保障小程序数据安全，实现HTTPS握手式信息交换

前端

2023-01-09 18:31:59

小程序与服务端接口的安全性和保密性保障

一、小程序与服务端接口的安全隐患

小程序与服务端接口的数据交互中潜藏着以下安全隐患：

明文传输风险： 数据以明文形式传输，容易被网络窃听者截取，造成敏感信息泄露。
中间人攻击： 攻击者伪装成小程序或服务端，窃取敏感信息或篡改数据。
重放攻击： 攻击者截获并重放通信数据，实现欺骗或破坏目的。

二、HTTPS握手式信息交换的借鉴意义

HTTPS握手式信息交换通过客户端和服务器协商，建立安全连接。其过程包含以下步骤：

客户端发送Client Hello消息，包含支持的加密套件等信息。
服务器响应Server Hello消息，包含选择的加密套件等信息。
客户端发送Client Key Exchange消息，包含客户端随机数和加密后的预主密钥。
服务器发送Server Key Exchange消息，包含服务器随机数和加密后的预主密钥。
双方计算会话密钥，用于后续通信加密。

三、小程序与服务端接口的会话密钥交换方案

借鉴HTTPS握手思想，为小程序与服务端接口设计了以下会话密钥交换方案：

小程序发送请求，包含唯一标识和随机数。
服务端响应，包含唯一标识和随机数。
小程序发送加密后的预主密钥，使用服务端公钥加密。
服务端发送加密后的预主密钥，使用小程序公钥加密。
双方计算会话密钥，用于后续通信加密。

四、方案优势

该方案具备以下优势：

安全性： 公钥加密算法保证预主密钥传输安全性，会话密钥计算过程确保了安全。
灵活性： 方案不受特定加密套件限制，可根据需要选择。
兼容性： 方案与现有HTTPS握手协议兼容，方便集成到开发框架中。

五、代码示例

以下代码示例展示了如何使用该方案实现密钥交换：

# 小程序端

import base64
import hashlib
import hmac

def generate_pre_master_secret():
    return os.urandom(32)

def calculate_session_key(pre_master_secret, server_random, client_random):
    hash_function = hashlib.sha256
    salt = server_random + client_random
    key = hmac.new(pre_master_secret, salt, hash_function).digest()
    return key

# 服务端端

import base64
import hashlib
import hmac

def calculate_session_key(pre_master_secret, server_random, client_random):
    hash_function = hashlib.sha256
    salt = server_random + client_random
    key = hmac.new(pre_master_secret, salt, hash_function).digest()
    return key