对外HTTP 接口安全设计全流程指南-优快云博客

对外 HTTP 接口安全设计全流程指南

适用于：对外开放的后端 HTTP / REST 接口（偏 Java / Spring Boot，但思路通用）

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1. 明确安全需求（先想清楚要防什么）

对外 HTTP 接口，至少要防这几类问题：

身份伪造：假外部系统伪装成你的合作方来调用接口。
数据篡改：请求在传输过程中被改了（金额被改、账号被改）。
重放攻击：别人抓一包重复发（比如同一笔扣款不停重放）。
暴力刷接口：恶意高频调用把系统打挂。
数据泄露：敏感数据被窃听、打印在日志里。

安全方案的选择，要结合：

是 B2B 系统对接，还是对 C 端开放？
调用方数量：几个固定合作方 / 大量开发者。
数据敏感度：支付、隐私数据 vs 一般业务数据。

下面给出一套通用的 appId + appSecret + 签名 + 时间戳 + nonce 的方案，适合：

外部系统对接（第三方商户、合作方等）。
需要防篡改、防重放、防刷。

2. 必须先上 HTTPS

没有 HTTPS，其它安全手段都很脆弱。

2.1 做什么事

申请证书（阿里云 / 腾讯云 / Let’s Encrypt 免费证书都可以）。
用 Nginx / 网关做 HTTPS 终止：
- 外网访问：https://api.xxx.com/...
- 内网服务：仍然走 http://。
Nginx 里把 HTTP 强制 301 重定向到 HTTPS。
应用层可以限制只允许 HTTPS，拒绝明文 HTTP。

2.2 要点

证书要定期自动续期（比如用 acme 脚本）。
不要在公网暴露未加密的管理后台和调试接口。

3. 设计请求安全协议（签名字段约定）

建议统一规范：

HTTP 方法：比如 POST
URL：/api/order/create
Header 要求：
- appId：调用方 ID。
- timestamp：时间戳（毫秒或秒，需统一）。
- nonce：随机字符串（一次性随机数）。
- sign：签名。
Body：JSON 结构的业务数据。

3.1 签名规则示例（通用版）

约定：

把所有参与签名的参数放在一个 Map 里（包括业务参数、timestamp、nonce，不包括 sign 自身）。
按 key 字典序 排序。
拼接为：k1=v1&k2=v2&... 的格式。
在末尾追加：&appSecret=xxx。
用 HMAC-SHA256 / SHA256 / MD5 计算摘要。
把结果转为十六进制大写字符串，作为 sign。

例如：

参数：
appId=demoApp
timestamp=1710000000000
nonce=AbC123
body 中业务字段：amount=100, orderNo=ABC001

排序后拼接：
amount=100&nonce=AbC123&orderNo=ABC001&timestamp=1710000000000&appSecret=YOUR_SECRET

sign = UPPERCASE( SHA256( 上面这串 ) )

注意：要在文档里 写死一组示例参数 + appSecret + 最终 sign 值，让调用方可以本地对照。

4. 服务端存储和管理 appId/appSecret

设计一张第三方应用表，例如：

CREATE TABLE third_app (
  id           BIGINT PRIMARY KEY,
  app_id       VARCHAR(64) UNIQUE NOT NULL,
  app_secret   VARCHAR(128) NOT NULL,
  status       TINYINT NOT NULL DEFAULT 1,  -- 1=正常 0=禁用
  allow_ip     VARCHAR(1024) NULL,          -- 可选：IP 白名单，逗号分隔
  remark       VARCHAR(255),
  created_at   DATETIME,
  updated_at   DATETIME
);

注意事项：

appSecret 不要明文暴露在页面和日志中。
可以对 appSecret 做加密/脱敏存储（比如用 KMS 管理密钥）。
提供后台页面管理：新增应用、禁用应用、重置秘钥等。

5. 后端实现统一安全拦截（以 Spring Boot 为例）

5.1 拦截位置

常见选择：

Spring MVC HandlerInterceptor。
或 Servlet Filter。
网关层（如 Spring Cloud Gateway / Nginx + 自定义模块）。

这里以 HandlerInterceptor 为例。

5.2 校验流程

从请求头获取 appId / timestamp / nonce / sign。
判空：任何一个缺失直接拒绝。
校验时间戳：当前时间 ± 5 分钟运算范围外拒绝（防止长期有效包）。
防重放（使用 nonce）：
- 组合 key：api:nonce:{appId}:{nonce}。
- 利用 Redis SETNX + 过期时间（如 10 分钟）。
- 如果存在说明 nonce 被重复使用，拒绝。
查 app 信息：
- 根据 appId 查询 third_app 表。
- 检查 status 是否可用。
- 可选：检查请求源 IP 是否在 allow_ip 白名单中。
重建参数并验签：
- 取 query 参数 + body 参数（根据约定）。
- 加上 timestamp 和 nonce。
- 使用 appSecret 重新计算 sign。
- 与请求头里的 sign 对比，不匹配则拒绝。
验签通过后：
- 可将 app 信息放到 request attribute 或 ThreadLocal，供后续业务层使用。

