描述

为了保证第三方应用与API服务器之间通信的安全性，防止Secret Key盗用、数据篡改等恶意攻击行为，开放平台API 服务器使用签名机制，应用在调用开放平台API，需要计算出一个签名。

请求发起方式

通过应用客户端发起的

通过页面中的JAVAScript、Flash内的actionScript或手机、桌面客户端程序发起。则签名是由请求参数和Session Secret（每个用户的Session Key所对应的密钥）经过指定的加密算法生成的字符串。

通过第三方应用服务端发起的

签名是由请求参数和应用的私钥经过对应加密算法生成的。

签名的生成

不进行签名生成

不生成签名的情况也是存在，例如web站点开发前后端分离。但是由于基于session的特性，可以支持正常的业务处理，不过要进行一些必要的准备。

• 登陆验证
• 采用post方式提交数据
• 构造token令牌，例如md5(uniqid(rand(), TRUE))，可以设置失效时间
• 验证referer,同源策略规划
• Api授权
• 等等

带有签名密钥

请求增加key和sign参数，解决身份验证和防止参数篡改问题 ,私钥不要外泄。

• 分配对应的key、secret
• 签名生成规则
• 请求参数新增时间戳 timestamp ，可以验证请求是否过期。
• $secret 作加密使用, 为了保证数据安全，不要在请求参数中体现。

升级优化

对于安全相对高点的系统来讲，签名会采用自己指定的复杂规则，header，body都会做相应处理。例如企业报文，电子订单信息等。

数据加密/编码算法列表

参考：
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4f0322c50101ilml.html

1、常用密钥算法

密钥算法用来对敏感数据、摘要、签名等信息进行加密，常用的密钥算法包括：

• DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；
• 3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高；
• RC2和 RC4：用变长密钥对大量数据进行加密，比 DES 快；
• IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用 128 位密钥提供非常强的安全性；
• RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件快的长度也是可变的；
• DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）；
• AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，目前 AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法；
• BLOWFISH，它使用变长的密钥，长度可达448位，运行速度很快；
• 其它算法，如ElGamal、Deffie-Hellman、新型椭圆曲线算法ECC等。

2、单向散列算法

单向散列函数一般用于产生消息摘要，密钥加密等，常见的有：

• MD5（Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，MD5被广泛使用，可以用来把不同长度的数据块进行暗码运算成一个128位的数值；
• SHA（Secure Hash Algorithm）这是一种较新的散列算法，可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值；
• mac（Message Authentication Code）：消息认证代码，是一种使用密钥的单向函数，可以用它们在系统上或用户之间认证文件或消息。HMAC（用于消息认证的密钥散列法）就是这种函数的一个例子。
• CRC（Cyclic Redundancy Check）：循环冗余校验码，CRC校验由于实现简单，检错能力强，被广泛使用在各种数据校验应用中。占用系统资源少，用软硬件均能实现，是进行数据传输差错检测地一种很好的手段（CRC 并不是严格意义上的散列算法，但它的作用与散列算法大致相同，所以归于此类）。

3、其它数据算法

其它数据算法包括一些常用编码算法及其与明文（ASCII、Unicode 等）转换等，如 Base 64、Quoted Printable、EBCDIC 等。

示例代码，仅供参考：

 /**
  * 签名生成算法
  * @param array $params API调用的请求参数集合的关联数组，不包含sign参数
  * @return string 返回参数签名值
  */
 function getSignature($params, $secret)
 {
    $str = ''; 
    ksort($params);
    foreach ($params as $k => $v) {
        $str .= "$k=$v";
    }
    $str .= $secret;
    return md5($str);
 }

/*
 * 生成签名，$args为请求参数，$key为私钥
 */
function makeSignature($args, $key)
{
    if(isset($args['sign'])) {
        $oldSign = $args['sign'];
        unset($args['sign']);
    } else {
        $oldSign = '';
    }

    ksort($args);
    $requestString = '';
    foreach($args as $k => $v) {
        $requestString .= $k . '=' . urlencode($v);
    }
    $newSign = hash_hmac("md5",strtolower($requestString) , $key);
    return $newSign;
}

<?php
/**
 * 数据加密解密使用
 */

header("Content-type:text/html;charset=utf-8");
ini_set('date.timezone','Asia/ShanghAI');

class Rsa
{
    public $pubkey;
    public $privkey;

    function __construct($pubkey='',$privkey='')
    {
        $this->pubkey = $pubkey;
        $this->privkey = $privkey;
    }

