WebAPI 用户认证防篡改实现HMAC（一）MD5签名获取

在开始前先说下HMAC防篡改机制的原理，如果已经接触过支付宝的可以跳过此部分

防篡改，顾名思义就是防止有人恶意篡改请求数据以达到恶意攻击的目的，那要怎么才能实现这样的目的呢？其实很简单，将要请求的数据加上合作号、合作Key按规则组织成一个字符串，获取对应的MD5摘要，然后将该摘要及合作号同时作为请求的一部分一起传递（合作Key禁止传递）

下面进行举例：

假定需要进行签名的参数如下（以json格式举例）：

{‘partner’: ‘3122131212’，‘orderNo’：‘1234567’}

对数组里的每一个键按默认的字母正向排序，最后加上partner对应的key进行MD5加密，假定对应的key为bbb，则需要进行MD5摘要的字符串如下：

partner=3122131212&orderNo=1234567bbb

最终需要传递的请求数据格式如下（分别列举GET和POST方式，服务实际支持哪种方式以服务声明为准）：

GET：partner=3122131212&orderNo=1234567&sign=EBFE84D02E8E40952899EE5CDFE5404C

POST：{‘partner’:‘3122131212’，‘orderNo’：‘1234567’ ，‘sign：‘EBFE84D02E8E40952899EE5CDFE5404C’}

上例中partner为平台提供的合作号，key为合作密码，sign为签名，然后此处例子是将Get和Post区分开来的，实际获取MD5的代码会支持QueryString及Form同时存在的情况，且当两者同时存在时，组织字符串顺序为先QueryString后Form

以下是签名摘要生成代码

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Collections.Specialized;
    using System.Security.Cryptography;
    using System.Text;

    public static class SecuritySignHelper
    {
        public const string Partner = "partner";
        public const string Sign = "sign";
        /// <summary>
        /// 获取防篡改签名，组织原始字符串的方式为：先get后post，该签名要求partner在加密时为全小写，同时该方法隐含要求parnter和sign必须通过QueryString方式传递
        /// </summary>
        /// <param name="getCollection">通过QueryString方式传递的键值集合,如果内部包含parnter或者sign，相关字段在组织原始字符串时将会被移除</param>
        /// <param name="partner">合作账号</param>
        /// <param name="partnerKey">合作Key</param>
        /// <param name="postCollection">通过Form方式传递的键值集合，如果包含parnter或者sign，此部分不会被做特殊处理</param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetSecuritySign(this NameValueCollection getCollection, string partner, string partnerKey, NameValueCollection postCollection = null)
        {
            if (string.IsNullOrWhiteSpace(partner) || string.IsNullOrWhiteSpace(partnerKey))
            {
                throw new ArgumentNullException();
            }
            var dic = SecuritySignHelper.GetSortedDictionary(getCollection,
                (k) =>
                {//过滤partner及sign
                    return string.Equals(k, SecuritySignHelper.Partner, StringComparison.OrdinalIgnoreCase)
                        || string.Equals(k, SecuritySignHelper.Sign, StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
                });
            dic.Add(SecuritySignHelper.Partner, partner);
            StringBuilder tmp = new StringBuilder();
            SecuritySignHelper.FillStringBuilder(tmp, dic);//将QueryString填入StringBuilder
            dic = SecuritySignHelper.GetSortedDictionary(postCollection);
            SecuritySignHelper.FillStringBuilder(tmp, dic);//将Form填入StringBuilder
            tmp.Append(partnerKey);//在尾部添加key
            tmp.Remove(0, 1);//移除第一个&
            return tmp.ToString().GetMD5_32();//获取32位长度的Md5摘要
        }
        private static SortedDictionary<string, string> GetSortedDictionary(NameValueCollection collection, Func<string, bool> filter = null)
        {//获取排序的键值对
            SortedDictionary<string, string> dic = new SortedDictionary<string, string>();
            if (collection != null && collection.Count > 0)
            {
                foreach (var k in collection.AllKeys)
                {
                    if (filter == null || !filter(k))
                    {//如果没设置过滤条件或者无需过滤
                        dic.Add(k, collection[k]);
                    }
                }
            }
            return dic;
        }
        private static void FillStringBuilder(StringBuilder builder, SortedDictionary<string, string> dic)
        {
            foreach (var kv in dic)
            {
                builder.Append('&');
                builder.Append(kv.Key);
                builder.Append('=');
                builder.Append(kv.Value);
            }//按key顺序组织字符串
        }

        /// <summary>
        /// 获取32位长度的Md5摘要
        /// </summary>
        /// <param name="inputStr"></param>
        /// <param name="encoding"></param>
        /// <returns></returns>
        public static string GetMD5_32(this string inputStr, Encoding encoding = null)
        {
            RefEncoding(ref encoding);
            byte[] data = GetMD5(inputStr, encoding);
            StringBuilder tmp = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                tmp.Append(data[i].ToString("x2"));
            }
            return tmp.ToString();
        }
        private static byte[] GetMD5(string inputStr, Encoding encoding)
        {
            using (MD5 md5Hash = MD5.Create())
            {
                return md5Hash.ComputeHash(encoding.GetBytes(inputStr));
            }
        }
        private static void RefEncoding(ref Encoding encoding)
        {
            if (encoding == null)
            {
                encoding = Encoding.Default;
            }
        }
    }

使用例子

            string partner = "zhangsan";
            string partnerKey = "bbb";
            NameValueCollection getCollection = new NameValueCollection();
            string md50 = getCollection.GetSecuritySign(partner, partnerKey);//不带任何参数的请求
            getCollection.Add("test", "123");
            string md51 = getCollection.GetSecuritySign(partner, partnerKey);//带一个参数的请求
            NameValueCollection postCollection = new NameValueCollection();
            postCollection.Add("Name", "张三");
            postCollection.Add("Address", "上海");
            string md52 = getCollection.GetSecuritySign(partner, partnerKey, postCollection);//同时存在QueryString及Form的请求