接口安全机制

18 August 2014

说一下关于接口安全的设计机制。

HMAC-SHA1（基于SHA1哈希算法的消息验证代码）是一种键控哈希算法。此 HMAC 进程将密钥与消息数据混合，使用哈希函数对混合结果进行哈希计算，将所得哈希值与该密钥混合，然后再次应用哈希函数。输出的哈希值长度为 160 位。

虽然安全哈希算法（Secure Hash Algorithm，简称SHA1）是一种不可逆的加密算法，但是由于同样的内容计算之后结果是相同的，且不会重复，所以通过暴力计算，也是能够还原数据。所以HMAC-SHA1就在SHA1的基础上，增加一个密钥。如此一来，只要密钥不被泄漏，就无法破解信息内容。

在接口验证过程中，将要发送的数据参数，再加上要发送时刻的时间片和密钥，通过HMAC-SHA1一并进行计算，请求的时候将计算得到的签名作为参数发送给服务器。服务器也要根据本地保存的密钥再计算一次，与客户端提供的签名进行对比。相同则为授权成功。

通过HMAC-SHA1做加密处理，可以防止请求参数被恶意修改。如果参数被修改，签名也会随之变化，所以单纯的修改参数将会导致服务器授权验证失败。再传入的参数之中再加入时间片信息，如果和服务器时间相差过大，该请求也会被抛弃。

基于beego框架实现接口验证，使用它提供的过滤器就能实现。过滤器函数如下所示：

beego.InsertFilter(pattern string, postion int, filter FilterFunc)

三个参数：

路由规则，可以根据一定的规则进行路由，如果你全匹配可以用*
postion 执行 Filter 的地方，四个固定参数如下，分别表示不同的执行过程
- BeforeRouter 寻找路由之前
- BeforeExec 找到路由之后，开始执行相应的 Controller 之前
- AfterExec 执行完 Controller 逻辑之后执行的过滤器
- FinishRouter 执行完逻辑之后执行的过滤器
filter filter 函数type FilterFunc func(*context.Context)

路由规则用来匹配过滤器。过滤的位置有4个。我们这里是要校验请求参数，那么调用得靠前一些，能够减少后面不必要的计算。所以用BeforeRouter较好。校验函数如下：

func FilterOauth(ctx *context.Context) {
	timestamp, err := strconv.ParseInt(ctx.Input.Query("timestamp"), 10, 64)
	if err != nil {
		ctx.Abort(http.StatusUnauthorized, "")
	}
	timestamp_t := time.Unix(timestamp, 0)
	now_t := time.Now()
	if now_t.Sub(timestamp_t).Minutes() > 10 {
		fmt.Println(timestamp_t, "Duration is too long")
		ctx.Abort(http.StatusUnauthorized, "")
	}

	size := ctx.Input.Query("size")
	if size == "" {
		ctx.Abort(http.StatusUnauthorized, "")
	}

	sign := ctx.Input.Query("sign")
	if sign == "" {
		ctx.Abort(http.StatusUnauthorized, "")
	}

	if CheckMAC(size+timestamp_t.String(), sign, "seckey") {
		fmt.Println("Verify error")
		ctx.Abort(http.StatusUnauthorized, "")
	}
}

校验是根据传入的参数size和timestape进行，还需要传入sign签名用于比对。过滤器函数传入了上下文对象*context.Context。如果传入的时间片和系统时间相差超过10分钟，会被认为是过期请求。

校验函数用了Golang的crypto/hmac和crypto/sha1包：

func CheckMAC(message, sign, key string) bool {
	mac := hmac.New(sha1.New, []byte(key))

	mac.Write([]byte(message))
	return hex.EncodeToString(mac.Sum(nil)) == sign
}

加密的结果是[]byte类型，还需要转换成可读的16进制编码，通过包encoding/hex即可实现。

接口加密还可以使用HTTPS加密的传输方式，这个我还不懂，以后明白了再写。

参考文献

【1】过滤器 - beego开发文档

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