java实现微信服务(公众)号用户关注时,获取openid,安全模式下的加密解密实现

本文涉及的产品
密钥管理服务KMS,1000个密钥,100个凭据,1个月
简介: java实现微信服务(公众)号用户关注时,获取openid,安全模式下的加密解密实现

前言

需求是这样的,当用户关注公司服务(公众)号时,就自动注册成为了会员,且通过小程序设置提醒,然后后台可以通过服务(公众)号给用户推送模板信息。

实现方式(java)

前期注册服务号(订阅号不行哈),微信认证啥的不说了,自己可以百度一下,很简单。

去微信官方文档看下,发现要想实现模板推送的功能,三个条件:

  1. 必须是服务号
  2. 必须是认证通过
  3. 必须开通模板消息

这三部都做好了之后,我们就可以继续往下操作了。

添加服务器配置

  1. 进去微信公众平台
  2. 点击【基本配置】,找到【服务器配置】,添加配置。

在这里插入图片描述
URL:因为我这边是java实现的,所以在控制器中写了个接口,网上也有相关代码(下面有代码)
Token:随便起一个就行,起完之后自己记下来,代码中需要使用
EncodingAESKey:随机生成就行
消息加解密方式:最好用安全模式,比较安全(不用担心,后面我有提供如何进行解密)

验证token的代码如下:

/**
     * 公众号验证token--验证token
     * 在公众号网页中添加/修改 配置服务器信息时,微信平台会验证echostr值是否正确(token校验)
     * @param signature
     * @param timestamp
     * @param nonce
     * @param echostr
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/validationWeCat",method = RequestMethod.GET)
    public String validationWeCat(String signature, String timestamp, String nonce, String echostr){
        System.out.println("=====走了验证token是否正确=====");
        final boolean b = checkQianMing(signature, timestamp, nonce);
        if(b)
        {
            return echostr;
        }
        return "token验证失败";
    }



    /**
     * 公众号验证token--验证签名
     *
     * @param signature
     * @param timestamp
     * @param nonce
     * @return
     */
    public  boolean checkQianMing(String signature, String timestamp, String nonce) {
        String[] arr = new String[] { token, timestamp, nonce };
        // 将token、timestamp、nonce三个参数进行字典序排序
        // Arrays.sort(arr);
        sortArray(arr);
        StringBuilder content = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            content.append(arr[i]);
        }
        MessageDigest md = null;
        String tmpStr = null;

        try {
            md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            // 将三个参数字符串拼接成一个字符串进行sha1加密
            byte[] digest = md.digest(content.toString().getBytes());
            tmpStr = byteToStrring(digest);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        content = null;
        // 将sha1加密后的字符串可与signature对比,标识该请求来源于微信

        return tmpStr != null ? tmpStr.equals(signature.toUpperCase()) : false;
    }

    /**
     * 公众号验证token--将字节数组转换为十六进制字符串
     *
     * @param byteArray
     * @return
     */
    private  String byteToStrring(byte[] byteArray) {
        String strDigest = "";
        for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
            strDigest += byteToZiJieStr(byteArray[i]);
        }
        return strDigest;
    }

    /**
     * 公众号验证token--将字节转换为十六进制字符串
     *
     * @param mByte
     * @return
     */
    private  String byteToZiJieStr(byte mByte) {
        char[] Digit = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
        char[] tempArr = new char[2];
        tempArr[0] = Digit[(mByte >>> 4) & 0X0F];
        tempArr[1] = Digit[mByte & 0X0F];
        String s = new String(tempArr);
        return s;
    }

    /**
     * 公众号验证token--排序
     * @param a
     */
    public  void sortArray(String a[]) {
        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {
                if (a[j].compareTo(a[i]) < 0) {
                    String temp = a[i];
                    a[i] = a[j];
                    a[j] = temp;
                }
            }
        }
    }

将代码部署到你服务器上,URL就是你写的这个接口,然后点击提交,显示提交成功就没有问题了。

注意这个URL,还需要写一个接口,POST方式的,这个地方网上资料很少,官方也说的比较模糊,我自己琢磨出来的。请求地址一定要和get的一样,只是请求方式不一样

为什么要在写个post接口,get请求的接口是为了验证token的,而post请求则是为了接收用户操作服务号时的一些事件,然后会往这个接口里面发送一个xml的数据包。

post接口代码如下:

