API接口之安全篇

APP、前后端分离项目都采用API接口形式与服务器进行数据通信,传输的数据被偷窥、被抓包、被伪造时有发生,那么如何设计一套比较安全的API接口方案呢?

一般的解决方案如下:

1、Token授权认证,防止未授权用户获取数据;

2、时间戳超时机制;

3、URL签名,防止请求参数被篡改;

4、防重放,防止接口被第二次请求,防采集;

5、采用HTTPS通信协议,防止数据明文传输;

一、Token授权认证

HTTP协议是无状态的,一次请求结束,连接断开,下次服务器再收到请求,它就不知道这个请求是哪个用户发过来的,但是对我们有权限访问限制的模块而言,它是需要有状态管理的,以便服务端能够准确的知道HTTP请求是哪个用户发起的,从而判断他是否有权限继续这个请求。

Token的设计方案是用户在客户端使用用户名和密码登录后,服务器会给客户端返回一个Token,并将Token以键值对的形式存放在缓存(一般是Redis)中,后续客户端对需要授权模块的所有操作都要带上这个Token,服务器端接收到请求后进行Token验证,如果Token存在,说明是授权的请求。

Token生成的设计要求:

1、应用内一定要唯一,否则会出现授权混乱,A用户看到了B用户的数据;

2、每次生成的Token一定要不一样,防止被记录,授权永久有效;

3、一般Token对应的是Redis的key,value存放的是这个用户相关缓存信息,比如:用户的id;

4、要设置Token的过期时间,过期后需要客户端重新登录,获取新的Token,如果Token有效期设置较短,会反复需要用户登录,体验比较差,我们一般采用Token过期后,客户端静默登录的方式,当客户端收到Token过期后,客户端用本地保存的用户名和密码在后台静默登录来获取新的Token,还有一种是单独出一个刷新Token的接口,但是一定要注意刷新机制和安全问题;

根据上面的设计方案要求,我们很容易得到Token=md5(用户ID+登录的时间戳+服务器端秘钥)这种方式来获得Token,因为用户ID是应用内唯一的,登录的时间戳保证每次登录的时候都不一样,服务器端秘钥是配置在服务器端参与加密的字符串(即:盐),目的是提高Token加密的破解难度,注意一定不要泄漏;

二、时间戳超时机制

客户端每次请求接口都带上当前时间的时间戳timestamp,服务端接收到timestamp后跟当前时间进行比对,如果时间差大于一定时间(比如:1分钟),则认为该请求失效。时间戳超时机制是防御DOS攻击的有效手段。

例:http://url/getInfo?id=1&timetamp=1559396263

三、URL签名

写过支付宝或微信支付对接的同学肯定对URL签名不陌生,我们只需要将原本发送给server端的明文参数做一下签名,然后在server端用相同的算法再做一次签名,对比两次签名就可以确保对应明文的参数有没有被中间人篡改过。

首先我们需要分配给客户端一个私钥用于URL签名加密,一般的签名算法如下:

1、首先对通信的参数按key进行字母排序放入数组中(一般请求的接口地址也要参与排序和签名,那么需要额外添加url=http://url/getInfo这个参数);

2、对排序完的数组键值对用&进行连接,形成用于加密的参数字符串;

3、在加密的参数字符串前面或者后面加上私钥,然后用md5进行加密,得到sign,然后随着请求接口一起传给服务器。

例如:

http://url/getInfo?id=1&timetamp=1559396263&sign=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e

服务器端接收到请求后,用同样的算法获得服务器的sign,对比客户端的sign是否一致,如果一致请求有效;

注意:对于客户端的私钥一定要妥善处理好,不能被非法者拿到,如果针对于H5的项目,H5保存私钥是个问题,目前没有更好的方法,也是一致困扰我的问题,如果大家有更好的方法可以留言一起探讨。

四、防重放

客户端第一次访问时,将签名sign存放到服务器的Redis中,超时时间设定为跟时间戳的超时时间一致,二者时间一致可以保证无论在timestamp限定时间内还是外 URL都只能访问一次,如果被非法者截获,使用同一个URL再次访问,如果发现缓存服务器中已经存在了本次签名,则拒绝服务。如果在缓存中的签名失效的情况下,有人使用同一个URL再次访问,则会被时间戳超时机制拦截,这就是为什么要求sign的超时时间要设定为跟时间戳的超时时间一致。拒绝重复调用机制确保URL被别人截获了也无法使用(如抓取数据)。

以上方案流程如下:

1、客户端通过用户名密码登录服务器并获取Token;

2、客户端生成时间戳timestamp,并将timestamp作为其中一个参数;

3、客户端将所有的参数,包括Token和timestamp按照自己的签名算法进行排序加密得到签名sign

4、将token、timestamp和sign作为请求时必须携带的参数加在每个请求的URL后边

例:

http://url/request?token=h40adc3949bafjhbbe56e027f20f583a&timetamp=1559396263&sign=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e

5、服务端对token、timestamp和sign进行验证,只有在token有效、timestamp未超时、缓存服务器中不存在sign三种情况同时满足,本次请求才有效;

五、采用HTTPS通信协议

众所周知HTTP协议是以明文方式发送内容,不提供任何方式的数据加密,如果攻击者截取了客户端和服务器之间的传输报文,就可以直接读懂其中的信息,因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息,比如信用卡号、密码等。

为了解决HTTP协议的这一缺陷,需要使用另一种协议:安全套接字层超文本传输协议HTTPS,为了数据传输的安全,HTTPS在HTTP的基础上加入了SSL协议,SSL依靠证书来验证服务器的身份,并为客户端和服务器之间的通信加密。

HTTPS也不是绝对安全的,如下图所示为中间人劫持攻击,中间人可以获取到客户端与服务器之间所有的通信内容。

 

中间人截取客户端发送给服务器的请求,然后伪装成客户端与服务器进行通信;将服务器返回给客户端的内容发送给客户端,伪装成服务器与客户端进行通信。 
通过这样的手段,便可以获取客户端和服务器之间通信的所有内容。 
使用中间人攻击手段,必须要让客户端信任中间人的证书,如果客户端不信任,则这种攻击手段也无法发挥作用。

 

 

2 针对安全性要求一般的app,可采用通过校验域名,证书有效性、证书关键信息及证书链的方式;

总结:所有的安全措施都用上的话有时候难免太过复杂,在实际项目中需要根据自身情况作出取舍,比如可以只使用签名机制就可以保证信息不会被篡改,或者定向提供服务的时候只用Token机制就可以了,如何取舍,全看项目实际情况和对接口安全性的要求。

posted @ 2019-09-02 22:25  X-Wolf  阅读(15386)  评论(0编辑  收藏  举报