基于http协议的加密传输方案

蔚落 2022-04-21 15:40 492阅读 0赞

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最近公司需要通过公网与其它平台完成接口对接，但是基于开发时间和其它因素的考虑，本次对接无法采用https协议实现。既然不能用https协议，那就退而求其次采用http协议吧！

那么问题来了！在对接的过程中我们需要对如下问题进行相关的考虑：

### 1、敏感信息的不可见性 ###

使用http协议传输数据很容易被抓包监听传输内容，如果这些数据中存在敏感信息的话，风险太大了。因此我们需要对我们的传输数据进行一定的加密处理，即使数据被预期接收方之外的其它不法分子拦截，也无法轻易的破译此次请求的传输内容！最简单的方案就是对传输数据使用Base64方法转码，使得数据具备一定的不可读性。当然啦，这种方案实际上是不可取的，因为Base64方案太容易被识别然后解密了。比较常见的做法是，发送方和接收方彼此约定密钥，发送方发送时用密钥对数据加密，接收方用密钥对数据解密。比如AES128加密算法？但是AES128加密也存在局限性，需要定期维护。就算你认为你这方的内部人员是可信的，你也无法无法保证对方的密钥不会泄漏吧。当然聪明的你可能会说，那我就使用非对称加密算法，比如RSA好了。好像是没啥问题？但是如果数据量比较大的话，RSA加密方法对服务器的压力也是很大的。。所以本次结合了AES和RSA来实现我们的数据传输。

### 2、防止数据被篡改 ###

用签名！用签名！用签名！重要的事情说三遍？例如：当数据被封装好后，我们可以用md5算法计算出待传输数据的摘要字符串作为签名。当服务器接受到数据后，同样使用md5对数据做摘要，同请求报文中的签名作比较，若不一致则说明该http请求数据已被篡改。但仅仅使用md5对数据作摘要就够了吗？万一攻击方发现了数据签名是用md5做的，攻击方只需要对已篡改的数据再做一次md5，同时更新请求中的签名即可。因此如何生成可靠的签名也需要我们仔细的斟酌。有几点我觉得是需要注意的：1、无法轻易的根据签名推反推出当前签名所采用的算法；2、签名算法的复杂性、可靠性；3、不要直接对传输数据作签名，可以先对请求数据作摘要，再使用加密算法生成签名，既可以提升效率也在一定程度上提高了安全性。

### 3、http请求的真实性 ###

有很多方案可以保证http请求的真实性。比如使用token来进行身份验证，可以借鉴微信的身份验证方案或者jwt实现。本次我们只做了简单的处理，在http请求头中设置了一个时间戳，当服务器接收到数据后，会取出http请求中的时间戳，同时与服务器当前时间作比较。若时间间隔过大，则认为该请求是不真实的，直接拒绝并返回！

上面简单的介绍了http传输敏感数据需要注意的地方，本方案具体实现思路如下图所示：

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### 发送方需要干的事 ###

### 1、生成签名 ###

*  构造传输对象，并将传输对象转换成json字符串

本次接口传输采用rest模式作为标准，先构造待传输对象。构造完成后借用Google的Gson包来将对象转换成json字符串。

*  使用md5算法生成json字符串摘要
 *  使用RSA公钥对摘要字符串作加密处理，生成签名

### 2、加密请求报文 ###

发送方创建一个http请求时，需要动态的生成一个AESKey，同时使用该AESKey对请求数据作加密处理。为什么每次请求都需要生成一个新的AESKey呢？主要还是为了防止数据泄漏。如果固定使用相同的Key，万一Key被发送方内部人员泄漏了，其实也对发送数据的加密也就没有意义了。

### 3、加密AES密钥 ###

在http请求传递数据时，AES密钥也会被同样传递过去。为了保证AES密钥的安全性，我们采用RSA公钥对AES密钥作加密处理。处理完后会放到Http请求头的Authencation字段中。

### 4、构造http请求 ###

*  将第一步生成的签名放到http请求头中的Authencation字段中
 *  将加密后的AES密钥放到http请求头中的SecurityKey字段中
 *  将该请求创建时间放到http请求头中的TimesTamp字段中
 *  将第二步生成的加密报文放到http body中

### 5、处理http请求结果 ###

在此之前，请求方和发送方需要约定返回结果的加密方式。发送方接收到http请求返回结果后，通过约定的方式对返回结果进行处理，以供后续使用。这里我们仅简单的约定接收方使用接收到的AES密钥对返回数据作加密后返回即可。

### 接收方需要干的事 ###

### 1、请求的真实性校验 ###

获取http请求头中的TimesTamp字段，同时与系统时间作比较。如果请求时间与当前系统时间间隔在五分钟之内，则认为请求是真实的，反之则认为请求是非法的。

### 2、获取AES密钥 ###

从http请求中的SecurtiyKey获取被加密的AES密钥，使用RSA密钥对其解密，获取可供使用的AES密钥

### 3、获取请求报文 ###

从httpbody中获取请求报文，使用上面第二步生成的AES密钥解密请求报文

### 4、验签 ###

*  对第三步生成的请求报文作md5摘要生成md5Str
 *  获取http请求头中的Authencation字符串，接着使用接收方保存的RSA密钥对其作解密处理获取rsaDecryptStr
 *  比较md5Str和rsaDecryptStr是否一致，若一致则验签通过

### 5、业务处理 ###

使用第三步得到的请求报文进行业务处理

### 6、返回处理结果 ###

使用第二步获取到的AES密钥对返回结果作加密处理并返回

### 总结 ###

本次http请求传输敏感数据方案的实现，上面做了详细的介绍。另外多提一下。在接收方进行验签的时候，我们可以定义一个过滤器来过滤指定http请求。在过滤器中完成验签的工作，以避免在业务处理代码中掺杂验签代码！同时使用过滤器也可以对请求返回结果进行加工处理，在这里就是用AES密钥加密返回结果啦！

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