前后端交互如何保證安全性？
前言
web與后端，andorid與后端，ios與后端，像這種類型的交互其實就屬于典型的前端與后端進行交互。在與B端用戶進行交互的過程中，我們通常忽略了其安全性(甚至從未考慮安全性)。比如，請求和響應數據的明文傳輸，對接口并沒有做嚴格的身份校驗。如果我們還是按照這種思路去做C端用戶的交互，那么等待著必將是血淋淋的教訓。接下來，我帶領大家如何在與C端用戶安全的進行交互。
保證安全性的幾種方式
前后端安全性的交互，大致可以分成如下幾類：
- 通信請求使用https
- 對請求參數進行簽名，防止數據被踹改
- 對請求參數以及響應進行加密解密處理
- APP中使用ssl pinning防止抓包操作
使用https
谷歌 Chrome 在18年七月份已經將所有的 HTTP 網站標記為“不安全”。并且已經有越來越多的第三方服務開始推薦甚至是強制要求使用 HTTPS 連接方式，比如現在用得特別多的微信登錄、微信支付、短信驗證碼、地圖 API 等等，又比如蘋果公司 2016 年在 WWDC 上宣稱，公司希望官方應用商店中的所有 iOS App 都使用安全的 HTTPS 鏈接與服務器進行通信。
那為什么越來越多的 HTTP 都在逐漸 HTTPS 化?HTTP 協議(超文本傳輸協議)是客戶端瀏覽器或其他程序與 Web 服務器之間的應用層通信協議;HTTPS 協議可以理解為 HTTP+SSL/TLS， 即 HTTP 下加入 SSL 層，HTTPS 的安全基礎是 SSL，因此加密的詳細內容就需要 SSL，用于安全的 HTTP 數據傳輸，http與https的區別如下圖所示：
不使用SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明文傳播，帶來了三大風險。
- 竊聽風險(eavesdropping)：第三方可以獲知通信內容。
- 篡改風險(tampering)：第三方可以修改通信內容。
- 冒充風險(pretending)：第三方可以冒充他人身份參與通信。
SSL/TLS協議是為了解決這三大風險而設計的，希望達到：
- 所有信息都是加密傳播，第三方無法竊聽。
- 具有校驗機制，一旦被篡改，通信雙方會立刻發現。
- 配備身份證書，防止身份被冒充。
因此強烈建議，為了你的系統安全性，趕快切到https中去吧。
對請求進行簽名
我們先來看一個例子，假設用戶在下完單之后，可以更改訂單的狀態，用戶對后端發起請求 /user?orderId=123, 假設后端剛好也沒有對這筆訂單的身份進行驗證，那么后果就是，我們根據orderId, 將這筆訂單的狀態進行了修改：
如果這時候，嘗試著將請求中的orderId 換成另外一個orderId, 也會同樣對這筆訂單做了修改，從安全角度來說這是我們不希望看到的，當然我們也可以加一下身份校驗，判斷該筆訂單是否屬于當前的用戶;除此之外，我們還應該對請求參數做一次簽名處理。
加簽和驗簽就是在請求發送方將請求參數通過加密算法生成一個sign值，放到請求參數里;請求接收方收到請求后，使用同樣的方式對請求參數也進行加密得到一個sign值，只要兩個sign值相同，就說明參數沒有被篡改。
簽名參數sign生成的方法
- 將所有以頭參數(注意時所有參數)，出去sign本身，以及值是空的參數，按參數鍵字母升序排序。
- 然后把排序后的參數按參數1值1參數2值2......參數n值n(這里的參數和值必須是傳輸參數的原始值，不能是經過處理的，如不能將"轉成"后再拼接)的方式拼接成一個字符串。
- 把分配給接入方的驗證密鑰key拼接在第2步得到的字符串前面。
- 在上一步得到的字符串前面加上密鑰key(這里的密鑰key是接口提供方分配給接口接入方的)，然后計算md5值，得到32位字符串，然后轉成大寫,得到的字符串作為sign的值放到請求參數里。
舉例
現在假設需要傳輸的數據:/guest/rechargeNotify?p2=v2&p1=v1&method=cancel&p3=&pn=vn(實際情況最好是通過post方式發送)
- 拼接字符串，首先去除值是空的參數p3，剩下p2=v2&p1=v1&method=cancel&pn=vn，然后按參數名字符升序排序得到字符串：method=cancel&p1=v1&p2=v2&pn=vn。
- 然后做參數名和值的拼接，最后得到methodcancelp1v1p2v2pnvn。
- 在上面拼接得到的字符串前面加上驗證密鑰key，假設是abc，得到新的字符串abcmethodcancelp1v1p2v2pnvn。
- 將上面得到的字符串進行md5計算，假設得到的是abcdef，然后轉為大寫，得到ABCDEF這個值即為sign簽名值。最終產生的url應該如下：/guest/rechargeNotify?p2=v2&p1=v1&method=cancel&p3=&pn=vn&sign=ABCDEF
注意：計算md5之前請確保請求發送方和接收方使用的字符串編碼一致，比如統一使用utf-8編碼，如果編碼方式不一致則計算出來的簽名會校驗失敗。
驗簽過程
其實就是將請求url按照上述的規則進行同樣的操作，計算得到參數的簽名值，然后和參數中傳遞的sign值進行對比，如果一致則校驗通過，否則校驗不通過。
對請求和響應進行加解密
可能有人會問，都使用了https了，為什么還要對請求和響應再做一次加解密，因為有些第三方抓包工具，例如Charles 通過某些手段是可以抓取https的明文的，因此對一些敏感數據，我們需要進行加密處理，常見的加解密方式有AES 對成加密方式和RSA非對成方式，至于如何運用，可以參考https的原理，有點復雜，不過可以簡單分成如下幾步：
- 服務器端有一個密鑰對，即公鑰和私鑰，是用來進行非對稱加密使用的，服務器端保存著私鑰，不能將其泄露，公鑰可以發送給任何人。
- 服務器將自己的公鑰發送給客戶端。
- 客戶端收到服務器端的公鑰之后，會對公鑰進行檢查，驗證其合法性，如果發現發現公鑰有問題，那么HTTPS傳輸就無法繼續。嚴格的說，這里應該是驗證服務器發送的數字證書的合法性，關于客戶端如何驗證數字證書的合法性，下文會進行說明。如果公鑰合格，那么客戶端會生成一個隨機值，這個隨機值就是用于進行對稱加密的密鑰，我們將該密鑰稱之為client key，即客戶端密鑰，這樣在概念上和服務器端的密鑰容易進行區分。然后用服務器的公鑰對客戶端密鑰進行非對稱加密，這樣客戶端密鑰就變成密文了，至此，HTTPS中的第一次HTTP請求結束。
- 客戶端會發起HTTPS中的第二個HTTP請求，將加密之后的客戶端密鑰發送給服務器。
- 服務器接收到客戶端發來的密文之后，會用自己的私鑰對其進行非對稱解密，解密之后的明文就是客戶端密鑰，然后用客戶端密鑰對數據進行對稱加密，這樣數據就變成了密文。
- 然后服務器將加密后的密文發送給客戶端。
- 客戶端收到服務器發送來的密文，用客戶端密鑰對其進行對稱解密，得到服務器發送的數據。
總結
前后端的交互如果做到以上使用https，對請求加解密以及對請求參數進行驗簽，基本上能解決大部分問題，但除此之外我們還應該做到對每個接口進行身份校驗，確保該接口只能由特定的用戶訪問，或者該筆數據只能由特定的用戶去進行修改。
