ed6

• 对前面得到的字符串求MD5签名，得到的d24dd357a95a2579c410b3a92495f009就是调用API时所需要的sign参数值。

接下来便可以通过HTTP POST方法或HTTP GET方法请求Open API的REST服务器，进行接口调用了，如：

GET /rest/2.0/passport/users/getInfo?session_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A%3D&timestamp=2011-06-21+17%3A18%3A09&format=json&uid=67411167&sign=d24dd357a95a2579c410b3a92495f009 HTTP/1.1
Host: openapi.baidu.com
User-Agent: Client of Baidu Open Platform
Accept: */*
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: utf-8
Connection: close

或
POST /rest/2.0/passport/users/getInfo HTTP/1.1
Host: openapi.baidu.com
User-Agent: Client of Baidu Open Platform
Accept: */*
Accept-Encoding: gzip,deflate
Accept-Charset: utf-8
Content-Length: 179
Connection: close

session_key=9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A%3D&timestamp=2011-06-21+17%3A18%3A09&format=json&uid=67411167&sign=d24dd357a95a2579c410b3a92495f009

签名算法实现代码

PHP代码实现

获取签名的PHP代码实现方式如下所示：

/**
  * 签名生成算法
  * @param  array  $params API调用的请求参数集合的关联数组，不包含sign参数
  * @param  string $secret 签名的密钥即获取access token时返回的session secret
  * @return string 返回参数签名值
  */
 function getSignature($params, $secret)
 {
    $str = '';  //待签名字符串
    //先将参数以其参数名的字典序升序进行排序
    ksort($params);
    //遍历排序后的参数数组中的每一个key/value对
    foreach ($params as $k => $v) {
        //为key/value对生成一个key=value格式的字符串，并拼接到待签名字符串后面
        $str .= "$k=$v";
    }
    //将签名密钥拼接到签名字符串最后面
    $str .= $secret;
    //通过md5算法为签名字符串生成一个md5签名，该签名就是我们要追加的sign参数值
    return md5($str);
 }

调用示例：

$uid = 67411167;
$params = array(
    "session_key" => "9XNNXe66zOlSassjSKD5gry9BiN61IUEi8IpJmjBwvU07RXP0J3c4GnhZR3GKhMHa1A=",
    "timestamp" => "2011-06-21 17:18:09",
    "format" => "json",
    "uid" => $uid,
);
$sign = getSignature($params, "27e1be4fdcaa83d7f61c489994ff6ed6");

Java代码实现

获取签名的java代码实现方式如下所示：

/**
 * 签名生成算法
 * @param HashMap<String,String> params 请求参数集，所有参数必须已转换为字符串类型
 * @param String secret 签名密钥
 * @return 签名
 * @throws IOException
 */
public static String getSignature(HashMap<String,String> params, String secret) throws IOException
{
    // 先将参数以其参数名的字典序升序进行排序
    Map<String, String> sortedParams = new TreeMap<String, String>(params);
    Set<Entry<String, String>> entrys = sortedParams.entrySet();

    // 遍历排序后的字典，将所有参数按"key=value"格式拼接在一起
    StringBuilder basestring = new StringBuilder();
    for (Entry<String, String> param : entrys) {
        basestring.append(param.getKey()).append("=").append(param.getValue());
    }
    basestring.append(secret);

    // 使用MD5对待签名串求签
    byte[] bytes = null;
    try {
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
        bytes = md5.digest(basestring.toString().getBytes("UTF-8"));
    } catch (GeneralSecurityException ex) {
        throw new IOException(ex);
    }

    // 将MD5输出的二进制结果转换为小写的十六进制
    StringBuilder sign = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
        String hex = Integer.toHexString(bytes[i] & 0xFF);
        if (hex.length() == 1) {
            sign.append("0");
        }
        sign.append(hex);
    }
    return sign.toString();
}

注意：计算签名时所有参数的key和value都必须先转换为对应的字符串类型，因为在HTTP请求中传递的内容都是字符串类型的，很多开发者都因为没注意到这点，直接将非字符串类型的参数的二进制值传递了进去，结果导致签名与服务端计算的不一致而出错。

C#代码实现

获取签名的C#代码实现方式如下所示：

/// <summary>
/// 计算参数签名
/// </summary>
/// <param name="params">请求参数集，所有参数必须已转换为字符串类型</param>
/// <param name="secret">签名密钥</param>
/// <returns>签名</returns>
public static string getSignature(IDictionary<string, string> parameters, string secret)
{
    // 先将参数以其参数名的字典序升序进行排序
    IDictionary<string, string> sortedParams = new SortedDictionary<string, string>(parameters);
    IEnumerator<KeyValuePair<string, string>> iterator= sortedParams.GetEnumerator();

    // 遍历排序后的字典，将所有参数按"key=value"格式拼接在一起
    StringBuilder basestring= new StringBuilder();
    while (iterator.MoveNext()) {
            string key = iterator.Current.Key;
            string value = iterator.Current.Value;
            if (!string.IsNullOrEmpty(key) && !string.IsNullOrEmpty(value)){
                basestring.Append(key).Append("=").Append(value);
            }
    }
    basestring.Append(secret);

    // 使用MD5对待签名串求签
    MD5 md5 = MD5.Create();
    byte[] bytes = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(basestring.ToString()));

    // 将MD5输出的二进制结果转换为小写的十六进制
    StringBuilder result = new StringBuilder();
    for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
            string hex = bytes[i].ToString("x");
            if (hex.Length == 1) {
                result.Append("0");
            }
            result.Append(hex);
    }

    return result.ToString();
}

服务器接受请求后，同样对参数进行签名，如果签名相同则数据没有被修改或者丢失。

注意：计算签名时所有参数的key和value都必须先转换为对应的字符串类型，因为在HTTP请求中传递的内容都是字符串类型的，很多开发者都因为没注意到这点，直接将非字符串类型的参数的二进制值传递了进去，结果导致签名与服务端计算的不一致而出错。

原文:http://www.cnblogs.com/taoweiji/p/3902545.html