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rds 签名机制事例及补充说明

简介: 本篇主要是对官网rds签名机制的补充说明,以简单的代码实例来解释下每个步骤的含义,尽量会按照官方文档的描述举例
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实为吾之愚见,望诸君酌之!闻过则喜,与君共勉

本篇主要是做下rds签名机制的补充,以简单的代码实例来解释下每个步骤的含义,尽量会按照官方文档的描述举例,关于签名机制的官方文档在这里:

https://help.aliyun.com/document_detail/26225.html?spm=5176.11065259.1996646101.searchclickresult.5f0d113dsmRQQp

一:先构造字符串

1.1 按照参数名称的字典顺序对请求中所有的请求参数(包括文档中描述的公共请求参数和给定了的请求接口的自定义参数,但不能包括公共请求参数中提到Signature参数本身)进行排序


例子:以DescribeDBInstances举例,该api需要的参数如下:SignatureVersionSignatureNonceSignatureMethodTimestampVersionActionAccessKeyIdFormatRegionId

按照要求,以字典顺序进行排序,结果如下:

[AccessKeyId, Action, Format, RegionId, SignatureMethod, SignatureNonce, SignatureVersion, Timestamp, Version]

这个顺序,就是在使用GET方法提交请求时的参数顺序,这些参数就是请求URL中的参数部分(即URL中“?”之后由“&”连接的部分)。

比如使用下面的方法排序:

String[] sortStr1 = new String[]{"Action","AccessKeyId", "RegionId", "SignatureVersion", "SignatureNonce", "SignatureMethod", "Timestamp", "Version", "Format"};

Arrays.sort(sortStr1);

System.out.println(Arrays.toString(sortStr1));

1.2 对每个请求参数名称和值进行编码。名称和值要使用UTF-8字符集进行URL编码,URL编码的编码规则是:
对于字符 A-Z、a-z、0-9以及字符(-)、(_)、(.)、(~)不编码。
对于其他字符编码成“%XY”的格式,其中XY是字符对应ASCII码的16进制表示。比如英文的双引号(”)对应的编码就是%22。
对于扩展的UTF-8字符,编码成“%XY%ZA…”的格式。
需要说明的是英文空格( )要被编码是%20,而不是加号(+)。
一般支持URL编码的库(比如Java中的java.net.URLEncoder)都是按照“application/x-www-form-urlencoded”的MIME类型的规则进行编码的。实现时可以直接使用这类方式进行编码,把编码后的字符串中加号(+)替换成%20、星号(*)替换成%2A、%7E替换回波浪号(~),即可得到上述规则描述的编码字符串。


例子:之前已经把参数做了排序,第二步是吧参数的名称和值使用utf-8字符集进行编码,按照说明,可以” 直接使用这类方式进行编码,把编码后的字符串中加号(+)替换成%20、星号(*)替换成%2A、%7E替换回波浪号(~),即可得到上述规则描述的编码字符串”,,名称和值分别如下:

AccessKeyId "LTAI0CeFaZcIg5cV"

Action "DescribeDBInstances"

Format "XML";

RegionId "cn-beijing";

SignatureVersion "1.0";

SignatureNonce UUID.randomUUID().toString();

SignatureMethod "HMAC-SHA1";

Timestamp Instant.now().toString().substring(0, 19);

Version "2014-08-15";

编码方式是:

java.net.URLEncoder.encode(key,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

则名称是:

java.net.URLEncoder.encode(“AccessKeyId”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

java.net.URLEncoder.encode(“Action”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

java.net.URLEncoder.encode(“Version”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

值是:

java.net.URLEncoder.encode(“LTAI0CeFaZcIg5cV”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

java.net.URLEncoder.encode(“DescribeDBInstances”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

java.net.URLEncoder.encode(“2014-08-15”,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")

最终编码完的名称和值如下:

AccessKeyId LTAI0CeFaZcIg5cV

Action DescribeDBInstances

Format XML

RegionId cn-beijing

SignatureMethod HMAC-SHA1

SignatureNonce 14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428

SignatureVersion 1.0

Timestamp 2018-09-19T16%3A46%3A05

Version 2014-08-15

1.3对编码后的参数名称和值使用英文等号(=)进行连接。


例子:根据之前编码后的名称和值,用=连接后如下:

AccessKeyId= LTAI0CeFaZcIg5cV

Action=DescribeDBInstances

Format=XML

RegionId=cn-beijing

SignatureMethod=HMAC-SHA1

SignatureNonce= 14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428

SignatureVersion=1.0

Timestamp= 2018-09-19T16%3A46%3A05

Version=2014-08-15

1.4再把英文等号连接得到的字符串按参数名称的字典顺序依次使用&符号连接,即得到规范化请求字符串


例子:按照第一步得到的参数顺序,用&拼接

AccessKeyId= LTAI0CeFaZcIg5cV &Action=DescribeDBInstances&Format=XML&RegionId=cn-beijing&SignatureMethod=HMAC-SHA1&SignatureNonce= 14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428&SignatureVersion=1.0&Timestamp=2018-09-19T16%3A46%3A05&Version=2014-08-15

二,构造用于计算签名的字符串

 使用上一步构造的规范化字符串按照下面的规则构造用于计算签名的字符串:

StringToSign=

HTTPMethod + "&" +

percentEncode("/") + "&" +

percentEncode(CanonicalizedQueryString)

参数说明:

o    

§  HTTPMethod:提交请求用的HTTP方法,比GET

§  percentEncode(“/“):按照1.b中描述的URL编码规则对字符“/”进行编码得到的值,即“%2F”

