支付是一個安全等級很高的場景，系統(tǒng)間交互的每一條數(shù)據(jù)的泄露都有可能造成及其大的損失。因此支付時系統(tǒng)間交互的每一條數(shù)據(jù)都會采取加密措施。這里梳理一下支付寶支付時用到的加密規(guī)則，請大家參考。

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什么是簽名?

在了解簽名前，先回顧一下支付的交互流程。如上圖所示，支付的過程中可以大概分為六個步驟：

• 用戶選擇自己的商品提交訂單。
• 商家服務(wù)器將商品信息和所需要的金額發(fā)給支付寶，生成支付寶訂單。
• 支付寶訂單返回成功之后生成一個支付頁面，方便手機支付或者網(wǎng)頁支付。
• 手機調(diào)起支付寶 App 進行支付。
• 輸入支付密碼發(fā)送給支付寶服務(wù)器。
• 支付寶服務(wù)器轉(zhuǎn)賬成功，告知商家服務(wù)器某個訂單的金額轉(zhuǎn)賬成功。

這 6 個步驟中，最為重要的是步驟 2 和步驟 6。拆解如下：

商家服務(wù)器和支付寶服務(wù)器交互的過程中傳輸?shù)男畔惓Ｃ舾校?，在交互時必須防止中間人對于信息的篡改。例如步驟 2 將商品的金額改為 0，支付寶就誤認為是轉(zhuǎn)賬 0 元。

數(shù)字簽名解決了交互時這一安全問題。它可以驗證一條消息或者文檔的真實性。

在支付寶支付的接口中，有一個 sign 參數(shù)用來填寫簽名。這個簽名作用是為了防止信息偽造。通過這種方式可以有效的防止消息在傳遞過程中被篡改。

簽名實現(xiàn)原理

簽名原理

數(shù)字簽名是一個信息安全的保障，它的實現(xiàn)依賴于雙方系統(tǒng)的密鑰。

簽名過程如下：

計算希望簽名的文檔的散列。不論輸入文檔的長度如何，輸出長度總是固定的。比如，使用 SHA256 就是 256 位。

對結(jié)果散列和一些額外的元數(shù)據(jù)進行編碼。比如，接收方需要知道你使用的散列算法，否則不能處理簽名。

使用私鑰加密編碼過的數(shù)據(jù)，其結(jié)果就是簽名，可以追加到文檔中作為身份驗證的依據(jù)。

驗證簽名(驗簽)：接收方接收文檔并使用相同的散列算法獨立計算文檔散列。

接著，她使用公鑰對消息進行解密，將散列解碼出來，再確認使用的散列算法是否正確，解密出的散列是否與本地計算的相同。

非對稱加密 

支付寶采用 RSA 非對稱加密對信息進行簽名。非對稱加密是由一個公鑰和一個私鑰組成，一般代碼中命名為 public key 和 private key。

非對稱加密的特點是：私鑰加密的信息只有公鑰才能解密，公鑰加密的信息只能有私鑰才能解密。

一般會將私鑰進行保留，開發(fā)時一般會放在配置文件中，安全級別和數(shù)據(jù)庫賬號密碼一樣。

公鑰會交給其他系統(tǒng)，這樣系統(tǒng)間交互時中間人不知道密鑰的情況下，是無法破解交互的信息的。

發(fā)送方只要保證私鑰不泄露，任何人發(fā)送給接收方的信息在簽名驗證時都無法匹配成功。

支付寶的實現(xiàn)簽名的方式也大致如此，支付寶在信息交互的時候兩個很重要的名詞支付寶公鑰和應用公鑰，這兩個秘鑰總是讓人混淆。

這是因為支付寶提供了兩套 RSA 加密。一套是用來保證步驟 2 統(tǒng)一下單接口時的信息安全，另一套是用來保證步驟 6 回調(diào)時的信息安全。

如下圖，步驟 2 商戶服務(wù)器通過紅色應用私鑰(priv key 2)計算簽名，支付寶通過紅色應用公鑰(pub key 2)進行驗簽。

步驟 6 支付寶服務(wù)器通過藍色支付寶私鑰(priv key 6)計算簽名，商家通過藍色支付寶公鑰(pub key 6)驗證簽名。

了解了簽名計算原理之后，再去管理平臺設(shè)置 App 信息的時候就游刃有余了，我以沙箱環(huán)境為例子。

如上圖，說明使用 RSA2 加密方式，HASH 算法采用 SHA256。進入設(shè)置之后要設(shè)置應用公鑰和保存支付寶公鑰。

應用公鑰和應用私鑰，這兩個需要自己生成一對，保證步驟 2 的安全。生成方式跳轉(zhuǎn)支付寶開放平臺開發(fā)助手。

支付寶公鑰和支付寶私鑰是支付寶提供的，私鑰支付寶自己保留的，和自己服務(wù)器的應用私鑰一樣，人家不會提供出來。公鑰復制下來用于在回調(diào)時進行簽名的認證。

對稱加密

簽名雖然可以防止中間人的信息篡改，但是無法防止中間人信息查看。比如步驟 2 中，向支付寶發(fā)送的商品金額，中間人即可獲取每天中該商家交易的金額。

信息在網(wǎng)絡(luò)中傳輸感覺是一個虛無縹緲的過程，網(wǎng)絡(luò)中信息有可能被不法分子進行攔截。

因此在支付的過程中，會推薦使用 HTTPS 協(xié)議進行交互，使得交互的信息加密傳輸。

而且，支付寶的很多接口還支持使用 AES 加密之后進行傳輸，使得信息更加安全。

AES 加密是一種對稱加密算法，對稱加密算法相對于非對稱加密要簡單一點。系統(tǒng)間只存在一個密鑰，這個密鑰可以用來加密也可以用來解密。

在與支付寶交互的信息可以通過 AES 加密。防止信息的泄露，官方對接口的解釋如下：

• 若 OpenAPI 無 bizContent 傳參則無法使用 AES 密鑰加密，否則會報錯，當前 API 不支持加密請求。
• 例如：alipay.user.info.share(支付寶會員授權(quán)信息查詢接口)未使用 bizContent 傳參則無法使用 AES 密鑰加密。

AES 和 RSA 關(guān)系

AES 密鑰是對接口請求和響應內(nèi)容進行加密，密文無法被第三方識別，從而防止接口傳輸數(shù)據(jù)泄露。

RSA 密鑰是對接口請求和響應內(nèi)容進行簽名，開發(fā)者和支付寶開放平臺分別加簽驗簽，以確認接口傳輸?shù)膬?nèi)容沒有被篡改。不論接口內(nèi)容是明文還是密文，RSA 均可正常簽名。

開發(fā)者可對請求參數(shù)先做 AES 加密，然后對密文進行 RSA 簽名。

作者：叁滴水 

編輯：陶家龍

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