    /**
     * 接收用户事件
     * @param requestBody
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/validationWeCat",method = RequestMethod.POST)
    public String validationWeCat(@RequestBody String requestBody){
        System.out.println("进入了validationWeCat的post方法,由用户触发的");
        System.out.println("requestBody值是:"+requestBody);
        return requestBody;
    }

我这个是简单的写了下,能让输出信息就行,实际根据你的业务来。

当用户关注了服务号时,post接口就会被调用,然后我们打印requestBody的值如下:
在这里插入图片描述
这个数据包是加密过后的,如果要想和官方提供的一样,则我们需要对齐进行解密。
官方提供的xml数据包:

<xml>
  <ToUserName><![CDATA[toUser]]></ToUserName>
  <FromUserName><![CDATA[FromUser]]></FromUserName>
  <CreateTime>123456789</CreateTime>
  <MsgType><![CDATA[event]]></MsgType>
  <Event><![CDATA[subscribe]]></Event>
</xml>

文档地址:https://developers.weixin.qq.com/doc/offiaccount/Message_Management/Receiving_event_pushes.html

对加密的数据包进行解密

前提条件:

  1. 准备APPID
  2. 准备TOKEN(服务器配置时的那个token)
  3. 准备ENCODINGAESKEY(服务器配置的地方的那个随机生成的字符串)

各个值在哪里,就不细说了,官方文档也有,字面意思也能看的出来。

解密工具类 (官方提供的)

/**
 * 对公众平台发送给公众账号的消息加解密示例代码.
 * 
 * @copyright Copyright (c) 1998-2014 Tencent Inc.
 */

// ------------------------------------------------------------------------

/**
 * 针对org.apache.commons.codec.binary.Base64,
 * 需要导入架包commons-codec-1.9(或commons-codec-1.8等其他版本)
 * 官方下载地址:http://commons.apache.org/proper/commons-codec/download_codec.cgi
 */
package org.jeecg.modules.utils;

import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
 * 提供接收和推送给公众平台消息的加解密接口(UTF8编码的字符串).
 * <ol>
 *     <li>第三方回复加密消息给公众平台</li>
 *     <li>第三方收到公众平台发送的消息,验证消息的安全性,并对消息进行解密。</li>
 * </ol>
 * 说明:异常java.security.InvalidKeyException:illegal Key Size的解决方案
 * <ol>
 *     <li>在官方网站下载JCE无限制权限策略文件(JDK7的下载地址:
 *      http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce-7-download-432124.html</li>
 *     <li>下载后解压,可以看到local_policy.jar和US_export_policy.jar以及readme.txt</li>
 *     <li>如果安装了JRE,将两个jar文件放到%JRE_HOME%\lib\security目录下覆盖原来的文件</li>
 *     <li>如果安装了JDK,将两个jar文件放到%JDK_HOME%\jre\lib\security目录下覆盖原来文件</li>
 * </ol>
 */
public class WXBizMsgCrypt {
    static Charset CHARSET = Charset.forName("utf-8");
    Base64 base64 = new Base64();
    byte[] aesKey;
    String token;
    String appId;

    /**
     * 构造函数
     * @param token 公众平台上,开发者设置的token
     * @param encodingAesKey 公众平台上,开发者设置的EncodingAESKey
     * @param appId 公众平台appid
     * 
     * @throws AesException 执行失败,请查看该异常的错误码和具体的错误信息
     */
    public WXBizMsgCrypt(String token, String encodingAesKey, String appId) throws AesException {
        if (encodingAesKey.length() != 43) {
            throw new AesException(AesException.IllegalAesKey);
        }

        this.token = token;
        this.appId = appId;
        aesKey = Base64.decodeBase64(encodingAesKey + "=");
    }

    // 生成4个字节的网络字节序
    byte[] getNetworkBytesOrder(int sourceNumber) {
        byte[] orderBytes = new byte[4];
        orderBytes[3] = (byte) (sourceNumber & 0xFF);
        orderBytes[2] = (byte) (sourceNumber >> 8 & 0xFF);
        orderBytes[1] = (byte) (sourceNumber >> 16 & 0xFF);
        orderBytes[0] = (byte) (sourceNumber >> 24 & 0xFF);
        return orderBytes;
    }

