设计一个安全对外的API接口，需要考虑哪些方面？

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来源：blog.csdn.net/zhou920786312/article/details/95536556

# 如何保证外网开放接口的安全性。

• 使用加签名方式，防止数据篡改

• 信息加密与密钥管理

• 搭建OAuth2.0认证授权

• 使用令牌方式

• 搭建网关实现黑名单和白名单

# 令牌方式搭建搭建API开放平台

方案设计：

1.第三方机构申请一个appId,通过appId去获取accessToken,每次请求获取accessToken都要把老的accessToken删掉

2.第三方机构请求数据需要加上accessToken参数，每次业务处理中心执行业务前，先去dba持久层查看accessToken是否存在(可以把accessToken放到redis中，这样有个过期时间的效果)，存在就说明这个机构是合法，无需要登录就可以请求业务数据。不存在说明这个机构是非法的，不返回业务数据。

3.好处：无状态设计，每次请求保证都是在我们持久层保存的机构的请求，如果有人盗用我们accessToken，可以重新申请一个新的taken.

# 基于OAuth2.0协议方式

原理

第三方授权，原理和1的令牌方式一样

1假设我是服务提供者A，我有开发接口，外部机构B请求A的接口必须申请自己的appid(B机构id)

2当B要调用A接口查某个用户信息的时候，需要对应用户授权，告诉A，我愿同意把我的信息告诉B，A生产一个授权token给B。

3B使用token获取某个用户的信息。

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

# 信息加密与密钥管理

单向散列加密

对称加密

非对称加密

安全密钥管理

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

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

• 公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密

• 私钥对数据进行加密，只有用对应的公钥才能解密

过程：

• 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；

• 甲方用自己私钥对加密后的信息进行解密。

• 甲方想要回复乙方时，使用乙方的公钥对数据进行加密

• 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：

算法强度复杂

保密性比较好

加密解密速度没有对称加密解密的速度快。

对称密码体制中只有一种密钥，并且是非公开的，如果要解密就得让对方知道密钥。所以保证其安全性就是保证密钥的安全，而非对称密钥体制有两种密钥，其中一个是公开的，这样就可以不需要像对称密码那样传输对方的密钥了。这样安全性就大了很多

适用于：金融，支付领域

RSA加密是一种非对称加密

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
 
 
/**
 * 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 );
}
 
}

# 使用加签名方式，防止数据篡改

• 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）

• 服务端：验证md5(业务参数)是否与签名参数相同

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