WebApi與手機客戶端通信安全機制

最近公司有幾個項目需要開發手機客戶端，服務器端選用WebApi，那麼如何保證手機客戶端在請求服務器端時數據不被篡改，如何保證一個http請求的失效機制，下面總結一下我們在項目中針對這兩個問題的解決方案。

基本思路如下：

　　用戶在成功登陸app客戶端之後，手機客戶端向服務器端發出的所有的http請求在請求頭(HttpHeader)上都會帶上下面三個參數：1、Uid(用戶ID)，2、Ts（時間戳），3、Sign（簽名）。其中Ts是當前時間減去1970-1-1得到的10位的時間時間戳數字，Sign是接口中所有http請求參數與Uid、Ts經過MD5加密後得到的一個字符串。

具體實現如下(客戶端的實現，手機客戶端生成下面兩個參數的思路是一樣的)：

1、Ts時間戳

Ts參數可以保證請求的時效性，在手機客戶端生成的Ts，在服務器端驗證一下，保證請求是在我們規定的時間段內，具體代碼如下：

(1)、生成Ts(C#)代碼如下，Andriod和IOS可以同理生成

 /// <summary>
        /// 獲取十位的時間戳
        /// </summary>
        /// <param name="dt"></param>
        /// <returns></returns>
        public string GenerateTimeStamp(DateTime dt)
        {
            // Default implementation of UNIX time of the current UTC time  
            TimeSpan ts = dt.ToUniversalTime() - new DateTime(1970, 1, 1, 0, 0, 0, 0);
            return Convert.ToInt64(ts.TotalSeconds).ToString();
        }  

(2)、服務器端端驗證Ts代碼如下，我們規定從手機客戶端發到服務器端的請求有效期爲5分鐘，時間戳參數是跟在Http請求頭中

//獲取請求頭信息
            var requestHeader = HttpContext.Current.Request.Headers;
           
            //10位時間戳
            var Ts = requestHeader.Get("Ts");
            //驗證Ts是否合法(請求時間有效時間爲：加減5分鐘)
            var ts = Ts;//10位時間戳
            if (ts.Length != 10)
            {
                var resp = Request.CreateResponse<string>(HttpStatusCode.OK, "請求已過期", "application/json"); ;

                throw new HttpResponseException(resp);
            }
            var tsDate = ComHelper.ConvertIntDateTime(ts.ToString());
            if (tsDate > DateTime.Now.AddMinutes(5) || tsDate < DateTime.Now.AddMinutes(-5))
            {
                var resp = Request.CreateResponse<string>(HttpStatusCode.OK, "請求已過期", "application/json"); ;

                throw new HttpResponseException(resp);
            }

(3)、ComHelper公共類代碼如下

 

 

2、Sign簽名

(1)、sign的生成規則：服務器端接口中的所有參數+Uid+Ts，去除掉參數中值爲空的參數後， 按照參數key值排序，用&鏈接，並全部轉化爲小寫，然後用MD5加密，通過HttpHeader發送到服務器端接口。

生成Sign大代碼如下(C#),Android和IOS可以同理生成

假如手機客戶端請求的一個API接口爲：http://weapi.com/order/getlist?StatusID=1&CarID=2&CityID=3&name=&key=222

sign=md5(carid=2&cityid=3&key=222&statusid=1&ts=0123456789&uid=110)

(2)、驗證客戶端的Sign，防止參數被修改

 //請求籤名，客戶端生成的簽名
            var Sign = requestHeader.Get("Sign");
//排序字典，按照key排序
            SortedDictionary<string, string> postValue = null;
            //獲取請求中所有的參數
            postValue = ComHelper.GetRequestSortDic(true);
            postValue.Add("Uid", Uid);//API賬戶名稱
            postValue.Add("Ts", Ts);//10位時間戳 

            string APIPrivateKey = "2D7E7C96-DAC5-4526-96C3-C60CDEC4B120";//客戶端和手機端保持一致
            //服務器端生成的Sign
            string mysign = ComHelper.GetResponseMysign(postValue, APIPrivateKey);
            if (!Sign.Equals(mysign, StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase))
            {
                var resp = Request.CreateResponse<string>(HttpStatusCode.OK, "簽名錯誤", "application/json"); ;

                throw new HttpResponseException(resp);
            }

 3、模擬測試

 (1)C#模擬Http請求，代碼如下

 //請求的API地址
            string url = "http://localhost:51942/api/Values/Get?StatusID=1&CarID=2&CityID=3&name=&key=1233";
            //生成Ts
            string Ts = ComHelper.GenerateTimeStamp(DateTime.Now);
            //SortedDictionary會自動按照key值排序
            SortedDictionary<string, string> sortDic = new SortedDictionary<string, string>();
            sortDic.Add("StatusID", "1");
            sortDic.Add("CarID", "2");
            sortDic.Add("CityID", "3");
            sortDic.Add("name", "");
            sortDic.Add("key", "1233");
            sortDic.Add("Uid","110");
            sortDic.Add("Ts", Ts);
            string APIPrivateKey = "2D7E7C96-DAC5-4526-96C3-C60CDEC4B120";//客戶端和手機端保持一致,md5加密多使用了一個參數
            //獲取Sign簽名
            string Sign = ComHelper.GetResponseMysign(sortDic, APIPrivateKey);
            
            //發送請求
            System.Net.WebRequest wReq = System.Net.WebRequest.Create(url);
            wReq.Headers.Add("Uid", "110");
            wReq.Headers.Add("Ts", Ts);
            wReq.Headers.Add("Sign", Sign);

            System.Net.WebResponse wResp = wReq.GetResponse();
            System.IO.Stream respStream = wResp.GetResponseStream();

            using (System.IO.StreamReader reader = new System.IO.StreamReader(respStream, Encoding.UTF8))
            {
                string res= reader.ReadToEnd();
            }

 

(2)服務器端驗證參數，參數驗證寫在BaseApiController.cs文件中，只要繼承該類的都可以驗證客戶端傳過來的參數

 public class ValuesController : BaseApiController
    {
        
        // GET api/values
        public IEnumerable<string> Get(string StatusID,string CarID,string CityID,string name, string key)
        {
            return new string[] { "value1", "value2" };
        }