网络请求中常见的加密机制和加密算法理解

Posted 2021-01-09 perkinszhu

请求安全性： 服务器端在接收到请求的时候，要主动鉴别该请求是否有效，是否可接受。

　　token:已登陆用户的识别码
　　　　解决的问题:用户调用接口时，不用每次都带上用户名和密码，避免了频繁在网络中传输密码被截获的风险。
　　　　使用场景:用户登录系统时传入用户名和密码，服务器校验成功之后，根据uuid等参数生成token返回给客户端，同时把该token和该用户的对应关系缓存在服务器端。客户端在后续的请求接口中不用每次都传入用户名和密码，只需要传入token即可。服务器会根据token确定客户端的身份。
　　　　注意:token可设置生效时间，token失效之后，客户端重新请求token。

　　sign:接口body的签名
　　　　解决问题:避免请求参数被恶意修改。保证了请求数据的一致性。
　　　　使用场景:客户端和服务端约定一个签名生成算法。客户端在请求接口之前调用签名算法，根据参数生成sign值。然后把sign和请求参数一并传给服务器。
　　　　服务器收到到参数和签名之后，根据请求参数，调用签名算法计算出签名，然后比较该签名和客户端传过来的签名是否一致，如果一致，则说明请求参数未被修改过，如果不一致，则说明请求参数被修改过。

　　nonce：请求中附带的随机数
　　　　解决问题:防止恶意程序重复向服务器重复发送相同的请求。
　　　　使用场景：客服端在向服务器发出请求之前，随机生成nonce参数。服务器在接收到请求之后，取出nonce参数，然后去缓存中查找是否已存在nonce的值。如果存在，则说明该请求已经收到过，则 拒绝本次请求，如果不存在，则说明首次接收到该请求，正常进行处理。

　　timestamp：客服端发送请求的时间戳(timestamp一般和nonce组合使用)
　　　　解决的问题:防止服务器端缓存nonce数据量过大的问题。当服务器缓存的nonce较多时，每次查找nonce就会耗费大量时间。通过添加请求时间戳，判断请求时间到服务器接收到请求的时间差是否在有效处理时间内（例如5分钟），如果在5分钟之内则进行处理，如果超出五分钟则拒绝该请求。这样，服务器端在缓存nonce的时候，可以设置nonce的缓存时间为5分钟，超出5分钟之后，自动清除掉缓存中的nonce，这样就避免了缓存大量nonce的问题。

　　　　使用场景:客服端在发出请求时，附带timestamp，记录下当前的请求时间。服务器接收到请求时，取出timestamp，判断和当前的时间差，如果超出一定的时间(例如5分钟)，则放弃该请求。如果在5分钟之内，则取出nonce，去缓存中查找nonce，如果已存在则拒绝掉，如果不存在则正常处理。

 

数据保密性： http请求的数据无论是GET还是POST都可能会被抓包获取到数据。为了避免用户的敏感数据被窃取，则需要对数据进行加密处理。

　　AES:对称加密算法
　　　　使用方式:客服端和服务器端共同确定一个用来加密和解密的秘钥。然后客服端在请求服务器是通过该秘钥对数据进行加密，服务器端在接收到请求之后使用该秘钥对数据进行解密。
　　　　优势：加密效率高
　　　　缺点:秘钥需要共享给客户端，具有泄露的风险

　　RSA:非对称加密算法
　　　　使用方式:服务器端生成公钥和私钥，把私钥发送给客户端。客服端在请求服务器是，通过公钥对数据进行加密。服务器端接收到请求之后，使用私钥对加密的数据进行解密。
　　　　优势:不需要共享私钥，避免了私钥泄露的风险。
　　　　劣势：加密效率低，数据量大是较为耗时

　　实际场景中，一般使用如下策略进行加密：
　　　　　　服务器端通过RSA生成公钥，然后把公钥给客户端。客服端在请求服务器前， 随机生成AES秘钥，然后用AES秘钥加密请求数据。之后用RSA公钥对AES秘钥进行加密，然后把加密之后的AES秘钥和加密后的请求数据一起发送给服务器。服务器收到请求之后，先用RSA私钥解密出AES秘钥，然后用AES秘钥对请求数据进行解密，获取请求数据。

 

其他常见算法说明：
　　　MD5:信息摘要算法,不是加密算法。
　　　　　　加密算法需要能够解密出原始数据的。MD5是不可逆的，不存在解密的说法。MD5的目的是用来校验文件/数据是否和原始数据一致，是否被修改过。只要文件/数据被修改过，则计算出的MD5就不一致。SHA-1类似,可以从来文件校验和计算数字签名。
　　　　　　应用场景:作为计算sign签名的算法，校验数据的一致性

　　Base64:编码规范，不是加密算法。
　　　　　　其存在的目的是为了解决部分网络传输不支持不可见字符的问题。通过Base64编码把数据流转化为可打印显示的字符，之后通过网络进行传输。既然是编码，那么就可以被解码还原的。其类似于URL编码,为了把一些特殊字符转化为安全字符。
　　　　　　应用场景:RSA的公钥为byte数组，在传给客户端的时候 ，就可以通过Base64编码把byte数组转换为字符串，然后传给客户端。

=========================================

原文链接：网络请求中常见的加密机制和加密算法理解

=========================================

----end--