Java代码实现摘要签名认证方式- FineDataLink帮助文档

文档创建者：Roxy

历史版本：18

最近更新：Roxy 于 2024-10-12

1. 概述

1.1 版本

FineDataLink 版本	功能说明
4.0.29	-

1.2 应用场景

对数据安全性要求高的用户，需要对发布的 API 进行更高安全性的鉴权方式设置，提供更安全的认证方式，满足更严格的安全要求。

1.3 功能说明

数据服务发布的 API 支持基于 AK/SK 认证逻辑的摘要签名认证方式，避免认证信息和请求信息在传输过程中被截获和篡改，提升认证安全性。

FineDataLink 发布的 API 采用 HMAC-SHA256 摘要算法计算签名，验签逻辑为：

请求发起方（计算签名，并在请求中带上签名） ---> 请求接收方（按请求参数计算签名，并校验签名）

2. 前提条件

用户已经发布API，同时绑定API至应用，并设置应用认证方式为摘要认证。

3. 签名计算方法

3.1 JAVA 签名算法代码

3.1.1 POST-application/json请求

根据下列示例代码，创建JAVA 文件：

package kk;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;

public class k {
    public static void main(String[] args) {
        //修改为对应的AppSecret
        String secretKey = "1bbe91b1-a39c-4742-9694-e126bcf9a3bd";
        //请求方式，注意大写
        String httpMethod = "POST";
        //POST请求需要写contentType，GET请求此处写空字符串
        String contentType = "application/json";
        //API路径。如果是get请求，需要带上参数，例如xxx/xxx?a=1
        String pathAndParameters = "a5ce6bb4-467b-46f2-8878-2132635973bb/87";
        //body请求体的内容
        String data = "{\"paging\":{\"pageSize\":10,\"pageNum\":1},\"params\":[]}";

        //Nonce，自动生成
        String nonce = String.valueOf(UUID.randomUUID());
        //时间戳，自动生成
        String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
        //待签名字符串
        String stringToSign = httpMethod +"\n"+
                nonce +"\n"+
                timestamp +"\n"+
                pathAndParameters +"\n"+
                contentType +"\n"+
                md5(data);
        //签名
        String signature = hmacSHA256(secretKey,stringToSign);
        //拼出完整的Authorization
        System.out.println("Authorization:\n"+"HMAC-SHA256 Signature="+signature+",Nonce="+nonce+",Timestamp="+timestamp);
    }

    /**
     * 对字符串data进行HmacSHA256签名，以Base64的结果返回
     *
     * @param secretKey 签名密钥
     * @param data      待签名字符串
     */
    public static String hmacSHA256(String secretKey, String data) {
        try {
            Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "HmacSHA256");
            hmacSha256.init(secretKeySpec);

            byte[] hashBytes = hmacSha256.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

            return Base64.getEncoder().encodeToString(hashBytes);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("HmacSha error", e);
        }
    }

    /**
     * 对字符串data计算md5摘要值，再进行Base64编码，返回编码后的结果
     *
     * @param data 待计算的字符串
     */
    public static String md5(String data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            md.reset();
            md.update(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            String md5Result = String.format("%032x", new BigInteger(1, md.digest()));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(md5Result.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("md5 error", e);
        }
    }
}

3.1.2 GET请求

package kk;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;

public class k {
    public static void main(String[] args) {
        //修改为对应的AppSecret
        String secretKey = "a07eefc1-4b29-469a-8cb1-f68e3532d3a2";
        //请求方式，注意大写
        String httpMethod = "GET";
        //POST请求需要写contentType，GET请求此处写空字符串
        String contentType = "";
        //API路径。如果是get请求，需要带上参数，例如xxx/xxx?a=1
        String pathAndParameters = "a5ce6bb4-467b-46f2-8878-2132635973bb/dd?pageSize=10&pageNum=1";
        //body请求体的内容
        String data = "";

        //Nonce，自动生成
        String nonce = String.valueOf(UUID.randomUUID());
        //时间戳，自动生成
        String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
        //待签名字符串
        String stringToSign = httpMethod +"\n"+
                nonce +"\n"+
                timestamp +"\n"+
                pathAndParameters +"\n"+
                contentType +"\n"+
                ("".equals(data)?"":md5(data));
        //签名
        String signature = hmacSHA256(secretKey,stringToSign);
        //拼出完整的Authorization
        System.out.println("Authorization:\n"+"HMAC-SHA256 Signature="+signature+",Nonce="+nonce+",Timestamp="+timestamp);
    }

    /**
     * 对字符串data进行HmacSHA256签名，以Base64的结果返回
     *
     * @param secretKey 签名密钥
     * @param data      待签名字符串
     */
    public static String hmacSHA256(String secretKey, String data) {
        try {
            Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "HmacSHA256");
            hmacSha256.init(secretKeySpec);

            byte[] hashBytes = hmacSha256.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

            return Base64.getEncoder().encodeToString(hashBytes);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("HmacSha error", e);
        }
    }

