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探討三方接口調(diào)用方案設(shè)計(jì)

:2024年12月30日 碼到三十五
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本文總結(jié)了三方接口設(shè)計(jì)的基本原則,包括安全性、可靠性、易用性和可擴(kuò)展性,并提出了API密鑰生成、鑒權(quán)機(jī)制、回調(diào)地址設(shè)置、URL設(shè)計(jì)和權(quán)限劃分等設(shè)計(jì)方案。

三方接口設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)一個(gè)安全、高效且易于維護(hù)的接口調(diào)用方案,對(duì)于保障系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)安全性和用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。

一、接口設(shè)計(jì)的基本原則

  1. 安全性:確保接口數(shù)據(jù)的安全性,防止數(shù)據(jù)篡改、過期、重復(fù)提交等問題。

  2. 可靠性:接口應(yīng)具備高可用性,能夠在高并發(fā)、高負(fù)載環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

  3. 易用性:接口設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了,易于第三方系統(tǒng)調(diào)用和維護(hù)。

  4. 可擴(kuò)展性:接口設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到未來的擴(kuò)展需求,便于增加新功能或調(diào)整現(xiàn)有功能。

二、設(shè)計(jì)方案

1. API密鑰生成與管理

  • AK(Access Key):用于標(biāo)識(shí)應(yīng)用,是公開的信息,主要用于標(biāo)示用戶或應(yīng)用身份。

  • SK(Secret Key):加密認(rèn)證密鑰,必須嚴(yán)格保密。通過AK和SK的組合使用,進(jìn)行請(qǐng)求的加密驗(yàn)證,確保請(qǐng)求發(fā)送者的身份合法性。

2. 接口鑒權(quán)機(jī)制

  • 客戶端簽名:客戶端使用AK和請(qǐng)求參數(shù)(包括但不限于路徑、方法、參數(shù)、時(shí)間戳等)生成簽名,并將該簽名放入請(qǐng)求頭中,以進(jìn)行身份驗(yàn)證。

  • 時(shí)間戳:每個(gè)請(qǐng)求都需附帶當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間戳,用于校驗(yàn)請(qǐng)求的時(shí)效性,通常有效期設(shè)置為5分鐘以內(nèi)。

  • 流水號(hào)(Nonce):每個(gè)請(qǐng)求生成一個(gè)唯一的臨時(shí)隨機(jī)數(shù),確保在有效期內(nèi)不允許重復(fù)提交,防止重復(fù)攻擊。

3. 回調(diào)地址設(shè)置

  • 第三方應(yīng)用回調(diào)地址:要求第三方應(yīng)用提供回調(diào)地址,用于接收異步通知和回調(diào)結(jié)果,確保數(shù)據(jù)交互的可靠性和及時(shí)性。

4. 接口API設(shè)計(jì)

  • URL設(shè)計(jì):明確接口的地址結(jié)構(gòu),便于第三方系統(tǒng)調(diào)用。

  • HTTP方法:規(guī)定使用GET、POST、PUT、DELETE等HTTP方法,明確各方法的用途和適用場(chǎng)景。

  • 請(qǐng)求參數(shù):詳細(xì)列出每個(gè)接口所需的請(qǐng)求參數(shù),包括必填項(xiàng)和可選項(xiàng),以及參數(shù)的類型和格式。

  • 響應(yīng)格式:統(tǒng)一接口響應(yīng)的數(shù)據(jù)格式,如JSON,并明確響應(yīng)中的字段含義和數(shù)據(jù)類型。

5. 權(quán)限劃分與認(rèn)證

  • appId:應(yīng)用的唯一標(biāo)識(shí),用于標(biāo)識(shí)開發(fā)者賬號(hào)或應(yīng)用實(shí)例。

  • appKey:公開的密鑰,相當(dāng)于賬號(hào),用于在請(qǐng)求中標(biāo)識(shí)應(yīng)用身份。

  • appSecret:私密密鑰,相當(dāng)于密碼,用于加密和權(quán)限控制。

  • token:臨時(shí)令牌,具有時(shí)效性,用于驗(yàn)證用戶或應(yīng)用的身份。在首次驗(yàn)證(如登錄場(chǎng)景)時(shí),使用appKey和appSecret申請(qǐng)accessToken,并設(shè)置失效時(shí)間。后續(xù)每次請(qǐng)求都需帶上該token以表明權(quán)限通過。

6. appKey + appSecret機(jī)制

  • 首次驗(yàn)證:在首次驗(yàn)證時(shí),使用appKey和appSecret來申請(qǐng)accessToken,該token帶有失效時(shí)間,用于后續(xù)的請(qǐng)求認(rèn)證。

  • 權(quán)限控制:針對(duì)同一業(yè)務(wù)的不同權(quán)限需求(如只讀權(quán)限和讀寫權(quán)限),可通過分配不同的appKey和appSecret來實(shí)現(xiàn)權(quán)限劃分。每個(gè)appKey和appSecret對(duì)應(yīng)不同的權(quán)限級(jí)別。

