接口安全加密传输(对称加密与非对称加密)

URL特殊字符转码

对称加密与非对称加密

DES RSA加密原理

移动APP接口安全加密设计

基于令牌方式实现接口参数安全传输

验签单向加密

URL转码：

不管是以何种方式传递url时，如果要传递的url中包含特殊字符，如想要传递一个+，但是这个+会被url会被编码成空格，想要传递&，被url处理成分隔符。

尤其是当传递的url是经过Base64加密或者RSA加密后的，存在特殊字符时，这里的特殊字符一旦被url处理，就不是原先你加密的结果了。

url特殊符号及对应的编码:

符号	url中的含义	编码
+	URL 中+号表示空格	%2B
空格	URL中的空格可以用+号或者编码	%20
/	分隔目录和子目录	%2F
?	分隔实际的URL和参数	%3F
%	指定特殊字符	%25
#	表示书签	%23
&	URL中指定的参数间的分隔符	%26
=	URL中指定参数的值	%3D

rpc远程通讯实现加密有一些特殊字符正好和http协议特殊字符形同导致转成空格

localhost:8080/userName=1+1 这样的就接收到的是 1 1 空格代替了！

Java中提供了HTTP特殊字符转码

String url = "http://127.0.0.1:8080/tranIndex?";
        // 参数转码
        String strParam = "name=" + URLEncoder.encode("1+1", "utf-8");
        String newUrl = url + strParam;
        String result = HttpClientUtils.httpGet(newUrl);
        System.out.println("result:" + result);

转码： URLEncoder.encode

解码： URLecoder.decoder

对称加密和非对称加密：

防止别人抓包分析HTTP请求篡改数据

对称加密：

加密和解密都是同一个密钥。才加解密过程当中，使用同一个密钥。

客户端加密服务器端解密使用的是同一个密钥

抓包抓到的是加密后的名问数据

对称加密：加密解密都是同一个密钥。加密过程中，使用同一个密钥。

对称加密速度快

服务器端与服务器端进行通信（后台与后台通讯）

比如：构建网站与机构网站进行合作的情况可以使用对称加密（同一个网段里面抓包分析抓不到包）

密钥是长度8的倍数

密码不可能使用对称加密别人可以反向获取密码使用单向加密不可以被逆向破解密码使用MD5加密再加盐

信息加密与密钥管理

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

MD5加密

在线MD5解密与加密

http://www.cmd5.com/

Java操作MD5加密

MD5加盐实现方式

一般使用的加盐：

md5(Password+UserName)，即将用户名和密码字符串相加再MD5，这样的MD5摘要基本上不可反查。

但有时候用户名可能会发生变化，发生变化后密码即不可用了（验证密码实际上就是再次计算摘要的过程）。

-————-

因此我们做了一个非常简单的加盐算法，每次保存密码到数据库时，都生成一个随机16位数字，将这16位数字和密码相加再求MD5摘要，然后在摘要中再将这16位数字按规则掺入形成一个48位的字符串。

在验证密码时再从48位字符串中按规则提取16位数字，和用户输入的密码相加再MD5。按照这种方法形成的结果肯定是不可直接反查的，且同一个密码每次保存时形成的摘要也都是不同的。

信息加密技术

对称加密

对称密码技术：发件人和收件人使用其共同拥有的单个密钥 ,这种密钥既用于加密，也用于解密，叫做机密密钥(也称为对称密钥或会话密钥)。

能够提供信息机密性（没有密钥信息不能被解密）、完整性（被改变的信息不能被解密）的服务。
对称式密码学又称：单钥密码学、秘密密钥密码学、会话密钥密码学、私钥密码学、共享秘钥密码学

常见的对称式加密技术

DES（数据加密标准）：分组式加密，算法源于Lucifer，作为NIST对称式加密标准；64位（有效位56位、校验8位），分组算法

3DES：128位，分组算法

IDEA（国际数据加密算法）：128位，比DES快，分组算法
Blowfish：32-448位，算法公开，分组算法
RC4：流密码，密钥长度可变
RC5：分组密码，密钥长度可变，最大2048位
Rijndael：128位/196位/256位
AES（高级加密标准）：DES升级版，算法出自Rinjindael

对称密码的优点

用户只需记忆一个密钥，就可用于加密、解密；

与非对称加密方法相比，加密解密的计算量小，速度快，简单易用，适合于对海量数据进行加密处理。

对称密码的缺点

如果密钥交换不安全，密钥的安全性就会丧失。特别是在电子商务环境下，当客户是未知的、不可信的实体时，如何使客户安全地获得密钥就成为一大难题。

如果用户较多情况下的密钥管理问题。N\*(N-1)/2
如果密钥多个用户被共享，不能提供抗抵赖性

对称密码案例

假设Alice和Bob是认识的，两人为了保证通信消息不被其它人截取，预先约定了一个密码，用来加密在他们之间传送的消息，这样即使有人截取了消息没有密码也无法知道消息的内容。由此便实现了机密性