    /**
     * 对字符串data计算md5摘要值，再进行Base64编码，返回编码后的结果
     *
     * @param data 待计算的字符串
     */
    public static String md5(String data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            md.reset();
            md.update(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            String md5Result = String.format("%032x", new BigInteger(1, md.digest()));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(md5Result.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("md5 error", e);
        }
    }
}

3.1.3 POST-application/x-www-form-urlencoded请求

package kk;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Base64;
import java.util.UUID;

public class k {
    public static void main(String[] args) {
        //修改为对应的AppSecret
        String secretKey = "1bbe91b1-a39c-4742-9694-e126bcf9a3bd";
        //请求方式，注意大写
        String httpMethod = "POST";
        //POST请求需要写contentType，GET请求此处写空字符串
        String contentType = "application/x-www-form-urlencoded";
        //API路径。如果是get请求，需要带上参数，例如xxx/xxx?a=1
        String pathAndParameters = "a5ce6bb4-467b-46f2-8878-2132635973bb/87";
        //body请求体的内容  body里的键值对也要编码
        String data = "a=1&b=%E6%8C%AA%E5%A8%81";

        //Nonce，自动生成
        String nonce = String.valueOf(UUID.randomUUID());
        //时间戳，自动生成
        String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
        //待签名字符串
        String stringToSign = httpMethod +"\n"+
                nonce +"\n"+
                timestamp +"\n"+
                pathAndParameters +"\n"+
                contentType +"\n"+
                md5(data);
        //签名
        String signature = hmacSHA256(secretKey,stringToSign);
        //拼出完整的Authorization
        System.out.println("Authorization:\n"+"HMAC-SHA256 Signature="+signature+",Nonce="+nonce+",Timestamp="+timestamp);
    }

    /**
     * 对字符串data进行HmacSHA256签名，以Base64的结果返回
     *
     * @param secretKey 签名密钥
     * @param data      待签名字符串
     */
    public static String hmacSHA256(String secretKey, String data) {
        try {
            Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "HmacSHA256");
            hmacSha256.init(secretKeySpec);

            byte[] hashBytes = hmacSha256.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

            return Base64.getEncoder().encodeToString(hashBytes);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("HmacSha error", e);
        }
    }

    /**
     * 对字符串data计算md5摘要值，再进行Base64编码，返回编码后的结果
     *
     * @param data 待计算的字符串
     */
    public static String md5(String data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            md.reset();
            md.update(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            String md5Result = String.format("%032x", new BigInteger(1, md.digest()));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(md5Result.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("md5 error", e);
        }
    }
}

3.2 签名算法原理

3.2.1 客户端生成并传入参数

客户端需要传入 Authorization 请求头和 Content-Type 头，使用 GET/POST 向服务端发起请求：

请求头	内容
Authorization	算法名称：Signature=Signature值, Nonce=Nonce随机数, Timestamp=Timestamp时间戳举例： HMAC-SHA256 Signature=FiXSVh+oBzitw+HDypwlmB0PE+Z67pdXbQM7QyHA7qk=, Nonce=c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897, Timestamp=1686542039670
Content-Type	根据请求的内容类型，填入Content-Type请求头内容。如果是GET请求头不需要传入 Content-Type。

请求头

内容

Authorization

算法名称：Signature=Signature值, Nonce=Nonce随机数, Timestamp=Timestamp时间戳

举例：

HMAC-SHA256 Signature=FiXSVh+oBzitw+HDypwlmB0PE+Z67pdXbQM7QyHA7qk=, Nonce=c967a237-cd6c-470e-906f-a8655461897, Timestamp=1686542039670

Content-Type

根据请求的内容类型，填入Content-Type请求头内容。

如果是GET请求头不需要传入 Content-Type。

其中生成 Signature 值作为「待签名字符串」需要的项目如下，其中标注字母的内容需要用户根据自己的实际值进行替换：

字母	项目	说明
A	AppSecret	应用密钥在数据服务>应用列表，选择摘要签名，即复制 AppSecret，如下图所示：
B	HTTPMethod	请求方法，目前支持传入GET和POST。注：需要大写。
	Nonce	UUID，在生成签名的 Java 代码中自动生成。验证时，服务端将会通过此 UUID 检查近 5 分钟内是否有重复请求，如果有重复请求，将进行拦截
	Timestamp	13 位时间戳（1970-01-01 00:00:00开始到现在的毫秒数），在生成签名的 Java 代码中自动生成验证时，服务端将会通过此时间戳，检查此请求是否已过期，如果请求已过期，将进行拦截
D	PathAndParameters	API 配置页面配置的 API 路径如果是 get 请求，需要带上参数，例如xxx/xxx?a=1 示例：http://192.168.5.175:8089/webroot/service/publish/<appid>/api01?a=1&b=2中的加粗部分，不包含首尾的斜杠在 API 列表下的授权应用中复制 API 路径，如下图所示：
C	Content-Type	BODY 的 MIME 类型 POST 请求需要写 contentType，GET 请求此处写空字符串
E	String data	POST 请求时，在 BODY 中的参数字符串对于json：原样所有字符串，包含空格、回车等符号对于x-www-form-urlencoded：将键值对分别进行 URL 转码，然后使用&连接起来；有键无值、有值无键时正常保留等号例如 JSON 格式的 Body，示例为： {"paging":{"pageSize":10,"pageNum":1},"params":[]} 对于以上请求体内容，先做 MD5 处理（输出32位小写字符串），结果再进行 BASE64 编码，得到最终的 Content-MD5 结果。