7. 簡(jiǎn)化場(chǎng)景

  • 開放性接口:如百度、谷歌地圖API等,可省去appId和appKey,將三者合一(appId = appKey = appSecret),此時(shí)appId主要用于統(tǒng)計(jì)用戶調(diào)用接口的次數(shù)。

  • 單一權(quán)限配置:當(dāng)每個(gè)用戶有且僅有一套權(quán)限配置時(shí),可去掉appKey,直接使用appId和appSecret進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限控制。

  • 簽名驗(yàn)證:在調(diào)用方向服務(wù)提供方發(fā)起請(qǐng)求時(shí),帶上(appKey、時(shí)間戳timeStamp、隨機(jī)數(shù)nonce、簽名sign)。簽名sign可使用(AppSecret + 時(shí)間戳 + 隨機(jī)數(shù))通過sha1、md5等算法生成。服務(wù)提供方收到請(qǐng)求后,生成本地簽名并與收到的簽名進(jìn)行比對(duì),一致則校驗(yàn)成功。

8. 簽名字段說明

  • appId和appSecret:唯一標(biāo)識(shí)和密鑰,為不同的調(diào)用方分配不同的appId和appSecret。

  • 時(shí)間戳(timeStamp):以服務(wù)端當(dāng)前時(shí)間為準(zhǔn),設(shè)置有效期(如5分鐘以內(nèi)),用于校驗(yàn)請(qǐng)求的時(shí)效性。

  • 流水號(hào)(nonce):臨時(shí)隨機(jī)數(shù),確保在有效期內(nèi)不允許重復(fù)提交,防止重復(fù)攻擊。

  • 簽名字段(sign):客戶端傳遞的簽名信息,包含appId和sign字段,用于驗(yàn)證身份和防止參數(shù)篡改。服務(wù)提供方通過驗(yàn)證簽名來確保請(qǐng)求的安全性和合法性。

三、接口設(shè)計(jì)的具體步驟

1. API密鑰生成與管理

  • 生成密鑰:使用隨機(jī)字符串或UUID生成AK和SK,確保密鑰的唯一性和安全性。

  • 存儲(chǔ)密鑰:將生成的AK和SK存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)或其他持久化存儲(chǔ)中,便于管理和查詢。

  • 分發(fā)密鑰:通過界面、API或自助注冊(cè)流程向第三方系統(tǒng)提供AK和SK。

  • 定期輪換密鑰:定期更換SK,以減少密鑰泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

// 生成API密鑰

public class ApiKeyGenerator {

    public static String generateAccessKey() {

        return UUID.randomUUID().toString();

    }

    public static String generateSecretKey() {

        return Base64.getEncoder().encodeToString(new byte[16]);

    }

}

2. 接口鑒權(quán)

接口鑒權(quán)是驗(yàn)證請(qǐng)求合法性的重要環(huán)節(jié)。可通過以下方式進(jìn)行鑒權(quán):

  • 簽名驗(yàn)證:客戶端使用AK和請(qǐng)求參數(shù)生成簽名,并在請(qǐng)求頭中攜帶簽名信息。服務(wù)端接收請(qǐng)求后,驗(yàn)證簽名的合法性。

  • Token驗(yàn)證:客戶端首次驗(yàn)證時(shí),使用AK和SK申請(qǐng)Token。后續(xù)請(qǐng)求中攜帶Token,服務(wù)端驗(yàn)證Token的有效性。

// 簽名驗(yàn)證

public class SignAuthInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private String secretKey;

    public SignAuthInterceptor(String secretKey) {

        this.secretKey = secretKey;

    }

    @Override

    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        String timestamp = request.getHeader("timestamp");

        String nonceStr = request.getHeader("nonceStr");

        String signature = request.getHeader("signature");

        if (isExpired(timestamp) || isNonceUsed(nonceStr)) {

            throw new BusinessException("Invalid request");

        }

        String calculatedSignature = calculateSignature(request, secretKey);

        if (!signature.equals(calculatedSignature)) {

            throw new BusinessException("Invalid signature");

        }

        return true;

    }

    private boolean isExpired(String timestamp) {

        long currentTime = System.currentTimeMillis() / 1000;

        long requestTime = Long.parseLong(timestamp);

        return currentTime - requestTime > 60; // 有效期60秒

    }

    private boolean isNonceUsed(String nonceStr) {

        // 檢查nonceStr是否已使用,可用Redis等存儲(chǔ)

        return false;

    }

    private String calculateSignature(HttpServletRequest request, String secretKey) throws UnsupportedEncodingException {

        Map<String, Object> params = new HashMap<>();

        Enumeration<String> parameterNames = request.getParameterNames();

        while (parameterNames.hasMoreElements()) {

            String name = parameterNames.nextElement();

