保证接口数据安全的十种方案

前言

大家好呀，保证我是接口捡田螺的小男孩。

我们日常开发中 ，数据如何保证接口数据的安全安全性呢？个人觉得，接口数据安全的保证保证过程，主要体现在这几个方面 ：一个就是接口数据传输过程中的安全，还有就是数据数据到达服务端 ，如何识别数据，安全最后一点就是保证数据存储的免费模板安全性。今天跟大家聊聊保证接口数据安全的接口10个方案。

1.数据加密，数据防止报文明文传输 。安全

我们都知道，保证数据在网络传输过程中，接口很容易被抓包。数据如果使用的是http协议，因为它是明文传输的 ，用户的数据就很容易被别人获取 。源码下载所以需要对数据加密。

常见的实现方式 ，就是对关键字段加密
。比如，你一个登录的接口，你可以对密码加密 。一般用什么加密算法呢 ？简单点可以使用对称加密算法（如AES）来加解密 ，或者哈希算法处理（如MD5） 。

什么是对称加密
：加密和解密使用相同密钥的加密算法 。

非对称加密：非对称加密算法需要两个密钥（公开密钥和私有密钥） 。公钥与私钥是香港云服务器成对存在的，如果用公钥对数据进行加密，只有对应的私钥才能解密。

更安全的做法，就是用非对称加密算法（如RSA或者SM2），公钥加密，私钥解密。

如果你想对所有字段都加密的话 ，一般都推荐使用https协议 。https其实就是在http和tcp之间添加一层加密层SSL。云计算

面试也经常问的，如下：

客户端发起Https请求，连接到服务器的443端口。

服务器必须要有一套数字证书（证书内容有公钥 、证书颁发机构、失效日期等）。

服务器将自己的数字证书发送给客户端（公钥在证书里面，私钥由服务器持有）。

客户端收到数字证书之后，会验证证书的建站模板合法性。如果证书验证通过，就会生成一个随机的对称密钥，用证书的公钥加密。

客户端将公钥加密后的密钥发送到服务器。

服务器接收到客户端发来的密文密钥之后，用自己之前保留的私钥对其进行非对称解密，解密之后就得到客户端的密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，酱紫传输的亿华云数据都是密文啦。

服务器将加密后的密文返回到客户端
。

客户端收到后 ，用自己的密钥对其进行对称解密
，得到服务器返回的数据。

日常业务呢 ，数据传输加密这块的话，用https就可以啦 ，如果安全性要求较高的 ，比如登陆注册这些 ，需要传输密码的 ，密码就可以使用RSA等非对称加密算法，对密码加密。如果你的业务 ，安全性要求很高 ，你可以模拟https这个流程，对报文，再做一次加解密。

2. 数据加签验签

数据报文加签验签 ，是保证数据传输安全的常用手段，它可以保证数据在传输过程中不被篡改。以前我做的企业转账系统 ，就用了加签验签。

数据加签：用Hash算法（如MD5
，或者SHA-256）把原始请求参数生成报文摘要 ，然后用私钥对这个摘要进行加密 ，就得到这个报文对应的数字签名sign（这个过程就是加签）。通常来说呢
，请求方会把数字签名和报文原文一并发送给接收方。

验签：接收方拿到原始报文和数字签名（sign）后，用同一个Hash算法(比如都用MD5)从报文中生成摘要A。另外，用对方提供的公钥对数字签名进行解密，得到摘要B，对比A和B是否相同，就可以得知报文有没有被篡改过。

其实加签，我的理解的话，就是把请求参数 ，按照一定规则 ，利用hash算法+加密算法生成一个唯一标签sign。验签的话 ，就是把请求参数按照相同的规则处理，再用相同的hash算法 ，和对应的密钥解密处理 ，以对比这个签名是否一致
。

再举个例子，有些小伙伴是这么实现的，将所有非空参数（包含一个包AccessKey ，唯一的开发者标识）按照升序 ，然后再拼接个SecretKey（这个仅作本地加密使用，不参与网络传输 ，它只是用作签名里面的）
，得到一个stringSignTemp的值 ，最后用MD5运算，得到sign
。

服务端收到报文后，会校验
，只有拥有合法的身份AccessKey和签名Sign正确，才放行 。这样就解决了身份验证和参数篡改问题，如果请求参数被劫持 ，由于劫持者获取不到SecretKey（仅作本地加密使用 ，不参与网络传输） ，他就无法伪造合法的请求啦