「待签名字符串」构建方式：


待签名字符串 = 「HTTPMethod」+ "\n" +「Nonce」+ "\n" +「Timestamp」+ "\n" +「PathAndParameters」+ "\n" +「Content-Type」+ "\n" +「Content-MD5」注1：加号代表拼接，实际是每个项目之间通过换行分隔，如果没有对应项目，则对应内容用空字符串代替，但是换行需要保存注2：如果没有 BODY，那么 Content-MD5 项目直接为空字符串，不对空 BODY 做 MD5（也就是说，目前对于 GET 请求，Content-Type 和 Content-MD5 项目都会为空字符串）

待签名字符串 = 「HTTPMethod」+ "\n"

+「Nonce」+ "\n"

+「Timestamp」+ "\n"

+「PathAndParameters」+ "\n"

+「Content-Type」+ "\n"

+「Content-MD5」

注1：加号代表拼接，实际是每个项目之间通过换行分隔，如果没有对应项目，则对应内容用空字符串代替，但是换行需要保存

注2：如果没有 BODY，那么 Content-MD5 项目直接为空字符串，不对空 BODY 做 MD5（也就是说，目前对于 GET 请求，Content-Type 和 Content-MD5 项目都会为空字符串）

待签名字符串生成 Signature 签名，使用 HMAC-SHA256 加密算法。

Mac hmacSha256 = Mac.getInstance("HmacSHA256");
byte[] appSecretBytes = appSecret.getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
hmacSha256.init(new SecretKeySpec(appSecretBytes, 0, appSecretBytes.length, "HmacSHA256"));
byte[] md5Result = hmacSha256.doFinal(stringToSign.getBytes(Charset.forName("UTF-8")));
String signature = Base64.encodeBase64String(md5Result);

3.2.2 服务端接受请求

计算签名方式同客户端

校验项目：

验证项目	通过条件
Timestamp	与服务端当前时间相比，时间差在5min以内
Nonce	服务端在5min内，没有重复的Nonce
Signature	服务端计算的 Signature 与请求头中的 Signature 完全一致

4. 签名计算示例（以java为例）

4.1 客户端生成签名

参考本文 3.1 节修改代码中的指定内容：

例如用户已经在 FineDataLink 中发布请求为 POST application/json 的 API ，则需要准备以下数据，以备生成待签名字符串：

项目	说明	JAVA文件中需要修改的内容
AppSecret	应用密钥在数据服务>应用列表，选择摘要签名，即复制 AppSecret，如下图所示：
HTTPMethod	请求方法，目前支持传入 GET 和 POST注：需要大写
Nonce	UUID，在生成签名的 Java 代码中自动生成验证时，服务端将会通过此 UUID 检查近 5 分钟内是否有重复请求，如果有重复请求，将进行拦截
Timestamp	13 位时间戳（1970-01-01 00:00:00开始到现在的毫秒数），在生成签名的 Java 代码中自动生成验证时，服务端将会通过此时间戳，检查此请求是否已过期，如果请求已过期，将进行拦截
PathAndParameters	API 配置页面配置的 API 路径如果是 get 请求，需要带上参数，例如xxx/xxx?a=1 示例：http://192.168.5.175:8089/webroot/service/publish/<appid>/api01?a=1&b=2中的加粗部分，不包含首尾的斜杠在 API 列表下的授权应用中复制 API 路径，如下图所示：
Content-Type	BODY 的 MIME 类型。 POST 请求需要写 contentType，GET 请求此处写空字符串
Content-MD5	POST请求时，在B ODY 中的参数字符串。对于 json：原样所有字符串，包含空格、回车等符号对于 x-www-form-urlencoded：将键值对分别进行 URL 转码，然后使用&连接起来；有键无值、有值无键时正常保留等号例如 JSON 格式的 Body，示例为： {"paging":{"pageSize":10,"pageNum":1},"params":[]} 对于 json 格式的 Body，可在 API 生成界面复制 Body 值对于以上请求体内容，先做 MD5 处理（输出32位小写字符串），结果再进行 BASE64 编码，得到最终的 Content-MD5 结果