            String value = request.getParameter(name);

            if (!"signature".equals(name)) {

                params.put(name, URLEncoder.encode(value, "UTF-8"));

            }

        }

        List<String> keys = new ArrayList<>(params.keySet());

        Collections.sort(keys);

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        for (String key : keys) {

            sb.append(key).append("=").append(params.get(key)).append("&");

        }

        sb.append(secretKey);

        return DigestUtils.md5DigestAsHex(sb.toString().getBytes("UTF-8"));

    }

}

3. 接口API設(shè)計(jì)

接口API設(shè)計(jì)包括URL、HTTP方法、請(qǐng)求參數(shù)和響應(yīng)格式等細(xì)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循RESTful原則,使接口更加簡(jiǎn)潔、易于理解。

  • URL設(shè)計(jì):使用簡(jiǎn)潔、描述性的URL路徑,如/api/resources表示獲取資源列表。

  • HTTP方法:使用GET、POST、PUT、DELETE等HTTP方法分別表示不同的操作。

  • 請(qǐng)求參數(shù):明確請(qǐng)求參數(shù)的類型、必填項(xiàng)和默認(rèn)值,便于調(diào)用者理解和使用。

  • 響應(yīng)格式:采用統(tǒng)一的響應(yīng)格式,如JSON,包含狀態(tài)碼、消息和數(shù)據(jù)等字段。

// API接口設(shè)計(jì)

@RestController

@RequestMapping("/api/resources")

public class ResourceController {

    @GetMapping

    public Result<List<Resource>> getResources(@RequestParam(defaultValue = "1") int page,

                                               @RequestParam(defaultValue = "10") int limit) {

        // 實(shí)現(xiàn)獲取資源列表的邏輯

        List<Resource> resources = new ArrayList<>();

        return Result.success(resources);

    }

    @PostMapping

    public Result<Resource> createResource(@RequestBody Resource resource) {

        // 實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建資源的邏輯

        return Result.success(resource);

    }

    @PutMapping("/{resourceId}")

    public Result<Void> updateResource(@PathVariable String resourceId, @RequestBody Resource resource) {

        // 實(shí)現(xiàn)更新資源的邏輯

        return Result.success();

    }

    @DeleteMapping("/{resourceId}")

    public Result<Void> deleteResource(@PathVariable String resourceId) {

        // 實(shí)現(xiàn)刪除資源的邏輯

        return Result.success();

    }

}

public class Result<T> {

    private int code;

    private String message;

    private T data;

    public static <T> Result<T> success(T data) {

        Result<T> result = new Result<>();

        result.setCode(200);

        result.setMessage("Success");

        result.setData(data);

        return result;

    }

    // 。。。

}

4. 安全性考慮

  • 使用HTTPS:保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸安全,防止中間人攻擊。

  • 請(qǐng)求驗(yàn)簽:服務(wù)端進(jìn)行校驗(yàn)和鑒權(quán),確保請(qǐng)求的合法性。

  • 敏感數(shù)據(jù)加密傳輸:使用TLS加密敏感數(shù)據(jù),防止數(shù)據(jù)泄露。

  • 防止重放攻擊:使用Nonce和Timestamp,確保請(qǐng)求的唯一性和時(shí)效性。

// 防止重放攻擊

public class AntiReplayInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    public AntiReplayInterceptor(RedisTemplate<String, String> redisTemplate) {

        this.redisTemplate = redisTemplate;

    }

    @Override

    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        String nonceStr = request.getHeader("nonceStr");

        String timestamp = request.getHeader("timestamp");

        if (isNonceUsed(nonceStr) || isExpired(timestamp)) {

            throw new BusinessException("Invalid request");

        }

        return true;

    }

    private boolean isNonceUsed(String nonceStr) {

        return redisTemplate.hasKey(nonceStr);

    }

    private boolean isExpired(String timestamp) {

        long currentTime = System.currentTimeMillis() / 1000;

        long requestTime = Long.parseLong(timestamp);

        return currentTime - requestTime > 60; // 有效期60秒

    }

}

三、接口調(diào)用的最佳實(shí)踐

  1. 合理使用Token:使用Token減少用戶名和密碼的傳輸次數(shù),提高接口調(diào)用的安全性。

  2. 錯(cuò)誤處理:在調(diào)用接口時(shí),應(yīng)妥善處理可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,如網(wǎng)絡(luò)異常、參數(shù)錯(cuò)誤等。

  3. 日志記錄:記錄接口調(diào)用的日志,便于問題排查和性能分析。

  4. 接口限流:對(duì)接口進(jìn)行限流,防止惡意攻擊或?yàn)E用資源。

原文來源:https://mp.weixin.qq.com/s/xz0wNkpHXuSFx1BZH-RK9g

[我要糾錯(cuò)]
文:宋聰喬&發(fā)表于江蘇
關(guān)鍵詞: 三方 接口 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)

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