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更新时间：2021-10-18 GMT+08:00
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APP认证工作原理

  1. 构造规范请求。

    将待发送的请求内容按照与API网关（即API管理）后台约定的规则组装，确保客户端签名、API网关后台认证时使用的请求内容一致。

  2. 使用规范请求和其他信息创建待签字符串。
  3. 使用AK/SK和待签字符串计算签名。
  4. 将生成的签名信息作为请求消息头添加到HTTP请求中，或者作为查询字符串参数添加到HTTP请求中。
  1. API网关收到请求后，执行1~3，计算签名。
  2. 将3中的生成的签名与5中生成的签名进行比较，如果签名匹配，则处理请求，否则将拒绝请求。

APP签名仅支持Body体12M及以下的请求签名。

步骤1：构造规范请求

使用APP方式进行签名与认证，首先需要规范请求内容，然后再进行签名。客户端与API网关使用相同的请求规范，可以确保同一个HTTP请求的前后端得到相同的签名结果，从而完成身份校验。

HTTP请求规范伪代码如下：

CanonicalRequest =
      HTTPRequestMethod + '\n' +
      CanonicalURI + '\n' +
      CanonicalQueryString + '\n' +
      CanonicalHeaders + '\n' +
      SignedHeaders + '\n' +
      HexEncode(Hash(RequestPayload))

通过以下示例来说明规范请求的构造步骤。

假设原始请求如下：

GET https://c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com/app1?b=2&a=1 HTTP/1.1
Host: c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com
X-Sdk-Date: 20191111T093443Z
  1. 构造HTTP请求方法（HTTPRequestMethod），以换行符结束。

    HTTP请求方法，如GET、PUT、POST等。请求方法示例：

    GET
  2. 添加规范URI参数（CanonicalURI），以换行符结束。

    释义：

    规范URI，即请求资源路径，是URI的绝对路径部分的URI编码。

    格式：

    根据RFC 3986标准化URI路径，移除冗余和相对路径部分，路径中每个部分必须为URI编码。如果URI路径不以“/”结尾，则在尾部添加“/”。

    举例：

    示例中的URI：/app1，此时规范的URI编码为：

    GET
/app1/

    计算签名时，URI必须以“/”结尾。发送请求时，可以不以“/”结尾。

  1. 添加规范查询字符串（CanonicalQueryString），以换行符结束。

    释义：

    查询字符串，即查询参数。如果没有查询参数，则为空字符串，即规范后的请求为空行。

    格式：

    规范查询字符串需要满足以下要求：

    • 根据以下规则对每个参数名和值进行URI编码：
      • 请勿对RFC 3986定义的任何非预留字符进行URI编码，这些字符包括：A-Z、a-z、0-9、-、_、.和~。
      • 使用%XY对所有非预留字符进行百分比编码，其中X和Y为十六进制字符（0-9和A-F）。例如，空格字符必须编码为%20，扩展UTF-8字符必须采用“%XY%ZA%BC”格式。
    • 对于每个参数，追加“URI编码的参数名称=URI编码的参数值”。如果没有参数值，则以空字符串代替，但不能省略“=”。

      例如以下含有两个参数，其中第二个参数parm2的值为空。

      parm1=value1&parm2=
    • 按照字符代码以升序顺序对参数名进行排序。例如，以大写字母F开头的参数名排在以小写字母b开头的参数名之前。
    • 以排序后的第一个参数名开始，构造规范查询字符串。

    举例：

    示例中包含两个可选参数：a、b

    GET
/app1/
a=1&b=2
  1. 添加规范消息头（CanonicalHeaders），以换行符结束。

    释义：

    规范消息头，即请求消息头列表。包括签名请求中的所有HTTP消息头列表。消息头必须包含X-Sdk-Date，用于校验签名时间，格式为ISO8601标准的UTC时间格式：YYYYMMDDTHHMMSSZ。如果API发布到非RELEASE环境时，需要增加自定义的环境名称。

    客户端须注意本地时间与时钟服务器的同步，避免请求消息头X-Sdk-Date的值出现较大误差。

    API网关除了校验时间格式外，还会校验该时间值与网关收到请求的时间差，如果时间差超过15分钟，API网关将拒绝请求。

    格式：

    CanonicalHeaders由多个请求消息头共同组成，CanonicalHeadersEntry0 + CanonicalHeadersEntry1 + ...，其中每个请求消息头（CanonicalHeadersEntry）的格式为Lowercase(HeaderName) + ':' + Trimall(HeaderValue) + '\n'

    • Lowercase表示将所有字符转换为小写字母的函数。
    • Trimall表示删除值前后的多余空格的函数。
    • 最后一个请求消息头也会携带一个换行符。叠加规范中CanonicalHeaders自身携带的换行符，因此会出现一个空行。
    • 消息头名称要保持唯一性，出现多个相同消息头名称时，无法完成认证。

    举例：

    GET
/app1/
a=1&b=2
host:c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com
x-sdk-date:20191111T093443Z
    规范消息头需要满足以下要求：
    • 将消息头名称转换为小写形式，并删除前导空格和尾随空格。
    • 按照字符代码对消息头名称进行升序排序。

