如何给API签名

前言

有时候为了保护API，需要用到 API 签名，使用 API 签名的好处：

• 让API只能被特定的人访问
• 防止别人抓包拿到请求参数，通过篡改参数发起新的请求

客户端过程

1. 给API调用者分配一个app_id和app_secret，app_secret调用者和服务端各保存一份，不对外泄露，app_id需要在调用 API 时作为参数传递。
2. 除了app_id参数以外，另外增加nonce、timestamp参数。timestamp是时间戳，nonce是一个随机字符串，每次调用API时都要重新生成，且需要保证唯一性。这两个参数主要用来防止重复请求。
3. 将参数列表按字典升序排列，然后在末尾添加上app_secret参数，将参数列表拼接成一个字符串，对字符串做md5加密，得到signature签名，最后将签名也传递给API。

将参数列表拼接成字符串，可以有多种实现方法，在本文中我们使用这种方案：
1）将参数列表进行排序，按key字典升序排列
2）在末尾添加上app_secret参数
3）按key1=value1&key2=value2&key3=value3的格式，将参数列表拼接成一个字符串，其中value值要经过url编码处理
4）拼接完成后，做md5运算，生成散列值，此值便是签名

服务端过程

1. 收到请求后，按照app_id参数查询到对应的app_secret
2. 判断timestamp参数是否已过期
3. 判断nonce参数是否已经被使用
4. 剔除sign参数，将其它参数按照约定的签名计算方法，生成一个签名A，将签名A与sign参数进行对比，如果一致则通过
5. 将nonce参数标记为已使用（可以使用redis来存储，并设置过期时间）

注：
1）时间戳的超时时间不能设置得太小，需要考虑服务端和客户端时间可能会有时差的情况，推荐设置为5分钟
2）对于nonce参数，redis key的过期时间一定要大于时间戳的过期时间，比如时间戳过期时间是5分钟，那么redis key的过期时间就要 >= 5分钟

PHP代码示例

client.php

function genSignature(array $signArr, $appSecret): string
{
    ksort($signArr, SORT_STRING);
    $signArr['app_secret'] = $appSecret;

    $signStr = http_build_query($signArr);
    return md5($signStr);
}

function buildParams(array $params): array
{
    $appId = 'xxxx';
    $appSecret = 'yyyy';

    $params['app_id'] = $appId;
    $params['nonce'] = uniqid('', true);
    $params['timestamp'] = time();
    $params['sign'] = genSignature($params, $appSecret);

    return $params;
}

$params = [
    'username' => '小明',
    'gender' => '男',
];
var_dump(buildParams($params));

// TODO：使用生成的参数调用API接口

server.php

function signatureVerify(array $signArr, $appSecret): string
{
    unset($signArr['sign']);

    ksort($signArr, SORT_STRING);
    $signArr['app_secret'] = $appSecret;

    $signStr = http_build_query($signArr);
    return md5($signStr);
}

$params = $_GET;

$appId = $params['app_id'];
// TODO：根据app_id参数查找对应的app_secret
$appSecret = 'yyyy';

$mySign = signatureVerify($params, $appSecret);
if ($mySign === $params['sign']) {
    echo '签名验证成功';
} else {
    echo '签名验证失败';
}

// TODO：检查timestamp是否已过期
// TODO：检查nonce是否已被使用过
// TODO：将nonce存储到redis，并设置key的过期时间

关于app_secret的安全性

在上述整个过程中，最重要的是保证app_secret不外泄，如果app_secret外泄了，其他人就可以用它来生成签名。

但真实情况下，我们很难保证app_secret不外泄，如果客户端是server端还好说，但如果客户端是浏览器的话，由于网页代码都是可以被看到的，所以只要查看一遍网页的js代码，就可以找到app_secret。

如果客户端是安卓APP，别人也可以通过拆解apk安装包，破解拿到app_secret。

面对这种情况也没有完美的方法，毕竟源代码都被别人看到了，还能有啥安全可言。只能通过js代码混淆、apk包安全加固等方法来提高别人找到app_secret的难度。

加密

虽然我们给接口加了签名验证，但别人还是可以通过浏览器的开发者工具、或者抓包看到具体传递的参数名和参数值。

如果不想别人看到这些信息的话，可以将参数都加密，加密方法可以使用RSA加密（使用服务端公钥加密，服务端收到请求后使用私钥解密）、或者AES加密。

加密后，别人抓包看到的就都是密文了，可以提高别人破解接口的难度。