    /**加密**/
    public function encrypt($data)
    {
        if (empty($data)) {
            return null;
        }
        $pem = "-----BEGIN PUBLIC KEY-----n" . chunk_split($this->pubkey, 64, "n") . "-----END PUBLIC KEY-----n";
        $key = openssl_pkey_get_public($pem);
        $resultb = "";
        $dataArray = str_split($data, 117);
        foreach ($dataArray as $d) {
            if (openssl_public_encrypt($d, $encrypted, $key)) {
                $resultb .= $encrypted;
            } else return null;
        }
        return base64_encode($resultb);
    }

    /**解密**/
    public function decrypt($data)
    {
        $pem = "-----BEGIN PRIVATE KEY-----n" . chunk_split($this->privkey, 64, "n") . "-----END PRIVATE KEY-----n";
        $key = openssl_pkey_get_private($pem);
        $resultb = "";
        $dataArray = str_split(base64_decode($data), 128);
        foreach ($dataArray as $d) {
            if (openssl_private_decrypt($d, $encrypted, $key)) {
                $resultb .= $encrypted;
            } else return null;
        }
        return $resultb;
    }


    /**数字签名**/

    public function md5($data)
    {
        $xtt=urlencode(base64_encode(md5($data))); //数字签名
        return $xtt;
    }

}

<?php
/**
 * CRC16-CCITT validator
 * Class CRC
 */
class CRC{
    private $crc_table = array(
        0x0,  0x1021,  0x2042,  0x3063,  0x4084,  0x50a5,  0x60c6,  0x70e7,
        0x8108,  0x9129,  0xa14a,  0xb16b,  0xc18c,  0xd1ad,  0xe1ce,  0xf1ef,
        0x1231,  0x210,  0x3273,  0x2252,  0x52b5,  0x4294,  0x72f7,  0x62d6,
        0x9339,  0x8318,  0xb37b,  0xa35a,  0xd3bd,  0xc39c,  0xf3ff,  0xe3de,
        0x2462,  0x3443,  0x420,  0x1401,  0x64e6,  0x74c7,  0x44a4,  0x5485,
        0xa56a,  0xb54b,  0x8528,  0x9509,  0xe5ee,  0xf5cf,  0xc5ac,  0xd58d,
        0x3653,  0x2672,  0x1611,  0x630,  0x76d7,  0x66f6,  0x5695,  0x46b4,
        0xb75b,  0xa77a,  0x9719,  0x8738,  0xf7df,  0xe7fe,  0xd79d,  0xc7bc,
        0x48c4,  0x58e5,  0x6886,  0x78a7,  0x840,  0x1861,  0x2802,  0x3823,
        0xc9cc,  0xd9ed,  0xe98e,  0xf9af,  0x8948,  0x9969,  0xa90a,  0xb92b,
        0x5af5,  0x4ad4,  0x7ab7,  0x6a96,  0x1a71,  0xa50,  0x3a33,  0x2a12,
        0xdbfd,  0xcbdc,  0xfbbf,  0xeb9e,  0x9b79,  0x8b58,  0xbb3b,  0xab1a,
        0x6ca6,  0x7c87,  0x4ce4,  0x5cc5,  0x2c22,  0x3c03,  0xc60,  0x1c41,
        0xedae,  0xfd8f,  0xcdec,  0xddcd,  0xad2a,  0xbd0b,  0x8d68,  0x9d49,
        0x7e97,  0x6eb6,  0x5ed5,  0x4ef4,  0x3e13,  0x2e32,  0x1e51,  0xe70,
        0xff9f,  0xefbe,  0xdfdd,  0xcffc,  0xbf1b,  0xaf3a,  0x9f59,  0x8f78,
        0x9188,  0x81a9,  0xb1ca,  0xa1eb,  0xd10c,  0xc12d,  0xf14e,  0xe16f,
        0x1080,  0xa1,  0x30c2,  0x20e3,  0x5004,  0x4025,  0x7046,  0x6067,
        0x83b9,  0x9398,  0xa3fb,  0xb3da,  0xc33d,  0xd31c,  0xe37f,  0xf35e,
        0x2b1,  0x1290,  0x22f3,  0x32d2,  0x4235,  0x5214,  0x6277,  0x7256,
        0xb5ea,  0xa5cb,  0x95a8,  0x8589,  0xf56e,  0xe54f,  0xd52c,  0xc50d,
        0x34e2,  0x24c3,  0x14a0,  0x481,  0x7466,  0x6447,  0x5424,  0x4405,
        0xa7db,  0xb7fa,  0x8799,  0x97b8,  0xe75f,  0xf77e,  0xc71d,  0xd73c,
        0x26d3,  0x36f2,  0x691,  0x16b0,  0x6657,  0x7676,  0x4615,  0x5634,
        0xd94c,  0xc96d,  0xf90e,  0xe92f,  0x99c8,  0x89e9,  0xb98a,  0xa9ab,
        0x5844,  0x4865,  0x7806,  0x6827,  0x18c0,  0x8e1,  0x3882,  0x28a3,
        0xcb7d,  0xdb5c,  0xeb3f,  0xfb1e,  0x8bf9,  0x9bd8,  0xabbb,  0xbb9a,
        0x4a75,  0x5a54,  0x6a37,  0x7a16,  0xaf1,  0x1ad0,  0x2ab3,  0x3a92,
        0xfd2e,  0xed0f,  0xdd6c,  0xcd4d,  0xbdaa,  0xad8b,  0x9de8,  0x8dc9,
        0x7c26,  0x6c07,  0x5c64,  0x4c45,  0x3ca2,  0x2c83,  0x1ce0,  0xcc1,
        0xef1f,  0xff3e,  0xcf5d,  0xdf7c,  0xaf9b,  0xbfba,  0x8fd9,  0x9ff8,
        0x6e17,  0x7e36,  0x4e55,  0x5e74,  0x2e93,  0x3eb2,  0xed1,  0x1ef0);

