java自定義注解實現數據校驗，java安全入門篇之接口驗簽(原創)

文章大綱

一、加密與驗簽介紹
二、接口驗簽實操
三、項目源碼下載

一、加密與驗簽介紹

??大多數公共網絡是不安全的，一切基于HTTP協議的請求/響應(Request or Response)都是可以被截獲的、篡改、重放(重發)的。因此我們需要考慮以下幾點內容：

1. 防偽裝攻擊（案例：在公共網絡環境中，第三方 有意或惡意 的調用我們的接口）
2. 防篡改攻擊（案例：在公共網絡環境中，請求頭/查詢字符串/內容 在傳輸過程被修改）
3. 防重放攻擊（案例：在公共網絡環境中，請求被截獲，稍后被重放或多次重放）
4. 防數據信息泄漏（案例：截獲用戶登錄請求，截獲到賬號、密碼等）

二、接口驗簽實操

1. 實操說明

??接口加密與驗簽的方法有非常多，比如RSA（后期進行講解）,基于token等方式，而對于普通項目，我認為最重要的是防偽裝攻擊、防篡改攻擊、防重放攻擊。因為接下來的實操，主要圍繞以下幾點進行。

2. 邏輯講解

客戶端操作
（1）用戶登錄成功后，會接收到對應的key值和key過期時間，該key是經過32位小寫加密，且編碼格式為UTF-8
（2）接口請求時，將請求的參數，通過key-value方式進行字典升序，且編碼成UTF-8形式
（3）將key值拼接在升序且編碼后的字符串前面，進行MD32位小寫加密，其編碼成UTF-8形式形成簽名，連同請求參數一同發送至后臺
（4）退出登錄時，需要通知后臺失效該用戶的key
（5）補充說明1：對于登錄接口，如果檢測到用戶賬號密碼錯誤，則判斷錯誤次數后，在一定時間內進行登錄禁止，如果登錄禁止解除后，用戶再次出現錯誤，則延長限制時間
（6）補充說明2：對于無需登錄接口，需要限制客戶端請求次數，進行接口防刷保護

服務端操作
（1）當用戶登錄成功時，生成與該用戶對應的key值返回給用戶端，同時將id與key緩存在redis中
（2）當接收到請求時，根據請求id去redis查詢對應key是多少，查不到則代表沒有請求權限，將該用戶系統信息，請求項目名、接口名，請求時間、錯誤類型（用戶信息不正確/參數與簽名不一致）存進redis（緩存進磁盤），當ip錯誤次數超過一定次數后，限制ip訪問項目
（3）將key和請求參數按客戶端同樣方式進行簽名，與請求的sign進行比較
（4）如果驗簽不一致，將該用戶系統信息，請求項目名、接口名，請求時間、錯誤類型（用戶信息不正確/參數與簽名不一致）存進redis，當ip錯誤次數超過一定次數時，限制ip訪問所有項目，若驗簽通過，則進行接口放行，且將用戶系統信息，請求項目名、接口名，請求時間緩存進日志中（存進磁盤）

java自定義注解實現數據校驗、Redis參數需記錄信息
1.用戶信息：id，用戶key，客戶端請求系統信息
2.驗簽錯誤信息：用戶系統信息，請求項目名、接口名、請求時間、錯誤類型（用戶信息不正確/參數與簽名不一致）

日志緩存信息
接口請求成功信息：用戶系統信息，請求項目名、接口名，請求時間

3.代碼講解

用戶登錄成功、生成key參數

//模擬用戶登錄成功
public String getMd5Key() { return "de456878b58568e29773e6a53b39d6ef"; } 

