使用HMAC或OpenSSL进行URL签名

Question

我对网址签名很感兴趣(例如http://.../？somearg = value&anotherarg = anothervalue&sig = aSKS9F3KL5xc),但是我有一些要求让我没有解决方案.

• 我将使用其中一个PHP或Python用于页面,因此我需要能够使用其中一个来签名和验证签名.
• 我的计划是使用priv/pub密钥方案来签署一些数据,并且能够验证签名是否有效,但这里是复杂的地方:
• 验证发生时不知道数据(不仅仅是somearg=value&anotherarg=anothervalue)

我的第一直觉是使用OpenSSL,例如使用RSA密钥对,按照以下方式执行某些操作:openssl rsautl -sign -inkey private.pem -in sensitive -out privsigned 并且privsigned仅根据数据和密钥进行验证:openssl rsautl -verify -inkey public.pem -in privsigned -pubin.

使用PHP的openssl_get_privatekey()和openssl_sign()体征的数据不错,但我需要知道,以便核实(我不会有)的(解密!)数据:openssl_get_publickey()与openssl_verify($data, $signature, $pubkeyid);来自http://php.net/openssl_verify.

或者我在这里遗漏了什么？

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所以,我看着HMAC,但尽管许多散列函数在两种可用的Python和PHP,我百思不得其解,我怎么会去验证哈希值. PHP的hash_hmac()允许我创建使用'钥匙’(或在这种情况下,字符串键)的哈希值.但是我该如何验证散列是否有效(即&sig=,不仅仅是由最终用户手动输入)&sig=abcdefg1234.

总结一下(抱歉这个长问题):我怎样才能验证我的服务器(证书/字符串)密钥是否已经签名/哈希(假设我无法通过重做所述数据的哈希来验证)？你对我应该选择哪条路线,Priv/pub-key还是HMAC有什么偏好？

任何大小的指针都非常感谢!提前致谢,

• 玩笑

Answer 1

正如Henning Makholm指出的那样,HMAC是比公钥更好的选择.您应该针对特定方案考虑一些最佳实践,这些实践会影响您的选择:

• 您是否要考虑签名中的主机名和方案(http/https)？也许.
• 你想考虑签名中的路径吗？大概.
• 您是否要考虑签名中的查询字符串？大概.
• 您是否要在签名之前规范化参数顺序并转义？通常不是.
• 您想嵌入签名时间等(创建有时间限制的URL)吗？
• 是否要将签名的URL绑定到其他用户状态,例如cookie？
• 您是否直接在HMAC中使用用户生成的或用户可见的内容？如果是这样,您应该使用为每个请求随机化的值"加密"密钥.

在计算签名时,您需要以URL友好的方式对其进行编码(base64和base32是流行的选择)并选择HMAC算法(例如SHA-256),并确定您想要的签名位数.保持(将HMAC值减半)通常是安全的.如果您选择base64,请注意url-safe与非url-safe实现使用的不同字母表.

这是用于签名路径+查询字符串的伪代码实现(没有错误检查或腌制等):

const secret = ...;

def sign(path, querystring):
  return path + "?" + querystring + "&sig=" + url_encode(base64_encode(hmacsha256(secret, path + "?" + querystring).truncate(16)))

def verify(path, querystring):
  querystring_without_sig = remove_query_parameter(querystring, "sig")
  sig = base64_decode(url_decode(get_query_parameter(querystring, "sig")))
  if hmacsha256(secret, path + "?" + querystring_without_sig)[:16] != sig:
    raise "invalid sig"

建议使用HMAC SHA256,并提供所有常用语言版本.

Java的:

Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");
mac.init(secret);
return mac.doFinal(value.getBytes());

蟒蛇:

hmac.new(secret, input, hashlib.sha256).digest()

PHP:

hash_hmac("sha256", value, secret);

Answer 2

HMAC是一种对称算法,因此没有单独的创建和检查算法.要检查,您只需计算应该最初计算的哈希值,并检查结果是否等于您实际从客户端获得的值.安全性取决于仅存在于服务器上的HMAC密钥.

除非您需要可以由不知道密钥的人验证签名,否则出于效率的原因,HMAC可能是比公钥系统更好的选择.创建或验证公钥签名可能需要几毫秒(几年前我每次操作时间为15毫秒时,一次实现),而HMAC非常快.

(哦,你不能在不知道它应该签名的数据的情况下验证任何类型的签名.就我所见,这没有任何意义).