    // 还原4个字节的网络字节序
    int recoverNetworkBytesOrder(byte[] orderBytes) {
        int sourceNumber = 0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            sourceNumber <<= 8;
            sourceNumber |= orderBytes[i] & 0xff;
        }
        return sourceNumber;
    }

    // 随机生成16位字符串
    String getRandomStr() {
        String base = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
        Random random = new Random();
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            int number = random.nextInt(base.length());
            sb.append(base.charAt(number));
        }
        return sb.toString();
    }

    /**
     * 对明文进行加密.
     * 
     * @param text 需要加密的明文
     * @return 加密后base64编码的字符串
     * @throws AesException aes加密失败
     */
    String encrypt(String randomStr, String text) throws AesException {
        ByteGroup byteCollector = new ByteGroup();
        byte[] randomStrBytes = randomStr.getBytes(CHARSET);
        byte[] textBytes = text.getBytes(CHARSET);
        byte[] networkBytesOrder = getNetworkBytesOrder(textBytes.length);
        byte[] appidBytes = appId.getBytes(CHARSET);

        // randomStr + networkBytesOrder + text + appid
        byteCollector.addBytes(randomStrBytes);
        byteCollector.addBytes(networkBytesOrder);
        byteCollector.addBytes(textBytes);
        byteCollector.addBytes(appidBytes);

        // ... + pad: 使用自定义的填充方式对明文进行补位填充
        byte[] padBytes = PKCS7Encoder.encode(byteCollector.size());
        byteCollector.addBytes(padBytes);

        // 获得最终的字节流, 未加密
        byte[] unencrypted = byteCollector.toBytes();

        try {
            // 设置加密模式为AES的CBC模式
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(aesKey, "AES");
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(aesKey, 0, 16);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, iv);

            // 加密
            byte[] encrypted = cipher.doFinal(unencrypted);

            // 使用BASE64对加密后的字符串进行编码
            String base64Encrypted = base64.encodeToString(encrypted);

            return base64Encrypted;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new AesException(AesException.EncryptAESError);
        }
    }

    /**
     * 对密文进行解密.
     * 
     * @param text 需要解密的密文
     * @return 解密得到的明文
     * @throws AesException aes解密失败
     */
    String decrypt(String text) throws AesException {
        byte[] original;
        try {
            // 设置解密模式为AES的CBC模式
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
            SecretKeySpec key_spec = new SecretKeySpec(aesKey, "AES");
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(Arrays.copyOfRange(aesKey, 0, 16));
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key_spec, iv);

            // 使用BASE64对密文进行解码
            byte[] encrypted = Base64.decodeBase64(text);

            // 解密
            original = cipher.doFinal(encrypted);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new AesException(AesException.DecryptAESError);
        }

        String xmlContent, from_appid;
        try {
            // 去除补位字符
            byte[] bytes = PKCS7Encoder.decode(original);

            // 分离16位随机字符串,网络字节序和AppId
            byte[] networkOrder = Arrays.copyOfRange(bytes, 16, 20);

            int xmlLength = recoverNetworkBytesOrder(networkOrder);

            xmlContent = new String(Arrays.copyOfRange(bytes, 20, 20 + xmlLength), CHARSET);
            from_appid = new String(Arrays.copyOfRange(bytes, 20 + xmlLength, bytes.length),
                    CHARSET);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new AesException(AesException.IllegalBuffer);
        }

        // appid不相同的情况
        if (!from_appid.equals(appId)) {
            throw new AesException(AesException.ValidateAppidError);
        }
        return xmlContent;

    }

    /**
     * 将公众平台回复用户的消息加密打包.
     * <ol>
     *     <li>对要发送的消息进行AES-CBC加密</li>
     *     <li>生成安全签名</li>
     *     <li>将消息密文和安全签名打包成xml格式</li>
     * </ol>
     * 
     * @param replyMsg 公众平台待回复用户的消息,xml格式的字符串
     * @param timeStamp 时间戳,可以自己生成,也可以用URL参数的timestamp
     * @param nonce 随机串,可以自己生成,也可以用URL参数的nonce
     * 
     * @return 加密后的可以直接回复用户的密文,包括msg_signature, timestamp, nonce, encrypt的xml格式的字符串
     * @throws AesException 执行失败,请查看该异常的错误码和具体的错误信息
     */
    public String encryptMsg(String replyMsg, String timeStamp, String nonce) throws AesException {
        // 加密
        String encrypt = encrypt(getRandomStr(), replyMsg);