§  percentEncode(CanonicalizedQueryString):对第1步中构造的规范化请求字符串按步骤1.ii中描述的URL编码规则编码后得到的字符串。


例子:

按照描述,StringToSign由这几部分组成,分别是HTTPMethod&percentEncode(“/“)&percentEncode(CanonicalizedQueryString),则这里:


HTTPMethod:使用get


&:保持不变


percentEncode("/"):java.net.URLEncoder.encode("/","utf-8"),%2F


percentEncode(CanonicalizedQueryString):

 java.net.URLEncoder.encode("AccessKeyId= LTAI0CeFaZcIg5cV &Action=DescribeDBInstances&Format=XML&RegionId=cn-beijing&SignatureMethod=HMAC-SHA1&SignatureNonce= 14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428&SignatureVersion=1.0&Timestamp= 2018-09-19T16%3A46%3A05&Version=2014-08-15","utf-8"),:

AccessKeyId=LTAI0CeFaZcIg5cV&Action=DescribeDBInstances&Format=XML&RegionId=cn-beijing&SignatureMethod=HMAC-SHA1&SignatureNonce=14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428&SignatureVersion=1.0&Timestamp=2018-09-19T16%3A46%3A05&Version=2014-08-15


最终,得到的StringToSign是:


GET&%2F&AccessKeyId%3DLTAI0CeFaZcIg5cV%26Action%3DDescribeDBInstances%26Format%3DXML%26RegionId%3Dcn-beijing%26SignatureMethod%3DHMAC-SHA1%26SignatureNonce%3D14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428%26SignatureVersion%3D1.0%26Timestamp%3D2018-09-19T16%253A46%253A05%26Version%3D2014-08-15


  • :以上的步骤,可以写到一起来得出,比如下面的代码:

String Action="DescribeDBInstances";

String AccessKeyId="LTAI0CeFaZcIg5cV";

String Format="XML";

String RegionId="cn-beijing";

String SignatureVersion="1.0";

String SignatureNonce=UUID.randomUUID().toString();

String SignatureMethod="HMAC-SHA1";

String Timestamp=Instant.now().toString().substring(0, 19);

String Version="2014-08-15";

TreeMap<String, String> treeMap1 = new TreeMap<String, String>();

treeMap1.put("Action", Action);

treeMap1.put("AccessKeyId", AccessKeyId);

treeMap1.put("Format", Format);

treeMap1.put("RegionId", RegionId);

treeMap1.put("SignatureVersion", SignatureVersion);

treeMap1.put("SignatureNonce", SignatureNonce);

treeMap1.put("SignatureMethod", SignatureMethod);

treeMap1.put("Timestamp", Timestamp);

treeMap1.put("Version", Version);

Iterator iter=treeMap1.entrySet().iterator();

StringBuffer sb = new StringBuffer();

while(iter.hasNext()){

//System.out.println(iter.hasNext());

@SuppressWarnings("rawtypes")

Map.Entry entry=(Map.Entry) iter.next();

String key=entry.getKey().toString();

String value=entry.getValue().toString();

System.out.println(java.net.URLEncoder.encode(key,"utf-8"));

System.out.println(java.net.URLEncoder.encode(key,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")+"="+java.net.URLEncoder.encode(value,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~"));

sb.append(java.net.URLEncoder.encode(key,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")+"="+java.net.URLEncoder.encode(value,"utf-8").replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~")+"&");

}

String sts=java.net.URLEncoder.encode(sb.toString().substring(0, 238));

String StringToSign="GET"+"&"+"%2F"+"&"+sts;


三,计算hmac值

按照RFC2104的定义,使用上面的用于签名的字符串计算签名HMAC值。

注意计算签名时使用的Key就是用户持有的Access Key Secret并加上一个“&”字符(ASCII:38),使用的哈希算法是SHA1


例子:hmac-sha1的算法代码实现可以网上搜索,然后计算,以下为事例:

HmacSha1Signature hmac=new HmacSha1Signature();

byte[] Signature =hmac.calculateRFC2104HMAC(StringToSign," lpc2nHx6OUBbTlG7TviOc12XnWf9gO&");

注意,Access Key Secret后面要加一个&

四,计算签名值

按照Base64编码规则把上面的HMAC值编码成字符串,即得到签名值(Signature)。


例子:

String Signature_ Base64 = Base64.encodeBase64String(Signature);

得到:

DJG/5KS60WAHbhGuRPR60WH/2BQ=

五,编码签名

将得到的签名值作为Signature参数添加到请求参数中,即完成对请求签名的过程。

说明:得到的签名值在作为最后的请求参数值提交给RDS服务器的时候,要和其他参数一样,按照RFC3986的规则进行URL编码)。


例子:第四步得到的签名是jVBrEWqwk61+1N7n8BF7uszqDiU=,则参数就是: Signature= DJG/5KS60WAHbhGuRPR60WH/2BQ=

编码后是: Signature=DJG%2F5KS60WAHbhGuRPR60WH%2F2BQ%3D


至此签名已经拿到,则添加到请求url

http://rds.aliyuncs.com/?AccessKeyId=LTAI0CeFaZcIg5cV&Action=DescribeDBInstances&Format=XML&RegionId=cn-beijing&SignatureMethod=HMAC-SHA1&SignatureNonce=14d01fb6-0c62-48ae-b3f0-2b6f2b3c9428&SignatureVersion=1.0&Timestamp=2018-09-19T16%3A46%3A05&Version=2014-08-15&&Signature=DJG%2F5KS60WAHbhGuRPR60WH%2F2BQ%3D

得到如下请求结果:

7deb17a2b1eeed9369fca13a404053e0d1a2e876



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