简介
APP、前后端分离项目都采用 API 接口形式与服务器进行数据通信，传输的数据被偷窥、被抓包、被伪造时有发生，那么如何设计一套比较安全的 API 接口方案至关重要，一般的解决方案有以下几点：
1.Token 授权认证，防止未授权用户获取数据
2.时间戳超时机制
3.URL 签名，防止请求参数被篡改
4.防重放，防止接口被第二次请求，防采集
5.采用 HTTPS 通信协议，防止数据明文传输

Token 授权认证
因为 HTTP 协议是无状态的，Token 的设计方案是用户在客户端使用用户名和密码登录后，服务器会给客户端返回一个 Token，并将 Token 以键值对的形式存放在缓存（一般是 Redis）中，后续客户端对需要授权模块的所有操作都要带上这个 Token，服务器端接收到请求后进行 Token 验证，如果 Token 存在，说明是授权的请求。

Token 生成的设计要求：
1.应用内一定要唯一，否则会出现授权混乱，A 用户看到了 B 用户的数据；
2.每次生成的 Token 一定要不一样，防止被记录，授权永久有效；
3.一般 Token 对应的是 Redis的key，value 存放的是这个用户相关缓存信息，比如：用户的 id；
4.要设置 Token 的过期时间：过期后需要客户端重新登录，获取新的 Token。如果 Token 有效期设置较短，会反复需要用户登录，体验比较差，我们一般采5.用 Token 过期后，客户端静默登录的方式，当客户端收到 Token 过期后，客户端用本地保存的用户名和密码在后台静默登录来获取新的 Token，还有一种是单独出一个刷新 Token 的接口，但是一定要注意刷新机制和安全问题；

根据上面的设计方案要求，我们很容易得到 Token=md5(用户ID + 登录的时间戳 + 服务器端秘钥)这种方式来获得 Token。因为用户 ID 是应用内唯一的，登录的时间戳保证每次登录的时候都不一样，服务器端秘钥是配置在服务器端参与加密的字符串（即：盐），目的是提高 Token 加密的破解难度，注意一定不要泄漏。

时间戳超时机制
客户端每次请求接口都带上当前时间的时间戳 timestamp，服务端接收到 timestamp 后跟当前时间进行比对，如果时间差大于一定时间（比如：1 分钟），则认为该请求失效。时间戳超时机制是防御 DOS 攻击的有效手段。例如
http://url/getInfo?id=1&timetamp=1661061696

URL 签名
写过支付宝或微信支付对接的同学肯定对URL签名不陌生，我们只需要将原本发送给server端的明文参数做一下签名，然后在server端用相同的算法再做一次签名，对比两次签名就可以确保对应明文的参数有没有被中间人篡改过。例如
http://url/getInfo?id=1&timetamp=1559396263&sign=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e

签名算法过程
首先，对通信的参数按 key 进行字母排序放入数组中（一般请求的接口地址也要参与排序和签名，那么需要额外添加 url=http://url/getInfo 这个参数）；

对排序完的数组键值对用&进行连接，形成用于加密的参数字符串。

在加密的参数字符串前面或者后面加上私钥，然后用 md5 进行加密，得到 sign，然后随着请求接口一起传给服务器。服务器端接收到请求后，用同样的算法获得服务器的 sign，对比客户端的 sign 是否一致，如果一致请求有效。

防重放
客户端第一次访问时，将签名 sign 存放到服务器的 Redis 中，超时时间设定为跟时间戳的超时时间一致，二者时间一致可以保证无论在 timestamp 限定时间内还是外  URL 都只能访问一次，如果被非法者截获，使用同一个 URL 再次访问，如果发现缓存服务器中已经存在了本次签名，则拒绝服务。

如果在缓存中的签名失效的情况下，有人使用同一个 URL 再次访问，则会被时间戳超时机制拦截，这就是为什么要求 sign 的超时时间要设定为跟时间戳的超时时间一致。拒绝重复调用机制确保 URL 被别人截获了也无法使用（如抓取数据）。

方案流程：
1.客户端通过用户名密码登录服务器并获取 Token；
2.客户端生成时间戳 timestamp，并将 timestamp 作为其中一个参数；
3.客户端将所有的参数，包括 Token 和 timestamp 按照自己的签名算法进行排序加密得到签名 sign；
4.将 token、timestamp 和 sign 作为请求时必须携带的参数加在每个请求的URL后边，例：http://url/request?token=h40adc3949bafjhbbe56e027f20f583a&timetamp=1559396263&sign=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e
5.服务端对 token、timestamp 和 sign 进行验证，只有在 token 有效、timestamp 未超时、缓存服务器中不存在 sign 三种情况同时满足，本次请求才有效。

采用 HTTPS 通信协议
安全套接字层超文本传输协议 HTTPS，为了数据传输的安全，HTTPS 在 HTTP 的基础上加入了 SSL 协议，SSL 依靠证书来验证服务器的身份，并为客户端和服务器之间的通信加密。

HTTPS 也不是绝对安全的，比如中间人劫持攻击，中间人可以获取到客户端与服务器之间所有的通信内容。