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Java

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更新时间: 2019/10/22 GMT+08:00

操作场景

使用Java语言进行后端服务签名时,您需要先获取SDK,然后导入工程,最后参考校验后端签名示例校验签名是否一致。

本章节以IntelliJ IDEA 2018.3.5版本为例介绍。

前提条件

导入工程

  1. 打开IntelliJ IDEA,在菜单栏选择“File > New > Project from Existing Sources”,选择解压后的“apigateway-backend-signature-demo\pom.xml”文件,单击“OK”。

    图1 Select File or Directory to Import

  2. 保持默认设置,单击“Next > Next > Next > Next > Finish”,完成工程导入。
  3. 在右侧Maven页签,双击“compile”进行编译。

    图2 编译工程

    返回“BUILD SUCCESS”,表示编译成功。

  4. 右键单击BackendSignatureApplication,选择“Run”运行服务。

    图3 运行服务

    “ApigatewaySignatureFilter.java”为示例代码,请根据实际情况修改参数后使用。具体代码说明请参考校验后端签名示例

校验后端签名示例

  • 示例演示如何编写一个基于Spring boot的服务器,作为API的后端,并且实现一个Filter,对API网关的请求做签名校验。
  • API绑定签名密钥后,发给后端的请求中才会添加签名信息。
  1. 编写一个Controller,匹配所有路径和方法,返回体为“Hello World!”。

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    // HelloController.java
    
    @RestController
    @EnableAutoConfiguration
    public class HelloController {
    
        @RequestMapping("/*")
        private String index() {
            return "Hello World!";
        }
    }
    

  2. 编写一个Filter,匹配所有路径和方法。将允许的签名key和secret对放入一个Map中。

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    // ApigatewaySignatureFilter.java
    
    @Component
    @WebFilter(filterName = "ApigatewaySignatureFilter", urlPatterns = "/*")
    public class ApigatewaySignatureFilter implements Filter {
        private static Map<String, String> secrets = new HashMap<>();
        static {
            secrets.put("signature_key1", "signature_secret1");
            secrets.put("signature_key2", "signature_secret2");
        }
    
        @Override
        public void init(FilterConfig filterConfig) throws ServletException {
        }
    
        @Override
        public void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain chain) {
            //签名校验代码
            ...
        }
    }
    

  3. doFilter函数为签名校验代码。校验流程如下:由于filter中需要读取body,为了使得body可以在后续的filter和controller中再次读取,把request包装起来传给后续的filter和controller。包装类的具体实现可见RequestWrapper.java。

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    RequestWrapper request = new RequestWrapper((HttpServletRequest) servletRequest);
    

  4. 使用正则表达式解析Authorization头,得到signingKey和signedHeaders。

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    private static final Pattern authorizationPattern = Pattern.compile("SDK-HMAC-SHA256\\s+Access=([^,]+),\\s?SignedHeaders=([^,]+),\\s?Signature=(\\w+)");
    
    ...
    
    String authorization = request.getHeader("Authorization");
    if (authorization == null || authorization.length() == 0) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Authorization not found.");
    	return;
    }
    
    Matcher m = authorizationPattern.matcher(authorization);
    if (!m.find()) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Authorization format incorrect.");
    	return;
    }
    String signingKey = m.group(1);
    String signingSecret = secrets.get(signingKey);
    if (signingSecret == null) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Signing key not found.");
    	return;
    }
    String[] signedHeaders = m.group(2).split(";");
    

    例如,Authorization头为:

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    SDK-HMAC-SHA256 Access=signature_key1, SignedHeaders=host;x-sdk-date, Signature=e11adf65a20d1b82c25419b5********8d0ba12fed1ceb13ed00
    

    则解析的结果为:

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    signingKey=signature_key1
    signedHeaders=host;x-sdk-date
    

  5. 通过signingKey找到signingSecret,如果不存在signingKey,则返回认证失败。

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    String signingSecret = secrets.get(signingKey);
    if (signingSecret == null) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Signing key not found.");
    	return;
    }
    

  6. 新建一个Request对象,将请求method、url、query、signedHeaders对应的请求头放入其中。判断是否需要设置body并设置。

    需要读取body的条件为:不存在值为UNSIGNED-PAYLOAD的x-sdk-content-sha256头。
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    Request apiRequest = new DefaultRequest();
    apiRequest.setHttpMethod(HttpMethodName.valueOf(request.getMethod()));
    String url = request.getRequestURL().toString();
    String queryString = request.getQueryString();
    try {
    	apiRequest.setEndpoint((new URL(url)).toURI());
    	Map<String, String> parametersmap = new HashMap<>();
    	if (null != queryString && !"".equals(queryString)) {
    		String[] parameterarray = queryString.split("&");
    		for (String p : parameterarray) {
    			String[] p_split = p.split("=", 2);
    			String key = p_split[0];
    			String value = "";
    			if (p_split.length >= 2) {
    				value = p_split[1];
    			}
    			parametersmap.put(URLDecoder.decode(key, "UTF-8"), URLDecoder.decode(value, "UTF-8"));
    		}
    		apiRequest.setParameters(parametersmap); //set query
    	}
    } catch (URISyntaxException e) {
    	e.printStackTrace();
    }
    
    boolean needbody = true;
    String dateHeader = null;
    for (int i = 0; i < signedHeaders.length; i++) {
    	String headerValue = request.getHeader(signedHeaders[i]);
    	if (headerValue == null || headerValue.length() == 0) {
    		((HttpServletResponse) response).sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "signed header" + signedHeaders[i] + " not found.");
    	} else {
    		apiRequest.addHeader(signedHeaders[i], headerValue);//set header
    		if (signedHeaders[i].toLowerCase().equals("x-sdk-content-sha256") && headerValue.equals("UNSIGNED-PAYLOAD")) {
    			needbody = false;
    		}
    		if (signedHeaders[i].toLowerCase().equals("x-sdk-date")) {
    			dateHeader = headerValue;
    		}
    	}
    }
    
    if (needbody) {
            apiRequest.setContent(new ByteArrayInputStream(request.getBody()));    //set body
    }
    

  7. 校验签名是否过期。从X-Sdk-Date头中取出时间,判断与服务器时间是否相差在15分钟以内。如果signedHeaders中不包含X-Sdk-Date,也返回认证失败。

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    private static final DateTimeFormatter timeFormatter = DateTimeFormat.forPattern("yyyyMMdd'T'HHmmss'Z'").withZoneUTC();
    
    ...
    
    if (dateHeader == null) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Header x-sdk-date not found.");
    	return;
    }
    long date = timeFormatter.parseMillis(dateHeader);
    long duration = Math.abs(DateTime.now().getMillis() - date);
    if (duration > 15 * 60 * 1000) {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "Signature expired.");
    	return;
    }
    

  8. 将Authorization头也放入Request对象中,调用verify方法校验请求签名。如果校验通过,则执行下一个filter,否则返回认证失败。

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    DefaultSigner signer = (DefaultSigner) SignerFactory.getSigner();
    boolean verify = signer.verify(apiRequest, new BasicCredentials(signingKey, signingSecret));
    if (verify) {
    	chain.doFilter(request, response);
    } else {
    	response.sendError(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED, "verify authroization failed.");
    }
    

  9. 运行服务器,验证代码正确性。下面示例使用JavaScript SDK中的html签名工具生成签名。

    填入如图所示字段后,单击“Send request”,复制生成的curl命令,并在命令行中执行,服务器返回“Hello World!”。

    如果使用错误的Key和Secret访问,服务器返回401认证不通过。

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