基于DES实现加密和解密

DES加密工具类

DES加密介绍 DES是一种对称加密算法，所谓对称加密算法即：加密和解密使用相同密钥的算法。DES加密算法出自IBM的研究，后来被美国政府正式采用，之后开始广泛流传，但是近些年使用越来越少，因为DES使用56位密钥，以现代计算能力，24小时内即可被破解。虽然如此，在某些简单应用中，我们还是可以使用DES加密算法，本文简单讲解DES的JAVA实现。注意：DES加密和解密过程中，密钥长度都必须是8的倍数

保证密钥相同

public static void main(String args[]) {
        // 待加密内容
        String str = "cryptology";
        // 密码，长度要是8的倍数
        String password = "95880288";
        byte[] result = DES.encrypt(str.getBytes(), password);
        System.out.println("加密后：" + new String(result));
        // 直接将如上内容解密
        try {
            byte[] decryResult = DES.decrypt(result, password);
            System.out.println("解密后：" + new String(decryResult));
        } catch (Exception e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
    }

对称加密优缺点：

反编译出密钥来就完蛋了同一个密钥

对称加密的使用场景服务器端与服务器端进行加密比较好一些没法用抓包

非对称加密

使用一对密钥：一个用于加密信息，另一个则用于解密信息。

两个密钥之间存在着相互依存关系：即用其中任一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进行解密。
其中加密密钥不同于解密密钥,公钥加密私钥解密，反之也可私钥加密公钥解密。
密钥依据性质划分，将其中的一个向外界公开，称为公钥；另一个则自己保留，称为私钥。公钥(Public key)常用于数据加密（用对方公钥加密）或签名验证（用对方公钥解密），私钥(Private key)常用于数据解密（发送方用接收方公钥加密）或数字签名（用自己私钥加密）。
机密性、完整性、抗抵赖性

1.使用过程：

乙方生成两把密钥（公钥和私钥）

甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。

乙方得到加密后的信息，用私钥解密，乙方也可用私钥加密字符串

甲方获取乙方私钥加密数据，用公钥解密

优点：难破解

缺点: 加密速度慢

常用算法：

RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法)

移动APP接口安全（HTTPs传输，使用令牌，使用非对称加密）

对称加密的话对称加密情况下密钥都是相同的反编译移动打包apk

既然移动app端不能用对称加密，用非对称加密

非对称加密。私钥（不公开）和公钥（公开）

首先非对称加密，是一对密钥（必须组合公钥和密钥进行组合）

1，使用第三方工具生成非对称加密

2，如果使用公钥加密，必须使用私钥解密

  如果使用私钥加密， 那么必须要使用公钥解密。
 安全但是效率低，应用场景： 支付宝 第三方支付对接

移动APP 服务器端

公钥加密私钥解密！

移动App端使用公钥加密移动app客户端保存公钥 app使用公钥加密服务器端保存私钥服务器端使用私钥进行保密私钥在服务器端很给力的黑客获取不到

app和服务器有个约定生成一堆非对称密钥对服务器端保存私钥客户端保存公钥

公钥A 私钥B

公钥1 公钥2

必须成对的才可以解密！

RSA加密：

实际过程中，开发人员先把公钥私钥生成好。服务器端保存私钥，公钥发给客户端。

生成公钥和私：

/**
     * 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();
        }
    }

测试：

import javax.crypto.Cipher;
public class Test001 {
    public static void main(String[] args) {
        // 实现步骤：
        // 1.生成公钥和私钥密钥对
        RSAUtil.generateKey();
        System.out.println("私钥:" + RSAUtil.privateKey);
        System.out.println("公钥:" + RSAUtil.publicKey);
        String content = "toov5comeon";
        System.out.println("加密前:"+content);
        // 2.使用公钥进行加密
        String encryptByPublicKey = RSAUtil.encryptByPublicKey(content, RSAUtil.publicKey, Cipher.ENCRYPT_MODE); //最后一个参数表示进行加密     返回加密后的结果 
        System.out.println("加密后:" + encryptByPublicKey);
        String encryptByprivateKey = RSAUtil.encryptByprivateKey(encryptByPublicKey, RSAUtil.privateKey,
                Cipher.DECRYPT_MODE);
        // 3.使用私钥进行解密
        System.out.println("解密后:" + encryptByprivateKey);
        // 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
    }
}

