常见的保证接口数据安全8种方案

我们都知道，数据在网络传输过程中，很容易被抓包。特别使用的是http协议（报文明文传输），用户的数据就很容易被别人获取。那么有哪些常见的保证接口数据安全的方案呢？

1.数据加密，防止报文明文传输。

1.1 什么是数据加密？

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。一般使用对称加密算法（常见DES、AES、RC5、Blowfish、IDEA）来加解密，或者哈希算法处理（常见MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-X）。

对称加密：加密和解密使用相同密钥的加密算法。特点：加解密效率高，速度快，适合大数据量加解密。

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。特点：算法复杂，加解密速度慢，但安全性高。一般与对称加密结合使用（对称加密通信内容，非对称加密对称秘钥）。

更安全的做法，就是用非对称加密算法（常见RSA、DH、DSA、ECC），公钥加密，私钥解密。

如果需要对所有字段都加密，一般直接使用https协议。https采用的是非对称加密与对称加密结合使用的方式：对称加密通信内容，非对称加密对称秘钥。

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。

2.1 什么是加签验签呢？

数据加签：用Hash算法（如MD5，或者SHA-256）生成原始请求参数报文摘要，然后用私钥对摘要进行加密，得到报文数字签名sign（这个过程就是加签）。通常来说，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算法生成报文摘要A.再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，就可以确定报文是否被被篡改。

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。那么如何确认用户身份的呢？可以使用token授权机制。

3.1 token的授权认证方案

token的授权认证方案：用户在客户端输入用户名和密码进行登录，服务端会校验密码成功，并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：

用户输入用户名和密码，发起登录请求
服务端校验密码，如果校验通过，生成一个全局唯一的token。
将token存储在redis中，其中key是token，value是userId或者是用户信息，设置一个过期时间。
把这个token返回给客户端
用户发起其他业务请求时，需要带上这个token
后台服务会统一拦截接口请求，进行token有效性校验，并从中获取用户信息，供后续业务逻辑使用。如果token不存在，说明请求无效。

3.2 如何保证token的安全？t是不是拿到token就可以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：

token设置合理的有效期
使用https协议
token可以再次加密
如果访问的是敏感信息，单纯加token是不够的，通常会再配置白名单

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。比如说企业微信、钉钉等，如果有外面的商户要接入他们的系统，则需要提前配置IP白名单，才可以访问。