这种签名 URL 的实现是否相当安全？

Question

我正在尝试实现签名 URL 以实现对静态文件的短期访问。 这个想法是：

• 生成带有过期时间戳的 URL（例如https://example.com/file.png?download=false&expires=1586852158）
• 使用 HMACSHA256 和共享密钥对其进行签名，并将签名附加到 URL 的末尾（例如 https://example.com/file.png?download=false&expires=1586852158&signature=6635ea14baeeaaffe71333cf6c7fa1f0af9f6cd1a17abb4e75ca275dec5906d1

当我在服务器上收到请求时，我取出 signature 参数并验证 URL 的其余部分是否使用 HMACSHA256 签名并且相同的共享密钥会产生相同的签名。

实现如下：

    public static class URLSigner
    {
        private static string GetSignatureForUri(string uri, byte[] key)
        {
            var hmac = new HMACSHA256(key);
            var signature = hmac.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(uri));
            var hexSignature = BitConverter.ToString(signature).Replace("-", string.Empty).ToLowerInvariant();
            return hexSignature;
        }

        public static string SignUri(string uri, byte[] key)
        {
            var hexSignature = GetSignatureForUri(uri, key);
            return QueryHelpers.AddQueryString(uri, new Dictionary<string, string> { { "signature", hexSignature }});
        }

        public static bool VerifyUri(string uri, byte[] key)
        {
            var signatureRegex = "[\\?&]signature=([a-z0-9]+)$";
            var signatureMatch = Regex.Match(uri, signatureRegex);
            if (!signatureMatch.Success || signatureMatch.Groups.Count != 2)
                return false;
            var parsedSignature = signatureMatch.Groups[1].Value;

            var originalUri = Regex.Replace(uri, signatureRegex, "");
            var hexSignature = GetSignatureForUri(originalUri, key);
            return hexSignature == parsedSignature;
        }
    }

它是这样使用的：

var signedUri = URLSigner.SignUri("https://example.com/file.png?download=false", secretKey);
var isVerified = URLSigner.VerifyUri(signedUri, secretKey);

这种签名 URL 的实现是否相当安全？

Answer 1

您的实现似乎缺少对过期时间的验证，因此任何一个键目前都可以无限期地工作。

否则，我一般认为这种方法没有任何问题。不过，您可能希望在时间戳之外添加一个密钥，以便以某种方式识别用户或请求。

这是一篇关于如何将一般方法用于一次性密码的好文章，这基本上就是您正在做的事情。

https://www.freecodecamp.org/news/how-time-based-one-time-passwords-work-and-why-you-should-use-them-in-your-app-fdd2b9ed43c3/

Answer 2

是的，只要正确处理密钥，它就是安全的。哈希应该能够保证数据的完整性（URL中的数据不被其他人修改）。

也许，对dispose 和HMACSHA256 对象（可能是using）的一点改进，但​​这可能与安全性无关。

Answer 3

我有一个担心。您是说您想使用 HMACSHA256 和 私钥，但在安全术语中，您传递给 HMAC 的不是 私钥，这是一个共享的秘密。

如果您必须拥有用于签名和验证身份验证的公钥、私钥，我建议使用RSACryptoServiceProvider。使用 RSA，您有两个密钥，公钥和私钥。

您的客户端创建一个私钥并保留它并将其公钥提供给服务器。所以只有客户端可以签名，任何拥有公钥的人都可以验证它。

另一方面，无论您最终使用哪种算法，我都建议将签名添加到授权标头而不是查询字符串。这比较常见，您不需要在每个请求中匹配正则表达式。