签名机制 - - 阿里云

为保证API的安全调用，在调用API时阿里云会对每个API请求通过签名（Signature）进行身份验证。无论使用HTTP还是HTTPS协议提交请求，都需要在请求中包含签名信息。

说明资源编排ROS提供了多种编程语言的SDK，支持直接通过SDK进行签名，您无需手动签名。更多信息，请参见SDK。

概述

RPC API要按以下格式在API请求的Query中增加签名（Signature）。

https://Endpoint/?SignatureVersion=1.0&SignatureMethod=HMAC-SHA1&Signature=CT9X0VtwR86fNWSnsc6v8YGOjuE%3D&SignatureNonce=3ee8c1b8-83d3-44af-a94f-4e0ad82fd6cf

其中：

SignatureMethod：签名方式，目前支持HMAC-SHA1。
SignatureVersion：签名算法版本，目前版本是1.0。
SignatureNonce：唯一随机数，用于防止网络重放攻击。用户在不同请求间要使用不同的随机数值，建议使用通用唯一识别码UUID（Universally Unique Identifier）。
Signature：使用AccessKey Secret对请求进行对称加密后生成的签名。

签名算法遵循RFC 2104 HMAC-SHA1规范，使用AccessKey Secret对编码、排序后的整个请求串计算HMAC值作为签名。签名的元素是请求自身的一些参数，由于每个API请求内容不同，所以签名的结果也不尽相同。可参考本文的操作步骤，计算签名值。

Signature = Base64( HMAC-SHA1( AccessKey Secret, UTF-8-Encoding-Of(StringToSign)) )

步骤一：构造待签名字符串

使用请求参数构造规范化的请求字符串（Canonicalized Query String）。

按照参数名称的字典顺序对请求中所有的请求参数（包括公共请求参数和接口的自定义参数，但不包括公共请求参数中的Signature参数）进行排序。
说明当使用GET方法提交请求时，这些参数就是请求URI中的参数部分，即URI中“?”之后由“&”连接的部分。

对排序之后的请求参数的名称和值分别用UTF-8字符集进行URL编码。编码规则请参考下表。


字符	编码方式
A~Z、a~z和0~9以及“-”、“_”、“.”和“~”	不编码。
其它字符	编码成 `%XY` 的格式，其中 `XY` 是字符对应ASCII码的16进制表示。例如英文的双引号（"）对应的编码为 `%22`。
扩展的UTF-8字符	编码成 `%XY%ZA…`的格式。
英文空格	编码成 `%20`，而不是加号（+）。该编码方式和一般采用的`application/x-www-form-urlencoded`MIME格式编码算法（例如Java标准库中的`java.net.URLEncoder`的实现）存在区别。编码时可以先用标准库的方式进行编码，然后把编码后的字符串中的加号（+）替换成`%20`，星号（）替换成`%2A`，`%7E`替换回波浪号（~），即可得到上述规则描述的编码字符串。本算法可以用下面的`percentEncode`方法来实现： `private static final String ENCODING = "UTF-8"; private static String percentEncode(String value) throws UnsupportedEncodingException { return value != null ? URLEncoder.encode(value, ENCODING).replace("+", "%20").replace("", "%2A").replace("%7E", "~") : null; }`

将编码后的参数名称和值用英文等号（=）进行连接。
将等号连接得到的参数组合按顺序依次使用“&”符号连接，即得到规范化请求字符串。

将构造的规范化字符串按照下面的规则构造成待签名的字符串。
```
StringToSign=
      HTTPMethod + "&" +
      percentEncode("/") + "&" +
      percentEncode(CanonicalizedQueryString)
```
其中：
- HTTPMethod 是提交请求用的HTTP方法，例如GET。
- percentEncode("/") 是按照URL编码规则对字符“/”进行编码得到的值，即%2F。
- percentEncode(CanonicalizedQueryString) 是对构造的规范化请求字符串按URL编码规则编码后得到的字符串。

步骤二：计算签名值

按照RFC2104的定义，计算待签名字符串（StringToSign）的HMAC值。
说明计算签名时使用的Key就是您持有的AccessKey Secret并加上一个“&”字符（ASCII:38）, 使用的哈希算法是SHA1。
按照Base64编码规则把上面的HMAC值编码成字符串，即得到签名值（Signature）。
将得到的签名值作为Signature参数添加到请求参数中。
说明得到的签名值在作为最后的请求参数值提交时要和其它参数一样，按照RFC3986的规则进行URL编码。

示例一：参数拼接法

以调用DescribeRegions查询地域为例。假设AccessKeyID为testid、AccessKeySecret为testsecret，签名流程如下所示：

构造规范化请求字符串。

https://ros.aliyuncs.com/?Timestamp=2019-08-23T12%3A46%3A24Z&Format=XML&AccessKeyId=testid&Action=DescribeRegions&SignatureMethod=HMAC-SHA1&SignatureNonce=3ee8c1b8-83d3-44af-a94f-4e0ad82fd6cf&Version=2019-09-10&SignatureVersion=1.0

