前言
我们的API接口都是提供给第三方服务/客户端调用，所有请求地址以及请求参数都是暴露给用户的。
我们每次请求一个HTTP请求，用户都可以通过F12,或者抓包工具fd看到请求的URL链接，然后copy出来。这样是非常不安全的，有人可能会恶意的刷我们的接口，那这时该怎么办呢？防重放攻击就出来了。
什么是防重放攻击
我们以掘金文章点赞为例。当我点赞之后，H5会发送一个请求给到掘金后端服务器，我可以通过f12看到完整的请求参数，包括url，param等等，然后我可以通过copy把这个请求给copy出来，那么我就可以做到一个放重放攻击了。
具体如下。我们可以看到，服务端返回的是重复点赞，也就是掘金并没有做我们所谓世俗意义上的放重放攻击。掘金通过查询数据库(推测item_id是唯一索引值)，来判断是否已经点赞然后返回前端逻辑。
那么什么是我们理解的放重放呢
简单来说就是，前端和客户端约定一个算法（比如md5），通过加密时间戳+传入字段。来起到防止重复请求的目的。
然后这个时间戳可以设定为30秒，60秒过期。那么如果30秒，有人不断刷我们的接口怎么办。
我们还可以新加一个字段为nonceKey，30秒内随机不重复。这个字段存放在Redis，并且30秒过期。
如果下一次请求nonceKey还在redis，我就认为是重复请求，拒绝即可。
算法实现
- 首先定义一个全局拦截器
@Component
public class TokenInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Autowired
private StringRedisTemplate redisService;
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
throws Exception {
String timestamp = request.getParameter("timestamp");
String token = request.getParameter("token");
if (timestamp == null || token == null) {
return false;
}
TreeMap map = new TreeMap<>();
Enumeration parameterNames = request.getParameterNames();
while (parameterNames.hasMoreElements()) {
String str = parameterNames.nextElement();
if (StringUtils.equals(str, "token")) {
continue;
}
map.put(str, request.getParameter(str));
}
return SecretUtils.extractSecret(redisService, timestamp, token, map);
}
}
- 定义具体的算法实现
public class SecretUtils {
private static final long NONCE_DURATION = 60 * 1000L;
private static final String SALT = "salt"; // 注意这块加盐
public static boolean extractSecret(StringRedisTemplate redisService, String timestamp, String token, TreeMap map) {
if (StringUtils.isEmpty(timestamp) || StringUtils.isEmpty(token)) {
return false;
}
long ts = NumberUtils.toLong(timestamp, 0);
long now = System.currentTimeMillis();
if ((now - ts) > SecretUtils.NONCE_DURATION || ts > now) {
return false;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder();
map.put(SALT, SALT);
for (Map.Entry entry : map.entrySet()) {
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
if (sb.length() > 0) {
sb.append("&");
}
sb.append(key).append("=").append(value);
}
String targetToken = DigestUtils.md5DigestAsHex(sb.toString().getBytes());
if (!token.equals(targetToken)) {
return false;
}
String s = redisService.opsForValue().get(timestamp);
if (StringUtils.isNotEmpty(s)) {
return false;
} else {
redisService.opsForValue().set(timestamp, timestamp, NONCE_DURATION, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
return true;
}
}
前端会通过我们事先约定好的算法以及方式，将字符串从小到大进行排序 + timestamp，然后md5进行加密生成token传给后端。后端根据算法+方式来校验token是否有效。
如果其中有人修改了参数，那么token就会校验失败，直接拒绝即可。如果没修改参数，timestamp如果大于60s，则认为是防重放攻击，直接拒绝，如果小于30s，则将nonceKey加入到redis里面，这里nonceKey用的是timestamp字段，如果不存在则第一次请求，如果存在，则直接拒绝即可。
通过这么简单的一个算法，就可以实现防重放攻击了。
Q&A
Q：客户端和服务端生成的时间戳不一致怎么办
A：客户端和服务端生成的是时间戳，不是具体的时间，时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒（北京时间1970年01月01日08时00分00秒）起至现在的总秒数
Q：HTTPS数据加密是否可以防止重放攻击
A：不可以。https是在传输过程中保证了加密，也就是说如果中间人，获取到了请求，他是无法解开传输的内容的。
举个最简单的例子，上课和同学传纸条的时候，为了不让中间给递纸条的人看到或者修改，可以在纸条上写成只有双方能看明白密文，这样递纸条的过程就安全了，传纸条过程中的人就看不懂你的内容了。但是如果给你写纸条的人要搞事情，那就是加密解决不了的了。这时候就需要放重放来解决了。
Q：防重放攻击是否有用，属于脱裤子放屁
A：个人感觉有一点点吧。比如防重放攻击的算法+加密方式其实大多数用的都是这些，其实攻击人很容易就能猜到token生成的方式，比如timestamp + 从小到大排序。因此我们加入了salt来混淆视听，这个salt需要前端、客户端安全的存储，不能让用户知道，比如js混淆等等。但其实通过抓包，js分析还是很容易能拿到的。但无形中增加了攻击人的成本，比如网易云登录的js加密类似。
Q：做了防重放，支付，点赞等是否不需要做幂等了
A：需要。最重要的幂等，一定要用数据库来实现，比如唯一索引。其他都不可相信。
最后
以我个人的理解。防重放用处不大，其他安全措施，比如非对称的RSA验签更加有效。就算用户拿到了请求的所有信息，你的接口也一定要做幂等的，尤其是像支付转账等高危操作，幂等才是最有用的防线。而且防重发生成token的算法，大家都这样搞，攻击者怎么可能不知道呢？这点我不太理解。
现在面试也比较考验面试官的水平，下篇我会讲下最近的一些面试体验和感受，欢迎大家点赞收藏。