怎样让 Web 项目暴露在外的服务坚不可摧？

    Web 项目一般给特定人群使用，有些是局域网用户量不足1K的内部系统，也有些广域网用户上万的中型项目，当然还有用户上亿的大型项目。

    这些大大小小的 Web 项目都会有用户登录的存在，登录后有特定的权限，访问特定的资源。

    未登录的用户无法访问系统资源，这块功能通常都是有 Filter 来进行限制。

    在 Filter 中进行自由服务的配置，可以使用户在不登陆的情况下也能对特定资源进行访问。

    用户认证和授权可以采用开源的第三方框架，比如 Shiro,Spring Security.......

    小型项目中继承 javax.servlet.Filter 接口简单实现也是可行的方案。

    最近项目中遇到一些服务需要用户在未登录的情况下，在其他移动设备上面进行操作。

    怎样保证暴露在外的服务坚不可摧呢？

    本篇借自己一次相似需求的实现，来分享在实践中遇到的问题和解决思路，仅当作抛砖引玉之用，文中如有什么不妥，还望看客老爷拍砖。

1. 具体业务流程

    

    因为服务是在系统外用户未登录的情况下，在其他移动设备上面进行操作。

    笔者这里的"坚不可摧"主要是指在访问后端 Service 前进行的两次保证。

    1.保证服务的安全性，只提供给正确的人，并且传递参数不能被其他人轻易获取。

    2.保证服务的即时性，每次生成的访问链接，只能在有限的时间段内提供服务，避免其他人截获该连接，在任何时间对该用户的资源进行操作。

2. 访问服务安全性保障初实践

   访问链接的安全性保障，首当其中会想到链接后的参数加密。

   加密的方式有很多，首先得排除不可逆加密（MD5、SHA、HMAC......），毕竟解密后，需要使用参数来做为操作的一些依据。

   好的，再来考虑双向加密，因为是同一系统加解密，个人认为没有必要使用非对称加密算法。

   最后将目光锁定在了对称加密，使用公共密钥进行加解密（BASE64 确实是有点 low，直接抹杀掉）。

   常用的对称加密（DES、IDEA、RC2、RC4、SKIPJACK、RC5、AES..）中，根据项目要求或者自己喜好选用合适的算法。

   至于加密算法的实现，我这里没有找第三方开源项目，使用的是 JDK JCE 框架包。

   如果你对 JCE 中算法实现感兴趣，可以去读读源码。

   具体业务对称加解密工具类实现：

import org.apache.commons.lang.time.DateFormatUtils;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.security.Key;
import java.security.Security;
import java.util.Date;

public class EncryptionDecryption {

    private static String strDefaultKey = "helloDecrypt";

    private Cipher encryptCipher = null;

    private Cipher decryptCipher = null;

    public static String byteArr2HexStr(byte[] arrB) throws Exception {
        int iLen = arrB.length;
        StringBuffer sb = new StringBuffer(iLen * 2);
        for (int i = 0; i < iLen; i++) {
            int intTmp = arrB[i];
            while (intTmp < 0) {
                intTmp = intTmp + 256;
            }
            if (intTmp < 16) {
                sb.append("0");
            }
            sb.append(Integer.toString(intTmp, 16));
        }
        return sb.toString();
    }

    public static byte[] hexStr2ByteArr(String strIn) throws Exception {
        byte[] arrB = strIn.getBytes();
        int iLen = arrB.length;

        byte[] arrOut = new byte[iLen / 2];
        for (int i = 0; i < iLen; i = i + 2) {
            String strTmp = new String(arrB, i, 2);
            arrOut[i / 2] = (byte) Integer.parseInt(strTmp, 16);
        }
        return arrOut;
    }

    public EncryptionDecryption() throws Exception {
        this(strDefaultKey);
    }

    public EncryptionDecryption(String strKey) throws Exception {
        Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
        Key key = getKey(strKey.getBytes());

        encryptCipher = Cipher.getInstance("DES");
        encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

        decryptCipher = Cipher.getInstance("DES");
        decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    }

