面试官：实现一个接口，安全性如何保证？

痛定思痛。 2023-09-25 21:59 9阅读 0赞

在某家电商平台上，用户可以通过客户端发起购物请求，并对所选商品进行下单、支付等操作。

为了保障系统的安全性和用户隐私，该电商平台采取了一系列安全措施，包括身份认证、请求过程鉴权和访问控制等三个阶段的验证。

1.  第一阶段是身份认证，鉴别客户端的身份。这一阶段可以采用多种方式进行身份验证，如HTTP基本认证、Token认证，和OAuth2认证等。在具体实践中，我们可以在客户端请求接口的时候，一并提交用于身份认证的Token信息，接口服务器可以通过相关的算法验证Token合法性并拒绝非法请求。同时，Token的生成和管理可利用第三方模块，如jsonwebtoken等来实现。
2.  第二阶段是请求过程鉴权，防止请求被篡改。针对您提供的拉起第三方支付的业务场景，可以在客户端请求前提前生成一份用于防伪验签的随机字符串或者签名，然后将该随机字符串或者签名等信息携带在接口请求参数中，客户端请求接口时，后端可以将请求参数中的随机字符串或者签名等信息重新计算一遍，以判断请求是否被篡改。在具体实现中，我们可以需要将关键数据通过客户端的公钥或者密钥进行加密后再发送到后端服务器上，以保证隐私数据不会被泄露。
3.  第三阶段是访问控制，即控制客户端对API的访问权限。在具体实践中，我们可以利用RBAC模型对访问API的权限进行控制。RBAC模型的基本思想是将访问API的用户分为多个角色，然后对每个角色授予对API的访问权限。当用户访问API时，后端服务器会根据该用户被授予的角色来判断用户是否有权访问该API，如果没有授权访问权限，则服务器会拒绝请求。

以下是Java版本的接口验签示例代码：

import java.security.MessageDigest;
    import java.util.Map;
    
    import org.springframework.util.StringUtils;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    @RestController
    public class PaymentController {
        private final String APP_SECRET = "xxx";
    
        @RequestMapping("/third_party_payment")
        @ResponseBody
        public String third_party_payment(@RequestParam Map<String, String> params) {
            String appId = params.get("app_id");
            String timestamp = params.get("timestamp");
            String paymentAmount = params.get("payment_amount");
            String sign = params.get("sign");
    
            // 进行参数合法性校验
            if (StringUtils.isEmpty(appId) || StringUtils.isEmpty(timestamp) || StringUtils.isEmpty(paymentAmount)
                    || StringUtils.isEmpty(sign)) {
                return "{"code":400,"msg":"参数不完整。"}";
            }
    
            // 进行接口鉴权校验
            String data = String.format("%s%s%s%s", appId, timestamp, paymentAmount, APP_SECRET);
            String md5Sign = MD5(data);
            if (!md5Sign.equals(sign)) {
                return "{"code":400,"msg":"签名不正确。"}";
            }
            // 成功的业务逻辑处理
            return "{"code":200,"msg":"ok"}";
        }
    
        /**
         * 计算MD5值
         */
        private String MD5(String data) {
            try {
                MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
                byte[] bytes = md.digest(data.getBytes("UTF-8"));
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                for (byte b : bytes) {
                    String hex = Integer.toHexString(b & 0xff);
                    if (hex.length() == 1) {
                        sb.append("0");
                    }
                    sb.append(hex);
                }
                return sb.toString();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
    复制代码

在该实现中，我们使用SpringBoot作为应用开发框架，通过RESTful API的方式提供第三方支付接口服务。接口请求时需要提供app\_id、timestamp、payment\_amount和sign四个参数，其中sign参数是通过对前三个参数进行加密生成的。我们使用了MD5算法对前三个参数和app\_secret进行加密，生成sign参数。请求到达服务端后，我们可以通过鉴别请求参数的合法性来进行身份认证和请求过程鉴权，接着可以使用MD5算法对请求参数进行处理，判断请求是否被篡改。最后，我们对用户的请求进行业务逻辑处理，并返回对应的结果。

总的来说，该实现使用了常见的开发框架和加密算法，实现了基本的接口验策略。在实际应用中，需要结合具体业务场景进行优化和改进，以保证接口的安全性、可靠性和高效性。

常见的案例：

1.  输入验证

输入验证是保证接口安全性的重要措施之一，可以使用正则表达式或其他验证方式对请求参数进行验证，确保数据的完整性和正确性。以下是一个简单的示例代码：

@RequestMapping(value = "/login", method = RequestMethod.POST)
    public ResponseEntity<String> login(@RequestParam("username") String username, 
                                         @RequestParam("password") String password) {
        // 验证用户名是否合法
        if (!username.matches("^[a-zA-Z0-9]*$")) {
            return new ResponseEntity<>("Invalid username", HttpStatus.BAD_REQUEST);
        }
        // 验证密码是否合法
        if (!password.matches("^[a-zA-Z0-9]*$")) {
            return new ResponseEntity<>("Invalid password", HttpStatus.BAD_REQUEST);
        }
        // TODO: 根据具体业务逻辑进行其他验证
        return new ResponseEntity<>("Login success", HttpStatus.OK);
    }
    复制代码