注意了这可是有加号的在RPC远程调用时候可能这种特殊字符会被转换了哦特殊字符处理

防止抓包篡改数据：

基于令牌的方式实现参数安全传输：

A (主站) B（支付）

在跳转支付系统之前生成参数令牌

A调用B 支付系统生成令牌参数，返回参数令牌。

A跳转到B使用令牌方式跳转

支付系统接收令牌参数获取对应的userId和全额参数

访问时候，携带moeny userId ，服务器获取到然后生成token，并存入到redis（实际是存在数据库中）中 key为token value为money userId

调用支付时候携带 token，服务器端通过token去查询出money userid 进行操作

核心代码：

import java.util.UUID;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.fasterxml.jackson.databind.deser.Deserializers.Base;
import com.itmayiedu.base.BaseApiService;
import com.itmayiedu.base.BaseRedisService;
import com.itmayiedu.base.ResponseBase;
@RestController
public class PayController extends BaseApiService {
    @Autowired
    private BaseRedisService baseRedisService;
    private static final Long TOKENTIME = (long) (30 * 60);
    // 先获取参数接口,返回令牌
    // 使用令牌传递参数 (不是前端调用是服务器调用)
    @RequestMapping("/getPayToken")
    public String getPayToken(Long userId, Long money) {
        // 生成令牌  令牌是随便生成的
        String payToken = UUID.randomUUID().toString();
        // 存放在redis中
        baseRedisService.setString(payToken, userId + "---" + money, TOKENTIME);
        return payToken;
    }
    @RequestMapping("/pay")
    public ResponseBase pay(String payToken) {  //进行支付时候 就传递上次生成的token就好了 
        if (StringUtils.isEmpty(payToken)) {
            return setResultError("token 不能为空!");
        }
        String result = (String) baseRedisService.getString(payToken);
        if (StringUtils.isEmpty(result)) {
            return setResultError("参数不能为空!");
        }
        // 直接处理操作数据库
        return setResultSuccessData(result);
    }
}

辅助代码：

Base:

import org.springframework.stereotype.Component;
import com.itmayiedu.utils.Constants;
@Component
public class BaseApiService {
    public ResponseBase setResultError(Integer code, String msg) {
        return setResult(code, msg, null);
    }
    // 返回错误，可以传msg
    public ResponseBase setResultError(String msg) {
        return setResult(Constants.HTTP_RES_CODE_500, msg, null);
    }
    // 返回成功，可以传data值
    public ResponseBase setResultSuccessData(Object data) {
        return setResult(Constants.HTTP_RES_CODE_200, Constants.HTTP_RES_CODE_200_VALUE, data);
    }
    public ResponseBase setResultSuccessData(Integer code, Object data) {
        return setResult(code, Constants.HTTP_RES_CODE_200_VALUE, data);
    }
    // 返回成功，沒有data值
    public ResponseBase setResultSuccess() {
        return setResult(Constants.HTTP_RES_CODE_200, Constants.HTTP_RES_CODE_200_VALUE, null);
    }
    // 返回成功，沒有data值
    public ResponseBase setResultSuccess(String msg) {
        return setResult(Constants.HTTP_RES_CODE_200, msg, null);
    }
    // 通用封装
    public ResponseBase setResult(Integer code, String msg, Object data) {
        return new ResponseBase(code, msg, data);
    }
}

redis:

import java.util.concurrent.TimeUnit;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
@Component
public class BaseRedisService {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    public void setString(String key, Object data, Long timeout) {
        if (data instanceof String) {
            String value = (String) data;
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
        }
        if (timeout != null) {
            stringRedisTemplate.expire(key, timeout, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
    public Object getString(String key) {
        return stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
    }
    public void delKey(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }
}

response:

import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
@Getter
@Setter
@Slf4j
public class ResponseBase {
    private Integer rtnCode;
    private String msg;
    private Object data;
    public ResponseBase() {
    }
    public ResponseBase(Integer rtnCode, String msg, Object data) {
        super();
        this.rtnCode = rtnCode;
        this.msg = msg;
        this.data = data;
    }
    public static void main(String[] args) {
        ResponseBase responseBase = new ResponseBase();
        responseBase.setData("123456");
        responseBase.setMsg("success");
        responseBase.setRtnCode(200);
        System.out.println(responseBase.toString());
        log.info("itmayiedu...");
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "ResponseBase [rtnCode=" + rtnCode + ", msg=" + msg + ", data=" + data + "]";
    }
}