    function genCRC(&$ptr){
        $crc = 0x0000;
        for ($i = 0; $i < strlen($ptr); $i++)
            $crc =  $this->crc_table[(($crc>>8) ^ ord($ptr[$i]))] ^ (($crc<<8) & 0x00FFFF);
        $ret = sprintf('%02x%02x', floor($crc/256),$crc%256);
        return strtoupper($ret);
    }
}

<?php


/**
 * Class DES
 */
class DES {

    var $key;
    var $iv;

    function DES($key, $iv) {

        $this->key = $key;

        $this->iv = $iv;
    }

    function encrypt($str) {

        $size = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_DES, MCRYPT_MODE_CBC);
        $str = $this->pkcs5Pad($str, $size);
//        echo $size.'<br>';
//        echo $str."<br>";
//        echo $this->key.'<br>';
//        echo $this->iv.'<br>';
//        return mcrypt_cbc(MCRYPT_DES, $this->key, $str, MCRYPT_ENCRYPT, $this->iv);
        $cipher = mcrypt_module_open(MCRYPT_DES, '', 'cbc', '');

        mcrypt_generic_init($cipher, $this->key, $this->iv);
        return mcrypt_generic($cipher, $str);
    }

    function decrypt($str) {

        $strBin = $str;
//        $str = mcrypt_cbc(MCRYPT_DES, $this->key, $strBin, MCRYPT_DECRYPT, $this->iv);
        $cipher = mcrypt_module_open(MCRYPT_DES, '', 'cbc', '');

        mcrypt_generic_init($cipher, $this->key, $this->iv);
        $str = mdecrypt_generic($cipher, $str);

        $str = $this->pkcs5Unpad($str);
        return $str;
    }

    function pkcs5Unpad($text) {
        $pad = ord($text{strlen($text) - 1});
        if ($pad > strlen($text))
            return false;
        if (strspn($text, chr($pad), strlen($text) - $pad) != $pad)
            return false;
        return substr($text, 0, -1 * $pad);
    }

    function pkcs5Pad($text, $blocksize) {
        $pad = $blocksize - (strlen($text) % $blocksize);
        return $text . str_repeat(chr($pad), $pad);
    }

}

class SaaSSafe{
    private $iv;

    function set_iv($i){
        if($i != ''){
            $this->iv = $i;
        }
    }

    public function Encode($o_string){
        $md5_string = md5($o_string);
        $body_string = $md5_string.$o_string;
        $key = $this->makeKey($this->iv);
        $des_body_string = $this->desEn($body_string, $this->iv, $key);
        $ret = base64_encode($des_body_string);
        return $ret;
    }

    public function Decode($o_string){

        $de_base_string = base64_decode($o_string);
        $key = $this->makeKey($this->iv);
        $de_des_string = $this->desDe($de_base_string, $this->iv, $key);
        $ret = substr($de_des_string, 32);
        return $ret;
    }

    function odd($o_string){
        $ret = '';
        for ($i=0; $i<strlen($o_string); $i++){
            if($i%2 == 0){
                $ret.=substr($o_string, $i,1);
            }
        }
        return $ret;
    }

    function makeKey($iv){
        if ($iv != ''){
            return $this->odd(substr(md5($iv),8,16));
        }
    }

    private function desEn($o_string, $iv, $key){
        $des = new DES($key, $iv);
        $ret = $des->encrypt($o_string);
        return $ret;
    }

    private function desDe($o_string, $iv, $key){
        $des = new DES($key, $iv);
        $ret = $des->decrypt($o_string);
        return $ret;
    }
}