1.  防止SQL注入

SQL注入是常见的攻击手段之一，可以通过参数化查询或预编译语句来防止SQL注入攻击。以下是一个简单的示例代码：

@RequestMapping(value = "/users", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity<List<User>> getUsers(@RequestParam("name") String name) {
        String sql = "SELECT * FROM user WHERE name = ?";
        List<User> users = jdbcTemplate.query(sql, new Object[]{name}, new BeanPropertyRowMapper<>(User.class));
        return new ResponseEntity<>(users, HttpStatus.OK);
    }
    复制代码

1.  防止XSS攻击

XSS攻击是指攻击者在页面中注入恶意脚本，可以通过对特殊字符进行转义或使用HTML5的Content Security Policy来防止XSS攻击。以下是一个简单的示例代码：

@RequestMapping(value = "/search", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity<String> search(@RequestParam("keyword") String keyword) {
        // 对特殊字符进行转义
        keyword = HtmlUtils.htmlEscape(keyword);
        // TODO: 根据具体业务逻辑进行查询
        return new ResponseEntity<>(result, HttpStatus.OK);
    }
    复制代码

4. 防止CSRF攻击

CSRF攻击是指攻击者利用用户的登录状态发起恶意请求，可以通过在请求中添加随机生成的CSRF令牌来防止CSRF攻击。以下是一个简单的示例代码：

@RequestMapping(value = "/transfer", method = RequestMethod.POST)
    public ResponseEntity<String> transfer(@RequestParam("from") String from, 
                                            @RequestParam("to") String to, 
                                            @RequestParam("amount") BigDecimal amount,
                                            @RequestParam("csrfToken") String csrfToken,
                                            HttpServletRequest request) {
        // 验证CSRF令牌
        HttpSession session = request.getSession();
        String sessionToken = (String) session.getAttribute("csrfToken");
        if (!csrfToken.equals(sessionToken)) {
            return new ResponseEntity<>("Invalid CSRF token", HttpStatus.BAD_REQUEST);
        }
        // TODO: 根据具体业务逻辑进行转账
        return new ResponseEntity<>("Transfer success", HttpStatus.OK);
    }
    
    @RequestMapping(value = "/getCSRFToken", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity<String> getCSRFToken(HttpServletRequest request) {
        // 生成随机的CSRF令牌
        String csrfToken = UUID.randomUUID().toString();
        HttpSession session = request.getSession();
        session.setAttribute("csrfToken", csrfToken);
        return new ResponseEntity<>(csrfToken, HttpStatus.OK);
    }
    复制代码

5. 验证UID是否是登录UID

验证UID是否是登录UID也是保证接口安全性的重要措施之一。在实际开发中，我们通常会使用会话机制（session）来保存用户的登录状态。对于需要验证UID的接口，我们可以在会话中保存用户的UID，并在接口调用时进行验证，确保用户只能访问自己的数据。以下是一个简单的示例代码：

@RequestMapping(value = "/getUserInfo", method = RequestMethod.GET)
    public ResponseEntity<UserInfo> getUserInfo(@RequestParam("uid") Long uid, HttpSession session) {
        // 验证用户是否登录
        Long loginUid = (Long) session.getAttribute("uid");
        if (loginUid == null) {
            return new ResponseEntity<>(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
        }
        // 验证UID是否是登录UID
        if (!uid.equals(loginUid)) {
            return new ResponseEntity<>(HttpStatus.FORBIDDEN);
        }
        // TODO: 根据UID获取用户信息
        UserInfo userInfo = userService.getUserInfo(uid);
        return new ResponseEntity<>(userInfo, HttpStatus.OK);
    }
    复制代码

在实际开发中，以上安全措施可能只是保障接口安全的基础，还需要根据具体的业务场景和安全需求进行进一步的加固。以下是一些额外的安全措施：

1.  HTTPS：采用HTTPS协议保障接口传输的安全性，防止中间人攻击和数据泄露。
2.  API密钥：为每个客户端分配唯一的API密钥，防止未经授权的访问。
3.  访问频率限制：限制接口访问的频率，防止恶意攻击和DDoS攻击。
4.  日志记录：记录接口的访问日志和异常日志，方便追踪和排查安全问题。
5.  安全审计：定期对接口进行安全审计，发现可能存在的安全漏洞并及时修复。
6.  防火墙：在服务器上配置防火墙，限制对接口的访问，防止未经授权的访问和攻击。

综上所述，保障接口安全需要采取一系列的安全措施，包括输入验证、防止SQL注入、防止XSS攻击、防止CSRF攻击、验证UID是否是登录UID等。除此之外，还可以采取其他的安全措施来进一步加固接口的安全性，确保接口的稳定和安全。