【电商吧 - 1】一文带你梳理支付宝支付时用到的加密规则_支付宝交易中使用到的密码技术

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前言

        支付是一个安全等级很高的场景，系统间交互的每一条数据的泄露都有可能造成及其大的损失。因此支付时系统间交互的每一条数据都会采取加密措施。这里梳理一下支付宝支付时用到的加密规则，请大家参考。

一、什么是签名？

在了解签名前，先回顾一下支付的交互流程。如上图所示，支付的过程中可以大概分为6个步骤。

1. 用户选择自己的商品提交订单。
2. 商家服务器将商品信息和所需要的金额发给支付宝，生成支付宝订单。
3. 支付宝订单返回成功之后生成一个支付页面，方便手机支付或者网页支付。
4. 手机调起支付宝app进行支付。
5. 输入支付密码发送给支付宝服务器。
6. 支付宝服务器转账成功，告知商家服务器某个订单的金额转账成功。

这6个步骤中，最为重要的是步骤2和步骤6。拆解如下。

        商家服务器和支付宝服务器交互的过程中传输的信息异常敏感，所以，在交互时必须防止中间人对于信息的篡改。例如步骤2将商品的金额改为0，支付宝就误认为是转账0元。
        数字签名解决了交互时这一安全问题。它可以验证一条消息或者文档的真实性。在支付宝支付的接口中，有一个sign参数用来填写签名。这个签名作用是为了防止信息伪造。通过这种方式可以有效的防止消息在传递过程中被篡改。

二、签名实现原理

2.1 签名原理

数字签名是一个信息安全的保障，它的实现依赖于双方系统的密钥。
签名过程如下：

1. 计算希望签名的文档的散列。不论输入文档的长度如何，输出长度总是固定的。比如，使用SHA256就是256位。
2. 对结果散列和一些额外的元数据进行编码。比如，接收方需要知道你使用的散列算法，否则不能处理签名。
3. 使用私钥加密编码过的数据，其结果就是签名，可以追加到文档中作为身份验证的依据。
   

验证签名（验签）：
        接收方接收文档并使用相同的散列算法独立计算文档散列。接着，她使用公钥对消息进行解密，将散列解码出来，再确认使用的散列算法是否正确，解密出的散列是否与本地计算的相同。

2.2 非对称加密

        支付宝采用RSA非对称加密对信息进行签名。非对称加密是由一个公钥和一个私钥组成，一般代码中命名为public key和private key。非对称加密的特点是：私钥加密的信息只有公钥才能解密，公钥加密的信息只能有私钥才能解密。一般会将私钥进行保留，开发时一般会放在配置文件中，安全级别和数据库账号密码一样。公钥会交给其它系统，这样系统间交互时中间人不知道密钥的情况下，是无法破解交互的信息的。发送方只要保证私钥不泄露，任何人发送给接收方的信息在签名验证时都无法匹配成功。
        支付宝的实现签名的方式也大致如此，支付宝在信息交互的时候两个很重要的名词支付宝公钥和应用公钥，这两个秘钥总是让人混淆。这是因为支付宝提供了两套RSA加密。一套是用来保证步骤2统一下单接口时的信息安全，另一套是用来保证步骤6回调时的信息安全。如下图，步骤2商户服务器通过红色应用私钥(priv key 2)计算签名，支付宝通过红色应用公钥(pub key 2)进行验签；步骤6支付宝服务器通过蓝色支付宝私钥(priv key 6)计算签名，商家通过蓝色支付宝公钥(pub key 6)验证签名。

        了解了签名计算原理之后，再去管理平台设置app信息的时候就游刃有余了，我以沙箱环境为例子。

        如上图，说明使用RSA2加密方式，HASH算法采用SHA256。进入设置之后要设置应用公钥和保存支付宝公钥。

• 应用公钥和应用私钥 这两个需要自己生成一对，保证步骤2的安全。生成方式跳转支付宝开放平台开发助手
• 支付宝公钥和支付宝私钥是支付宝提供的，私钥支付宝自己保留的，和自己服务器的应用私钥一样，人家不会提供出来。公钥复制下来用于在回调时进行签名的认证。

三、对称加密

        签名虽然可以防止中间人的信息篡改，但是无法防止中间人信息查看。比如步骤2中，向支付宝发送的商品金额，中间人即可获取每天中该商家交易的金额。信息在网络中传输感觉是一个虚无缥缈的过程，网络中信息有可能被不法分子进行拦截。

        因此在支付的过程中，会推荐使用https协议进行交互，使得交互的信息加密传输。而且，支付宝的很多接口还支持使用AES加密之后进行传输，使得信息更加安全。
         AES加密是一种对称加密算法，对称加密算法相对于非对称加密要简单一点。系统间只存在一个密钥，这个密钥可以用来加密也可以用来解密。

在与支付宝交互的信息可以通过AES加密。防止信息的泄露，官方对接口的解释如下：

若 OpenAPI 无 bizContent 传参则无法使用 AES 密钥加密，否则会报错 当前 API 不支持加密请求。例如： alipay.user.info.share(支付宝会员授权信息查询接口)未使用 bizContent 传参则无法使用 AES 密钥加密。

三、AES和RSA关系

• AES 密钥是对接口请求和响应内容进行加密，密文无法被第三方识别，从而防止接口传输数据泄露。
• RSA 密钥是对接口请求和响应内容进行签名，开发者和支付宝开放平台分别加签验签，以确认接口传输的内容没有被篡改。不论接口内容是明文还是密文，RSA 均可正常签名。
• 开发者可对请求参数先做 AES 加密，然后对密文进行 RSA 签名。

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