/*
参考：
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NDM4MDIwNw==&mid=2448834812&idx=1&sn=d27c9478b98a184acdb8ca7e9fbfc751&chksm=b28a403c85fdc92aca0461556ee3b1114bbf43fe630baeb0a61f72187dcd6d355018baa1f82b#rd

*/

class Rsa2
{
    private static $PRIVATE_KEY = 'rsa_private_key.pem 内容';
    private static $PUBLIC_KEY  = 'rsa_public_key.pem 内容';

    /**
     * 获取私钥
     * @return bool|resource
     */
    private static function getPrivateKey()
    {
        $privKey = self::$PRIVATE_KEY;
        return openssl_pkey_get_private($privKey);
    }

    /**
     * 获取公钥
     * @return bool|resource
     */
    private static function getPublicKey()
    {
        $publicKey = self::$PUBLIC_KEY;
        return openssl_pkey_get_public($publicKey);
    }

    /**
     * 创建签名
     * @param string $data 数据
     * @return null|string
     */
    public function createSign($data = '')
    {
        if (!is_string($data)) {
            return null;
        }
        return openssl_sign(
                    $data,
                    $sign,
                    self::getPrivateKey(),
                    OPENSSL_ALGO_SHA256
                  ) ? base64_encode($sign) : null;
    }

    /**
     * 验证签名
     * @param string $data 数据
     * @param string $sign 签名
     * @return bool
     */
    public function verifySign($data = '', $sign = '')
    {
        if (!is_string($sign) || !is_string($sign)) {
            return false;
        }
        return (bool)openssl_verify(
                      $data,
                      base64_decode($sign),
                      self::getPublicKey(),
                      OPENSSL_ALGO_SHA256
                    );
    }
}

补充： byte数组与字符串转化类

<?php
/**
* byte数组与字符串转化类
*/

class Bytes {
   
   /**
    * 转换一个String字符串为byte数组
    * @param $str 需要转换的字符串
    * @param $bytes 目标byte数组
    * @author Zikie
    */
    
   public static function getBytes($str) {

       $len = strlen($str);
       $bytes = array();
          for($i=0;$i<$len;$i++) {
              if(ord($str[$i]) >= 128){
                  $byte = ord($str[$i]) - 256;
              }else{
                  $byte = ord($str[$i]);
              }
            $bytes[] =  $byte ;
       }
       return $bytes;
   }
   
   /**
    * 将字节数组转化为String类型的数据
    * @param $bytes 字节数组
    * @param $str 目标字符串
    * @return 一个String类型的数据
    */
    
   public static function toStr($bytes) {
       $str = '';
       foreach($bytes as $ch) {
           $str .= chr($ch);
       }

          return $str;
   }
   
   /**
    * 转换一个int为byte数组
    * @param $byt 目标byte数组
    * @param $val 需要转换的字符串
    * @author Zikie
    */
   
   public static function integerToBytes($val) {
       $byt = array();
       $byt[0] = ($val & 0xff);
       $byt[1] = ($val >> 8 & 0xff);
       $byt[2] = ($val >> 16 & 0xff);
       $byt[3] = ($val >> 24 & 0xff); 
       return $byt;
   }
   
   /**
    * 从字节数组中指定的位置读取一个Integer类型的数据
    * @param $bytes 字节数组
    * @param $position 指定的开始位置
    * @return 一个Integer类型的数据
    */
    
   public static function bytesToInteger($bytes, $position) {
       $val = 0;
       $val = $bytes[$position + 3] & 0xff; 
       $val <<= 8;
       $val |= $bytes[$position + 2] & 0xff;
       $val <<= 8;
       $val |= $bytes[$position + 1] & 0xff;
       $val <<= 8;
       $val |= $bytes[$position] & 0xff;
       return $val;
   }

   /**
    * 转换一个shor字符串为byte数组
    * @param $byt 目标byte数组
    * @param $val 需要转换的字符串
    * @author Zikie
    */
   
   public static function shortToBytes($val) {
       $byt = array();
       $byt[0] = ($val & 0xff);
       $byt[1] = ($val >> 8 & 0xff);
       return $byt;
   }
   
   /**
    * 从字节数组中指定的位置读取一个Short类型的数据。
    * @param $bytes 字节数组
    * @param $position 指定的开始位置
    * @return 一个Short类型的数据
    */
    
   public static function bytesToShort($bytes, $position) {
       $val = 0;
       $val = $bytes[$position + 1] & 0xFF; 
       $val = $val << 8;
       $val |= $bytes[$position] & 0xFF;
       return $val;
   }
   
}
?>