有些小伙伴可能有疑问，加签验签主要是防止数据在传输过程中被篡改，那如果都用了https下协议加密数据了，为什么还会被篡改呢？为什么还需要加签验签呢？

数据在传输过程中被加密了，理论上，即使被抓包，数据也不会被篡改。但是https不是绝对安全的哦。可以看下这个文章 ：可怕 ，原来 HTTPS 也没用 。还有一个点：https加密的部分只是在外网
，然后有很多服务是内网相互跳转的，加签也可以在这里保证不被中间人篡改，所以一般转账类安全性要求高的接口开发 ，都需要加签验签

3.token授权认证机制

日常开发中，我们的网站或者APP，都是需要用户登录的。那么如果是非登录接口，是如何确保安全，如何确认用户身份的呢？可以使用token授权机制。

token的授权认证方案 ：用户在客户端输入用户名和密码，点击登录后 ，服务器会校验密码成功，会给客户端返回一个唯一值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，先进行token验证，如果token存在 ，才表明是合法请求。

token登录授权流程图如下：

我们如何保证token的安全呢？

比如说 ，我如果拿到token ，是不是就可以调用服务器端的任何接口 ？可以从这几个方面出发考虑：

说到token ，有些小伙伴们可能会想起jwt，即（JSON Web Token），其实它也是token的一种。有兴趣的小伙伴可以去了解一下哈。

4. 时间戳timestamp超时机制

数据是很容易抓包的
，假设我们用了https和加签 ，即使中间人抓到了数据报文 ，它也看不到真实数据。但是有些不法者 ，他根本不关心真实的数据，而是直接拿到抓取的数据包，进行恶意请求（比如DOS攻击），以搞垮你的系统 。

我们可以引入时间戳超时机制 ，来保证接口安全 。就是：用户每次请求都带上当前时间的时间戳timestamp 
，服务端接收到timestamp后 ，解密 ，验签通过后 ，与服务器当前时间进行比对
，如果时间差大于一定时间 (比如3分钟)，则认为该请求无效。

5.timestamp+nonce方案防止重放攻击

时间戳超时机制也是有漏洞的，如果是在时间差内 ，黑客进行的重放攻击，那就不好使了。可以使用timestamp+nonce方案。

nonce指唯一的随机字符串，用来标识每个被签名的请求 。我们可以将每次请求的nonce参数存储到一个“set集合”中 ，或者可以json格式存储到数据库或缓存中 。每次处理HTTP请求时，首先判断该请求的nonce参数是否在该“集合”中 ，如果存在则认为是非法请求。

然而对服务器来说
，永久保存nonce的代价是非常大的。可以结合timestamp来优化
。因为timstamp参数对于超过3min的请求，都认为非法请求，所以我们只需要存储3min的nonce参数的“集合”即可 。

6. 限流机制

如果用户本来就是就是真实用户，他恶意频繁调用接口 ，想搞垮你的系统呢？这种情况就需要接入限流了 。

可以使用Guava的RateLimiter单机版限流 ，也可以使用Redis分布式限流 ，还可以使用阿里开源组件sentinel限流 。比如说 ，一分钟可以接受多少次请求。

7. 黑名单机制

如果发现了真实用户恶意请求,你可以搞个黑名单机制 ，把该用户拉黑  。一般情况，会有些竞争对手
，或者不坏好意的用户，想搞你的系统的
。所以 ，为了保证安全，一般我们的业务系统，需要有个黑名单机制。对于黑名单发起的请求，直接返回错误码好了。

8.白名单机制

有了黑名单机制 ，也可以搞个白名单机制啦 。以前我负责的企业转账系统，如果有外面的商户要接入我们的系统时
，是需要提前申请网络白名单的。那时候运维会申请个IP网络白名单 ，只有白名单里面的请求 
，才可以访问我们的转账系统 。

9.数据脱敏掩码

对于密码 ，或者手机号、身份证这些敏感信息，一般都需要脱敏掩码再展示的，如果是密码
，还需要加密再保存到数据库
。

对于手机号、身份证信息这些，日常开发中，在日志排查时 ，看到的都应该是掩码的 。目的就是尽量不泄漏这些用户信息，虽然能看日志的只是开发和运维，但是还是需要防一下 ，做掩码处理 。

对于密码保存到数据库，我们肯定不能直接明文保存 。最简单的也需要MD5处理一下再保存 ，Spring Security中的 BCryptPasswordEncoder也可以，它的底层是采用SHA-256 +随机盐+密钥对密码进行加密 ，而SHA和MD系列是一样的 ，都是hash摘要类的算法。

10. 数据参数一些合法性校验。

接口数据的安全性保证 ，还需要我们的系统，有个数据合法性校验，简单来说就是参数校验，比如身份证长度，手机号长度，是否是数字等等。

总结

本文给大家介绍了10种保证接口数据安全的方案。

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