    //加密方法
    public byte[] encrypt(byte[] arrB) throws Exception {
        return encryptCipher.doFinal(arrB);
    }
     
    public String encrypt(String strIn) throws Exception {
        return byteArr2HexStr(encrypt(strIn.getBytes()));
    }

    public byte[] decrypt(byte[] arrB) throws Exception {
        return decryptCipher.doFinal(arrB);
    }

    //解密方法
    public String decrypt(String strIn) throws Exception {
        try {
            return new String(decrypt(hexStr2ByteArr(strIn)));
        } catch (Exception e) {
            return "";
        }
    }

    private Key getKey(byte[] arrBTmp) throws Exception {
        byte[] arrB = new byte[8];
        for (int i = 0; i < arrBTmp.length && i < arrB.length; i++) {
            arrB[i] = arrBTmp[i];
        }
        return new javax.crypto.spec.SecretKeySpec(arrB, "DES");
    }

    /**
      *Description:将业务需要的参数，加密为字符串
      */
    public static String encrypt(String parm1, String pam2) {
        String resStr = null;
        try {
            EncryptionDecryption des = new EncryptionDecryption("定义的公钥");
            if (StringUtil.isNotEmpty(parm1) && StringUtil.isNotEmpty(pam2)) {
                resStr = des.encrypt(parm1 + "," + pam2 + "," + DateFormatUtils.format(new Date(),"yyyyMMddHHmm"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return resStr;
    }
}

3. 访问服务即时性保障初实践

    如上述描述的，仅单纯的保证了链接的安全性，还不能满足当前项目要求。

    还需要将每次生成的访问链接，只能在有限的时间段内提供服务，避免其他人截获该连接，在任何时间对该用户的资源进行操作。

    具体序列图：

    追加系统当前时间戳参数：

 public static String encrypt(String parm1, String pam2) {
        String resStr = null;
        try {
            EncryptionDecryption des = new EncryptionDecryption("定义的公钥");
            if (StringUtil.isNotEmpty(parm1) && StringUtil.isNotEmpty(pam2)) {
                resStr = des.encrypt(parm1 + "," + pam2 + "," + DateFormatUtils.format(new Date(),"yyyyMMddHHmm"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return resStr;
    }

   在项目中最小粒度判断到分钟既可以，当然你也可以根据具体需求将时间戳粒度调整到秒或者毫秒级别。

   约定公钥解密，进行过期验证：

    private Boolean hasInvalidRequest(String param) {
        EncryptionDecryption encryptionDecryption = new EncryptionDecryption("定义的公钥");
        String requestDate = encryptionDecryption.decrypt(param).split(",")[5];
        
        if (requestDate.length() != 12) {
            return Boolean.TRUE;
        }

        Date nowDate = new Date();
        int nowTime_yyyyMMdd = Integer.parseInt(DateFormatUtils.format(nowDate, "yyyyMMdd"));
        int requestTime_yyyyMMdd = Integer.parseInt(requestDate.substring(0, 8));
        if (nowTime_yyyyMMdd > requestTime_yyyyMMdd) {
            return Boolean.TRUE;
        }

        int nowTime_HHmm = Integer.parseInt(DateFormatUtils.format(nowDate, "HHmm"));
        int requestTime_HHmm = Integer.parseInt(requestDate.substring(8));
        if (nowTime_HHmm - requestTime_HHmm > Configutil.getConfig("valid_request_time")) {
            return Boolean.TRUE;
        }
        return Boolean.FALSE;
    }

    判断长度，判断年月日，判断分秒，这里转为 Int 没有用Float 对比的原因，其一是不好驾驭，其二是代码不简洁。

    有效的时间间隔，放到配置文件当中，因为这里是需求变动的敏感点，统一配置，代码不动，方便管理。