    例如原始消息头为：

    Host: c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com\n
Content-Type: application/json;charset=utf8\n
My-header1:    a   b   c  \n
X-Sdk-Date:20191111T093443Z\n
My-Header2:    "a   b   c"  \n

    规范消息头为：

    content-type:application/json;charset=utf8\n
host:c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com\n
my-header1:a   b   c\n
my-header2:"a   b   c"\n
x-sdk-date:20191111T093443Z\n
  2. 添加用于签名的消息头声明（SignedHeaders），以换行符结束。

    释义：

    用于签名的请求消息头列表。通过添加此消息头，向API网关告知请求中哪些消息头是签名过程的一部分，以及在验证请求时API网关可以忽略哪些消息头。X-Sdk-date必须作为已签名的消息头。

    格式：

    SignedHeaders = Lowercase(HeaderName0) + ';' + Lowercase(HeaderName1) + ";" + ...

    已签名的消息头需要满足以下要求：将已签名的消息头名称转换为小写形式，按照字符代码对消息头进行排序，并使用“;”来分隔多个消息头。

    Lowercase表示将所有字符转换为小写字母。

    举例：

    以下表示有两个消息头参与签名：host、x-sdk-date

    GET
/app1/
a=1&b=2
host:c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com
x-sdk-date:20191111T093443Z

host;x-sdk-date
  3. 基于HTTP或HTTPS请求正文中的body体（RequestPayload），使用SHA-256哈希函数创建哈希值。

    释义：

    请求消息体。消息体需要做两层转换：HexEncode(Hash(RequestPayload))，其中Hash表示生成消息摘要的函数，当前支持SHA-256算法。HexEncode表示以小写字母形式返回摘要的Base-16编码的函数。例如，HexEncode("m") 返回值为“6d”而不是“6D”。输入的每一个字节都表示为两个十六进制字符。

    计算RequestPayload的哈希值时，对于“RequestPayload==null”的场景，直接使用空字符串""来计算。

    举例：

    本示例为GET方法，body体为空。经过哈希处理的body（空字符串）如下：

    GET
/app1/
a=1&b=2
host:c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897e.apigw.exampleRegion.com
x-sdk-date:20191111T093443Z

host;x-sdk-date
e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855
  4. 对构造好的规范请求进行哈希处理，算法与对RequestPayload哈希处理的算法相同。经过哈希处理的规范请求必须以小写十六进制字符串形式表示。

    算法伪代码：Lowercase(HexEncode(Hash.SHA256(CanonicalRequest)))

    经过哈希处理的规范请求示例：

    af71c5a7ef45310b8dc05ab15f7da50189ffa81a95cc284379ebaa5eb61155c0

步骤2：创建待签字符串

对HTTP请求进行规范并取得请求的哈希值后，将其与签名算法、签名时间一起组成待签名字符串。

StringToSign =
    Algorithm + \n +
    RequestDateTime + \n +
    HashedCanonicalRequest

伪代码中参数说明如下。

  • Algorithm

    签名算法。对于SHA 256，算法为SDK-HMAC-SHA256。

  • RequestDateTime

    请求时间戳。与请求消息头X-Sdk-Date的值相同，格式为YYYYMMDDTHHMMSSZ。

  • HashedCanonicalRequest

    经过哈希处理的规范请求。

上述例子得到的待签字符串为：

SDK-HMAC-SHA256
20191111T093443Z
af71c5a7ef45310b8dc05ab15f7da50189ffa81a95cc284379ebaa5eb61155c0

步骤3：计算签名

将APP secret和创建的待签字符串作为加密哈希函数的输入，计算签名，将二进制值转换为十六进制表示形式。

伪代码如下：

signature = HexEncode(HMAC(APP secret, string to sign))

其中HMAC指密钥相关的哈希运算，HexEncode指转十六进制。伪代码中参数说明如表1所示。

表1 参数说明

参数名称

参数解释

APP secret

签名密钥

string to sign

创建的待签字符串

假设APP secret为FWTh5tqu2Pb9ZGt8NI09XYZti2V1LTa8useKXMD8，则计算得到的signature为：

01cc37e53d821da93bb7239c5b6e1640b184a748f8c20e61987b491e00b15822

步骤4：添加签名信息到请求头

在计算签名后，将它添加到Authorization的HTTP消息头。Authorization消息头未包含在已签名消息头中，主要用于身份验证。

伪代码如下：

Authorization header创建伪码：
Authorization: algorithm Access=APP key, SignedHeaders=SignedHeaders, Signature=signature

需要注意的是算法与Access之前没有逗号，但是SignedHeaders与Signature之前需要使用逗号隔开。

得到的签名消息头为：

Authorization: SDK-HMAC-SHA256 Access=FM9RLCN************NAXISK, SignedHeaders=host;x-sdk-date, Signature=01cc37e53d821da93bb7239c5b6e1640b184a748f8c20e61987b491e00b15822

得到签名消息头后，将其增加到原始HTTP请求内容中，请求将被发送给API网关，由API网关完成身份认证。身份认证通过后，该请求才会发送给后端服务进行业务处理。

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