asp.net mvc webapi 实用的接口加密方法示例

在很多项目中，因为webapi是对外开放的，这个时候，我们就要得考虑接口交换数据的安全性。

安全机制也比较多，如andriod与webapi 交换数据的时候，可以走双向证书方法，但是开发成本比较大，

今天我们不打算介绍这方面的知识，我们说说一个较简单也较常见的安全交换机制

在这里要提醒读者，目前所有的加密机制都不是绝对的安全！

我们的目标是，任何用户或者软件获取到我们的webapi接口url后用来再次访问该地址都是无效的！

达到这种目标的话，我们必须要在url中增加一个时间戳，但是仅仅如此还是不够，用户可以修改我们的时间戳！

因此我们可以对时间戳进行MD5加密，但是这样依然不够，用户可以直接对我们的时间戳md5的哦，因些需要引入一个绝对安全

的双方约定的key，并同时加入其它参数进行混淆！

注意：这个key要在app里和我们的webapi里各保存相同的一份！

于是我们约定公式：加密结果=md5(时间戳+随机数+key+post或者get的参数)

下面我们开始通过上述公式写代码：

于由我的环境是asp.net mvc 的，所以重写一个加密类ApiSecurityFilter

1、获取参数

if (request.Headers.Contains("timestamp"))
    timestamp = HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("timestamp").FirstOrDefault());

   if (request.Headers.Contains("nonce"))
    nonce = HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("nonce").FirstOrDefault());

   if (request.Headers.Contains("signature"))
    signature = HttpUtility.UrlDecode(request.Headers.GetValues("signature").FirstOrDefault());

   if (string.IsNullOrEmpty(timestamp) || string.IsNullOrEmpty(nonce) || string.IsNullOrEmpty(signature))
    throw new SecurityException();

2、判断时间戳是否超过指定时间

 double ts = 0;
   bool timespanvalidate = double.TryParse(timestamp,out ts);

   bool falg = (DateTime.UtcNow - new DateTime(1970,1,0)).TotalMilliseconds - ts > 60 * 1000;

   if (falg || (!timespanvalidate))
    throw new SecurityException();

3、POST/DELETE/UPDATE 三种方式提取参数

 case "POST":
    case "PUT":
    case "DELETE":

     Stream stream = HttpContext.Current.Request.InputStream;
     StreamReader streamReader = new StreamReader(stream);
     sortedParams = new SortedDictionary<string,string>(new JsonSerializer().Deserialize<Dictionary<string,string>>(new JsonTextReader(streamReader)));

     break;

4、GET 方式提取参数

case "GET":

     IDictionary<string,string> parameters = new Dictionary<string,string>();

     foreach (string key in HttpContext.Current.Request.QueryString)
     {
      if (!string.IsNullOrEmpty(key))
      {
       parameters.Add(key,HttpContext.Current.Request.QueryString[key]);
      }
     }

     sortedParams = new SortedDictionary<string,string>(parameters);

     break;

5、排序上述参数并拼接，形成我们要参与md5的约定公式中的第四个参数

   StringBuilder query = new StringBuilder();

   if (sortedParams != null)
   {
    foreach (var sort in sortedParams.OrderBy(k => k.Key))
    {
     if (!string.IsNullOrEmpty(sort.Key))
     {
      query.Append(sort.Key).Append(sort.Value);
     }
    }

    data = query.ToString().Replace(" ","");
   }

6、开始约定公式计算结果并对比传过的结果是否一致

 var md5Staff = Seedwork.Utils.CharHelper.MD5(string.Concat(timestamp + nonce + staffId + data),32);

   if (!md5Staff.Equals(signature))
    throw new SecurityException();

