移动客户端与服务器端安全通信方案

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公钥加密私钥解密是密送，保证消息即使公开也只有私钥持有者能读懂。

私钥加密公钥解密是签名，保证消息来源是私钥持有者。

数字签名只能验证数据的完整性，数据本身是否加密不属于数字签名的控制范围

CS

C客户端，S服务器端

在客户端软件发布前，客户端保存一个公钥，服务器保存一个私钥；客服端and服务器都保存一个固态key : solid_key

步骤1：

客户端随机生成一个对称密钥，称为动态key : dynamic_key，使用公钥加密内容（dynamic_key+账户+密码+其他需要的参数）。发送给服务器

步骤2：

服务器收到后使用私钥解密，并验证用户和密码是否正确，正确的话保存此dynamic_key在用户的信息中（如果原先已经有了dynamic_key就替换掉旧的）；返回数据：包括客户端登录成功的信息，返回一个Token（令牌，以后见牌如见人）和其他需要返回的参数（传输过程中不携带uid，用token标识用户唯一身份，更安全）。

步骤3：

使用本地保存的dynamic_key解密得到token和其他参数。安全传输准备工作做完了。

步骤4：

每次传输数据对于加密的内容一律使用dynamic_key进行加密，按照协商好的签名规则进行签名signature（需要dynamic_key参与到签名规则中，以保障安全），并附以明文参数token、明文参数signature、密文参数params这三部分，然后把此内容发送给服务器。

signature = sha1(rawData + dynamic_key)，服务器利用用户对应的 dynamic_key 使用相同的算法计算出签名 signature2 ，比对 signature 与 signature2 即可校验数据的完整性。（貌似在数据全部加密的情况下，不需要签名的）

步骤5：

根据token找到保存的dynamic_key，然后进行解密（dynamic_key仅仅用来解密，对于解密的内容无法验证），然后根据签名规则验证签名；查看token是否匹配，如果匹配的话那么此次请求就是有效的，否则无效，需要重新登录；如果验证签名失败，直接返回错误。

更新公钥通知服务

服务器端首先需要用原来的私钥签名，客服端有原来的公钥验证签名，如果签名通过，客服端方可更新公钥；签名不通过，需要重新下载最新客户端安装包（包含新的公钥）；

如果被网络截获，还需要知道固态key，才能够修改客户端本地公钥

优点：

安全性，除非入侵服务器拿到私钥，或者破解久经考验的非对称加解密算法，没有其他办法大规模攻破，相比其他单纯使用对称加密和非对称加密方法效果都要好。

缺点：

用户第一次握手验证时使用非对称加密的内容，服务器非对称解密消耗资源比较多，如果攻击者发送大量此类信息，容易导致服务器DDoS攻击。个人觉得暂时无法从根本上避免这个问题的发生，只能够加上一些措施增加其难度，从而过滤掉一部分攻击者，具体措施有很多种，比如自己软件写个加密算法，服务器会根据解密算法进行计算从而验证是否有效，再比如android的话把这些算法写在jni层，增加反编译破解的难度。

其他

下表解决“根据token获取对应用户uid”在redis中如果做持久存储的话，token失效无法被有效清除，导致占用内存的风险；

CREATE TABLE `lee_user_token` (`uid` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '用户UID',`token` char(36) NOT NULL COMMENT 'uuid 生产的36位字符串',PRIMARY KEY (`uid`),UNIQUE KEY `i_token` (`token`,`uid`) USING BTREE
) ENGINE=MEMORY DEFAULT CHARSET=utf8 ROW_FORMAT=FIXED COMMENT='这里只是存储 token 与 uid 的映射关系，不做登录过期有效性判断';

参考信息：

http://segmentfault.com/q/1010000000156701
http://baike.baidu.com/view/356572.htm
http://baike.baidu.com/view/1982056.htm#2
http://www.dewen.org/q/2005
https://mp.weixin.qq.com/debug/wxadoc/dev/api/signature.html

转载于:https://my.oschina.net/leeyisoft/blog/1828736