        // 生成安全签名
        if (timeStamp == "") {
            timeStamp = Long.toString(System.currentTimeMillis());
        }

        String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, encrypt);

        // System.out.println("发送给平台的签名是: " + signature[1].toString());
        // 生成发送的xml
        String result = XMLParse.generate(encrypt, signature, timeStamp, nonce);
        return result;
    }

    /**
     * 检验消息的真实性,并且获取解密后的明文.
     * <ol>
     *     <li>利用收到的密文生成安全签名,进行签名验证</li>
     *     <li>若验证通过,则提取xml中的加密消息</li>
     *     <li>对消息进行解密</li>
     * </ol>
     * 
     * @param msgSignature 签名串,对应URL参数的msg_signature
     * @param timeStamp 时间戳,对应URL参数的timestamp
     * @param nonce 随机串,对应URL参数的nonce
     * @param postData 密文,对应POST请求的数据
     * 
     * @return 解密后的原文
     * @throws AesException 执行失败,请查看该异常的错误码和具体的错误信息
     */
    public String decryptMsg(String msgSignature, String timeStamp, String nonce, String postData)
            throws AesException {

        // 密钥,公众账号的app secret
        // 提取密文
        Object[] encrypt = XMLParse.extract(postData);

        // 验证安全签名
        String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, encrypt[1].toString());

        // 和URL中的签名比较是否相等
        // System.out.println("第三方收到URL中的签名:" + msg_sign);
        // System.out.println("第三方校验签名:" + signature);
        if (!signature.equals(msgSignature)) {
            throw new AesException(AesException.ValidateSignatureError);
        }

        // 解密
        String result = decrypt(encrypt[1].toString());
        return result;
    }

    /**
     * 验证URL
     * @param msgSignature 签名串,对应URL参数的msg_signature
     * @param timeStamp 时间戳,对应URL参数的timestamp
     * @param nonce 随机串,对应URL参数的nonce
     * @param echoStr 随机串,对应URL参数的echostr
     * 
     * @return 解密之后的echostr
     * @throws AesException 执行失败,请查看该异常的错误码和具体的错误信息
     */
    public String verifyUrl(String msgSignature, String timeStamp, String nonce, String echoStr)
            throws AesException {
        String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, echoStr);

        if (!signature.equals(msgSignature)) {
            throw new AesException(AesException.ValidateSignatureError);
        }

        String result = decrypt(echoStr);
        return result;
    }

}

解密的方法 (我写的)

package org.jeecg.modules.utils;

import org.jeecg.modules.config.WeChatContant;

/**
 * @author: muxiongxiong
 * @date: 2022年08月17日 下午 10:06
 * 公众号:雄雄的小课堂
 * 博客:https://blog.csdn.net/qq_34137397
 * 个人站:http://www.穆雄雄.com
 * 个人站:http://www.muxiongxiong.cn
 * @Description: 微信工具类,主要是用来加密和解密信息
 */
public class WeChatUtils {

    /**
     * 新用户关注之后,解密拿到信息
     * @param text
     * @return
     */
    public static String decodeNewUsers(String text) {
        String jiemi = null;
        try {
            //构造函数
            WXBizMsgCrypt pc = new WXBizMsgCrypt(WeChatContant.TOKEN, WeChatContant.ENCODINGAESKEY, WeChatContant.APPID);
            String miwen = "5Fhy9xzzxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxW0vW7j/Bf7xbw77ElrSghvA/Ro6U+xEZHNF3ZUqb5ce1P+62qPakC0r23RlJfMxxxxxxxxxxxxxJC7KBX9IHja9bxPuN7QiWs=";
            jiemi = pc.decrypt(miwen);
        } catch (AesException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("解密后的内容是:" + jiemi);
        return jiemi;
    }
}

注意
解密方法的参数,没有<xml></xml>这个标签,也就是这个字符串:
在这里插入图片描述
我圈起来的这个,应该表明确了吧。

解密出来是这样的:

在这里插入图片描述
至此,完活儿,下一步的内容可以看下一篇文章,我会详细的记录往后的操作。

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Java SPI提供了一种优雅的服务扩展和动态加载机制,使得Java应用程序可以轻松地扩展功能和替换组件。通过合理的设计与应用,SPI可以大大增强Java应用的灵活性和可扩展性。
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