獲取客戶端信息

/*** 獲取客戶端的信息* @author 吳曉暢**/
public final class SystemUtils { /** * 獲取訪問者IP * 在一般情況下使用Request.getRemoteAddr()即可，但是經過nginx等反向代理軟件后，這個方法會失效。 * * 本方法先從Header中獲取X-Real-IP，如果不存在再從X-Forwarded-For獲得第一個IP(用,分割)， * 如果還不存在則調用Request .getRemoteAddr()。 * @param request * @return */ public String getIpAddr(HttpServletRequest request) { String ip = request.getHeader("X-Real-IP"); if (ip!= null && !"".equals(ip) && !"unknown".equalsIgnoreCase(ip)) { return ip; } ip = request.getHeader("X-Forwarded-For"); if (ip!= null && !"".equals(ip) && !"unknown".equalsIgnoreCase(ip)) { // 多次反向代理后會有多個IP值，第一個為真實IP。 int index = ip.indexOf(','); if (index != -1) { return ip.substring(0, index); } else { return ip; } } else { return request.getRemoteAddr(); } } /** * 獲取來訪者的瀏覽器版本 * @param request * @return */ public String getRequestBrowserInfo(HttpServletRequest request){ String browserVersion = null; String header = request.getHeader("user-agent"); if(header == null || header.equals("")){ return ""; } if(header.indexOf("MSIE")>0){ browserVersion = "IE"; }else if(header.indexOf("Firefox")>0){ browserVersion = "Firefox"; }else if(header.indexOf("Chrome")>0){ browserVersion = "Chrome"; }else if(header.indexOf("Safari")>0){ browserVersion = "Safari"; }else if(header.indexOf("Camino")>0){ browserVersion = "Camino"; }else if(header.indexOf("Konqueror")>0){ browserVersion = "Konqueror"; } return browserVersion; } /** * 獲取系統版本信息 * @param request * @return */ public String getRequestSystemInfo(HttpServletRequest request){ String systenInfo = null; String header = request.getHeader("user-agent"); if(header == null || header.equals("")){ return ""; } //得到用戶的操作系統 if (header.indexOf("NT 6.0") > 0){ systenInfo = "Windows Vista/Server 2008"; } else if (header.indexOf("NT 5.2") > 0){ systenInfo = "Windows Server 2003"; } else if (header.indexOf("NT 5.1") > 0){ systenInfo = "Windows XP"; } else if (header.indexOf("NT 6.0") > 0){ systenInfo = "Windows Vista"; } else if (header.indexOf("NT 6.1") > 0){ systenInfo = "Windows 7"; } else if (header.indexOf("NT 6.2") > 0){ systenInfo = "Windows Slate"; } else if (header.indexOf("NT 6.3") > 0){ systenInfo = "Windows 9"; } else if (header.indexOf("NT 5") > 0){ systenInfo = "Windows 2000"; } else if (header.indexOf("NT 4") > 0){ systenInfo = "Windows NT4"; } else if (header.indexOf("Me") > 0){ systenInfo = "Windows Me"; } else if (header.indexOf("98") > 0){ systenInfo = "Windows 98"; } else if (header.indexOf("95") > 0){ systenInfo = "Windows 95"; } else if (header.indexOf("Mac") > 0){ systenInfo = "Mac"; } else if (header.indexOf("Unix") > 0){ systenInfo = "UNIX"; } else if (header.indexOf("Linux") > 0){ systenInfo = "Linux"; } else if (header.indexOf("SunOS") > 0){ systenInfo = "SunOS"; } return systenInfo; } /** * 獲取來訪者的主機名稱 * @param ip * @return */ public String getHostName(String ip){ InetAddress inet; try { inet = InetAddress.getByName(ip); return inet.getHostName(); } catch (UnknownHostException e) { e.printStackTrace(); } return ""; } /** * 命令獲取mac地址 * @param cmd * @return */ private String callCmd(String[] cmd) { String result = ""; String line = ""; try { Process proc = Runtime.getRuntime().exec(cmd); InputStreamReader is = new InputStreamReader(proc.getInputStream()); BufferedReader br = new BufferedReader (is); while ((line = br.readLine ()) != null) { result += line; } }catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; } /** * * * * @param cmd * 第一個命令 * * @param another * 第二個命令 * * @return 第二個命令的執行結果 * */ private String callCmd(String[] cmd,String[] another) { String result = ""; String line = ""; try { Runtime rt = Runtime.getRuntime(); Process proc = rt.exec(cmd); proc.waitFor(); // 已經執行完第一個命令，準備執行第二個命令 proc = rt.exec(another); InputStreamReader is = new InputStreamReader(proc.getInputStream()); BufferedReader br = new BufferedReader (is); while ((line = br.readLine ()) != null) { result += line; } }catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; } /** * * * * @param ip * 目標ip,一般在局域網內 * * @param sourceString * 命令處理的結果字符串 * * @param macSeparator * mac分隔符號 * * @return mac地址，用上面的分隔符號表示 * */ private String filterMacAddress(final String ip, final String sourceString,final String macSeparator) { String result = ""; String regExp = "((([0-9,A-F,a-f]{1,2}" + macSeparator + "){1,5})[0-9,A-F,a-f]{1,2})"; Pattern pattern = Pattern.compile(regExp); Matcher matcher = pattern.matcher(sourceString); while(matcher.find()){ result = matcher.group(1); if(sourceString.indexOf(ip) <= sourceString.lastIndexOf(matcher.group(1))) { break; // 如果有多個IP,只匹配本IP對應的Mac. } } return result; } /** * @param ip * 目標ip * @return Mac Address * */ private String getMacInWindows(final String ip){ String result = ""; String[] cmd = {"cmd","/c","ping " + ip}; String[] another = {"cmd","/c","arp -a"}; String cmdResult = callCmd(cmd,another); result = filterMacAddress(ip,cmdResult,"-"); return result; } /** * * @param ip * 目標ip * @return Mac Address * */ private String getMacInLinux(