完整的代码如下：

public class ApiSecurityFilter : ActionFilterAttribute
 {
  public override void OnActionExecuting(HttpActionContext actionContext)
  {
   var request = actionContext.Request;

   var method = request.Method.Method;
   var staffId = "^***********************************$";

   string timestamp = string.Empty,nonce = string.Empty,signature = string.Empty;

   if (request.Headers.Contains("timestamp"))
    timestamp = request.Headers.GetValues("timestamp").FirstOrDefault();

   if (request.Headers.Contains("nonce"))
    nonce = request.Headers.GetValues("nonce").FirstOrDefault();

   if (request.Headers.Contains("signature"))
    signature = request.Headers.GetValues("signature").FirstOrDefault();

   if (string.IsNullOrEmpty(timestamp) || string.IsNullOrEmpty(nonce) || string.IsNullOrEmpty(signature))
    throw new SecurityException();

   double ts = 0;
   bool timespanvalidate = double.TryParse(timestamp,0)).TotalMilliseconds - ts > 60 * 1000;

   if (falg || (!timespanvalidate))
    throw new SecurityException("timeSpanValidate");

   var data = string.Empty;
   IDictionary<string,string> sortedParams = null;

   switch (method.ToUpper())
   {
    case "POST":
    case "PUT":
    case "DELETE":

     Stream stream = HttpContext.Current.Request.InputStream;
     StreamReader streamReader = new StreamReader(stream);
     sortedParams = new SortedDictionary<string,string>>(new JsonTextReader(streamReader)));

     break;
     
    case "GET":

     IDictionary<string,string>(parameters);

     break;

    default:
     throw new SecurityException("defaultOptions");
   }

   StringBuilder query = new StringBuilder();

   if (sortedParams != null)
   {
    foreach (var sort in sortedParams.OrderBy(k => k.Key))
    {
     if (!string.IsNullOrEmpty(sort.Key))
     {
      query.Append(sort.Key).Append(sort.Value);
     }
    }

    data = query.ToString().Replace(" ","");
   }
  
   var md5Staff = Seedwork.Utils.CharHelper.MD5(string.Concat(timestamp + nonce + staffId + data),32);

   if (!md5Staff.Equals(signature))
    throw new SecurityException("md5Staff");

   base.OnActionExecuting(actionContext);
  }

  public override void OnActionExecuted(HttpActionExecutedContext actionExecutedContext)
  {
   base.OnActionExecuted(actionExecutedContext);
  }
 }

7、最后在asp.net mvc 里加入配置上述类

 public static class WebApiConfig
 {
  public static void Register(HttpConfiguration config)
  {
   // Web API configuration and services
   config.Filters.Add(new ApiSecurityFilter());

   config.Filters.Add(new ApiHandleErrorAttribute());

   // Web API routes
   config.MapHttpAttributeRoutes();

   config.Routes.MapHttpRoute(
    name: "DefaultApi",routeTemplate: "api/{controller}/{id}",defaults: new { id = RouteParameter.Optional }
   );
  }
 }

8、添加写入日志类

 public class ApiHandleErrorAttribute: ExceptionFilterAttribute
 {
  /// <summary>
  /// add by laiyunba 
  /// </summary>
  /// <param name="filterContext">context oop</param>
  public override void OnException(HttpActionExecutedContext filterContext)
  {
   LoggerFactory.CreateLog().LogError(Messages.error_unmanagederror,filterContext.Exception);
  }
 }

9、利用微信小程序测试接口

 var data = {
  UserName: username,Password: password,Action: 'Mobile',Sms: ''
  };

  var timestamp = util.gettimestamp();
  var nonce = util.getnonce();

  if (username && password) {
  wx.request({
   url: rootUrl + '/api/login',method: "POST",data: data,header: {
   'content-type': 'application/json','timestamp': timestamp,'nonce': nonce,'signature': util.getMD5Staff(data,timestamp,nonce)
   },success: function (res) {
   if (res.data) {

1）其中getMD5Staff函数：

function getMD5Staff(queryData,nonce) {

 var staffId = getstaffId();//保存的key与webapi同步
 var data = dictionaryOrderWithData(queryData);
 return md5.md5(timestamp + nonce + staffId + data);
}

2）dictionaryOrderWithData函数：

function dictionaryOrderWithData(dic) {
 //eg {x:2，y:3，z:1}
 var result = "";
 var sdic = Object.keys(dic).sort(function (a,b) { return a.localeCompare(b) });
 var value = "";

 for (var ki in sdic) {
 if (dic[sdic[ki]] == null) {
  value = ""
 }
 else {
  value = dic[sdic[ki]];
 }
 result += sdic[ki] + value;
 }

 return result.replace(/\s/g,"");
}

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