5.3 验签工具类设计要点

关键点：

排序一致性：排序规则要清晰且固定（字典序 / ASCII 升序）。
空值处理：一般做法是不把值为空的字段放进签名串。
编码问题：确保使用统一字符集（如 UTF-8）。
统一封装一个 SignUtil，防止多处复制出错。

伪代码结构：

public class SignUtil {

    public static String sign(Map<String, String> params, String appSecret) {
        // 1. 移除 sign
        params.remove("sign");

        // 2. 排序
        List<String> keys = new ArrayList<>(params.keySet());
        Collections.sort(keys);

        // 3. 拼接 k=v&...
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String key : keys) {
            String value = params.get(key);
            if (value != null && value.length() > 0) {
                if (sb.length() > 0) {
                    sb.append("&");
                }
                sb.append(key).append("=").append(value);
            }
        }

        // 4. 拼接 appSecret
        sb.append("&appSecret=").append(appSecret);

        // 5. 计算摘要（例：SHA-256）
        return DigestUtils.sha256Hex(sb.toString()).toUpperCase();
    }
}

6. 授权：不同 app 能调用哪些接口

认证解决“你是谁”，授权解决“你能干啥”。

6.1 设计权限模型

在 third_app 表增加字段：

scopes 或 permissions：存放允许访问的接口权限（如 JSON / 逗号分隔）。

定义若干权限：

ORDER_CREATE
ORDER_QUERY
USER_INFO_QUERY
……

6.2 服务端使用方式

两种常见做法：

自定义注解 + AOP 校验：
- 注解：@RequiredScope("ORDER_CREATE")
- AOP 从当前请求绑定的 app 的权限集合中查询是否包含该 scope。
和 Spring Security 整合：
- 将 app 映射为一个 UserDetails，把 scopes 映射成 GrantedAuthority。
- 在接口上使用：@PreAuthorize("hasAuthority('ORDER_CREATE')")。

无论哪种方式，都要在 验签通过后 把 app 信息放入可访问的上下文中。

7. 限流与防刷

即使是合法 app，也可能因为 bug 或恶意行为导致接口被刷爆。

7.1 限流维度

可以组合：

appId 维度限流：
- 例如：每 appId 每秒最多 50 次，超过直接拒绝。
IP 维度限流：
- 防止单 IP 恶意攻击。
接口维度限流：
- 某些重接口（例如扣款）限制更严格。

7.2 实现方式

网关 / Nginx：用 limit_req 模块限流。
应用层：
- 使用 Bucket4j / resilience4j。
- 或自己用 Redis + Lua 实现令牌桶/滑动窗口。

7.3 返回提示

限流时统一返回类似：

{
  "code": "RATE_LIMITED",
  "message": "请求过于频繁，请稍后重试"
}

8. 输入校验与输出脱敏

8.1 输入校验

DTO 上使用：@NotNull、@Size、@Pattern 等注解。
统一异常处理：用 @ControllerAdvice 捕获 MethodArgumentNotValidException。
防注入：
- SQL 建议使用预编译参数（MyBatis、JPA 默认如此）。
- 不要拼接原始用户输入到 SQL 字符串。

8.2 输出脱敏

对于敏感字段：

手机号：只显示中间几位，例如：138****5678。
身份证：1101**********1234。
银行卡号：**** **** **** 1234。

日志里：

禁止打印 appSecret、完整的身份证号/卡号等。
sign 也尽量不要完整打印，最多输出前几位做排查。

9. 日志与审计

日志是安全的黑匣子，出问题全靠它。

建议记录：

appId。
请求 URL / HTTP 方法。
请求时间、耗时。
请求 IP。
结果状态（成功 / 失败 + 失败原因）。
核心业务字段（适当脱敏）。

可以：

将日志收集到 ELK（Elasticsearch + Logstash + Kibana）。
方便后续分析：某 app 调用量、某 IP 是否可疑、哪些接口错误率高等。

10. 文档对接：给外部系统看的内容要清晰

对外提供文档时，要避免模糊描述。重点说明：

HTTP 基本信息：
- 请求方法（GET / POST）。
- 请求 URL。
- Content-Type（一般为 application/json）。
请求头字段：
- appId：如何获取。
- timestamp：使用的时间单位（秒 / 毫秒）。
- nonce：长度、字符集要求。
- sign：签名算法说明。
签名规则：
- 参与签名的字段列表。
- 是否包含 body 参数。
- 排序规则。
- 空值处理方式。
- 字符编码。
完整示例：
- 给出一套参数 + appSecret。
- 详细写出：
  - 排序后的拼接字符串。
  - 中间结果（可选）。
  - 最终 sign 值。