构造待签名字符串。

GET&%2F&AccessKeyId%3Dtestid%26Action%3DDescribeRegions%26Format%3DXML%26SignatureMethod%3DHMAC-SHA1%26SignatureNonce%3D3ee8c1b8-83d3-44af-a94f-4e0ad82fd6cf%26SignatureVersion%3D1.0%26Timestamp%3D2019-08-23T12%253A46%253A24Z%26Version%3D2019-09-10

计算签名值。
因为AccessKey Secret为testsecret，则用于计算的Key为testsecret&，计算得到的签名值Signature为OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ+uX5qY=。以下示例使用的是Java Base64编码方法。
```
Signature = Base64( HMAC-SHA1( AccessSecret, UTF-8-Encoding-Of(StringToSign) ) )
```

添加RFC3986规则编码后的Signature=OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ%2BuX5qY%3D到步骤1的URL中。

https://ros.aliyuncs.com/?SignatureVersion=1.0&Action=DescribeRegions&Format=XML&SignatureNonce=3ee8c1b8-83d3-44af-a94f-4e0ad82fd6cf&Version=2019-09-10&AccessKeyId=testid&Signature=OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ%2BuX5qY%3D&SignatureMethod=HMAC-SHA1&Timestamp=2019-08-23T12%253A46%253A24Z

使用浏览器、curl或者wget等工具发送HTTPS请求，调用DescribeRegions查看阿里云的地域列表。

示例二：编程语言法

以调用DescribeRegions查询地域为例，假设AccessKeyID为testid、AccessKeySecret为testsecret，并且所有请求参数放在一个JavaMap<String, String>对象里。

预定义编码方法。

private static final String ENCODING = "UTF-8";
private static String percentEncode(String value) throws UnsupportedEncodingException {
  return value != null ? URLEncoder.encode(value, ENCODING).replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E", "~") : null;
}

预定义编码时间格式Timestamp。参数Timestamp时间格式必须采用ISO 8601格式规范，并需要使用UTC时间，时区为+0。

private static final String ISO8601_DATE_FORMAT = "yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss'Z'";
private static String formatIso8601Date(Date date) {
  SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat(ISO8601_DATE_FORMAT);
  df.setTimeZone(new SimpleTimeZone(0, "GMT"));
  return df.format(date);
}

构造请求字符串。

final String HTTP_METHOD = "GET";
Map parameters = new HashMap();
// 输入请求参数。
parameters.put("Action", "DescribeRegions");
parameters.put("Version", "2019-09-10");
parameters.put("AccessKeyId", "testid");
parameters.put("Timestamp", formatIso8601Date(new Date()));
parameters.put("SignatureMethod", "HMAC-SHA1");
parameters.put("SignatureVersion", "1.0");
parameters.put("SignatureNonce", UUID.randomUUID().toString());
parameters.put("Format", "XML");
// 为请求参数排序。
String[] sortedKeys = parameters.keySet().toArray(new String[]{});
Arrays.sort(sortedKeys);
final String SEPARATOR = "&";
// 构造stringToSign字符串。
StringBuilder stringToSign = new StringBuilder();
stringToSign.append(HTTP_METHOD).append(SEPARATOR);
stringToSign.append(percentEncode("/")).append(SEPARATOR);
StringBuilder canonicalizedQueryString = new StringBuilder();
for(String key : sortedKeys) {
// 注意编码key和value。
  canonicalizedQueryString.append("&")
  .append(percentEncode(key)).append("=")
  .append(percentEncode(parameters.get(key)));
}
// 注意编码canonicalizedQueryString。
stringToSign.append(percentEncode(
  canonicalizedQueryString.toString().substring(1)));

计算签名值。

因为AccessKey Secret为testsecret，则用于计算的Key为testsecret&，计算得到的签名值Signature为OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ+uX5qY=。

// 以下是一段计算签名的示例代码。
final String ALGORITHM = "HmacSHA1";
final String ENCODING = "UTF-8";
key = "testsecret&";
Mac mac = Mac.getInstance(ALGORITHM);
mac.init(new SecretKeySpec(key.getBytes(ENCODING), ALGORITHM));
byte[] signData = mac.doFinal(stringToSign.getBytes(ENCODING));
String signature = new String(Base64.encodeBase64(signData));

添加RFC3986规则编码后的Signature=OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ%2BuX5qY%3D到步骤1的URL中。

https://ros.aliyuncs.com/?SignatureVersion=1.0&Action=DescribeRegions&Format=XML&SignatureNonce=3ee8c1b8-83d3-44af-a94f-4e0ad82fd6cf&Version=2019-09-10&AccessKeyId=testid&Signature=OLeaidS1JvxuMvnyHOwuJ%2BuX5qY%3D&SignatureMethod=HMAC-SHA1&Timestamp=2019-08-23T12%253A46%253A24Z

使用浏览器、curl或者wget等工具发送HTTPS请求，调用DescribeRegions查看阿里云的地域列表。