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虚拟私有网络(VPC)

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签名机制

最近更新时间：2018-01-30 16:11:58

签名机制

虚拟私有网络的openAPI支持GET和POST两种HTTP方法，GET方法所有请求参数包括signature放置在url中，POST方法则将Signature以名为authorization header的形式放置在header中，其主要区别在于GET方式处理的请求url长度不能过长。

签名计算的主要流程如下：

  1. 创建一个正规化请求

    在签名前，首先将请求进行正规化格式化，目的是让签名计算过程无二意，其主要过程伪代码如下：

    CanonicalRequest = HTTPRequestMethod + '\n' + CanonicalURI + '\n' + CanonicalQueryString + '\n' + CanonicalHeaders + '\n' + SignedHeaders + '\n' + HexEncode(Hash(RequestPayload))

    Hash指代计算哈希的算法，目前使用SHA-256，HexEncode是对哈希值进行用16进制编码（使用小写字母）。

    具体步骤如下

    1. 抽取HTTP请求方法（如GET、PUT、POST）结尾附加“换行符”
    2. URI绝对路径进行URI编码得到正规化URI，如果绝对路径为空，那么使用前斜线"/"，结尾附加“换行符”
    3. 构建正规化Querystring，结尾附加“换行符”
      • URI编码每一个querystring参数名称和参数值（注：GET方式需要包含哈希算法、信任状、签名日期和签名header等全部参数）
      • 按照ASCII字节顺序对参数名称严格排序
      • 将排序号的参数名称和参数值用=连接，按照排序结果将“参数对”用&连接
    4. 构建正规化headers，结尾附加“换行符”，伪代码如下： 
      CanonicalHeaders = CanonicalHeadersEntry0 + CanonicalHeadersEntry1 + ... + CanonicalHeadersEntryN

      其中：

      CanonicalHeadersEntry = Lowercase(HeaderName) + ':' + Trimall(HeaderValue) + '\n'

      lowercase表示将header名字转为小写字母，trimall表示去掉header值前和值后的白空格，并将header值里面的连续白空格变成单空格，但是不去掉双引号中间的任何空格，且最后的正规化headers是按照header名称排序后的结果

    5. 添加签名headers，结尾附加“换行符”。签名header是包含在正规化headers中名称列表，其目的是指明哪些header参与签名计算，从而忽略请求被proxy添加的额外header，其中host、x-amz-date两个header如果存在则必须添加进来，伪代码如下 
      SignedHeaders = Lowercase(HeaderName0) + ';' + Lowercase(HeaderName1) + ";" + ... + Lowercase(HeaderNameN)

      然后处理请求body，如下

    6. 对请求body使用哈希算法（SHA256）计算哈希值，并将二进制哈希值结果用16进制编码表示出来（且不使用大写字符），伪代码 
      HashedPayload = Lowercase(HexEncode(Hash(requestPayload)))

      此时，

    7. 将上述i-vi步骤的结果连接成一个字符串，即为正规化请求（Canonical Request）
    8. 将vii步的正规化请求使用vi步的哈希算法计算哈希值

  2. 创建签名字符串

    签名字符串主要包含请求以及正规化请求的元数据信息，由签名算法、请求日期、信任状和正规化请求哈希值连接组成，伪代码如下：

    StringToSign = Algorithm + '\n' + RequestDate + '\n' + CredentialScope + '\n' + HashedCanonicalRequest

    其中，签名算法(Algorithm)为AWS4-HMAC-SHA256，请求日期(RequestDate)格式YYYYMMDD'T'HHMMSS'Z' ，信任状(CredentialScope)格式为YYYYMMDD/region/service/aws4_request（包括请求日期（ISO 8601 基本格式）），正规化请求哈希值为上述1中第viii步的结果（注意结尾不附加“换行符”）

  3. 计算签名信息

    在计算签名前，首先从私有访问密钥（secret AccessKey）派生出签名密钥（signing key），而不是直接使用私有访问密钥；之后使用签名密钥和2中计算的签名字符串来计算签名值，具体计算过程如下

    1. 生成签名密钥，伪代码如下 
      kSecret = *Your KSC Secret Access Key*
kDate = HMAC("AWS4" + kSecret, Date)
kRegion = HMAC(kDate, Region)
kService = HMAC(kRegion, Service)
kSigning = HMAC(kService, "aws4_request")

      其方式是通过HMAC算法依次生成下一个HMAC的key值（第一个为私有访问密钥字符串），而data值则依次为信任状中的各项内容（日期、region、服务、结尾字符串）；HMAC算法采用HMAC-SHA256，返回值为哈希值二进制形式（256bit，32字节），不需要做8/16进制编码显示。

    2. 计算签名,伪代码如下： 
      signature = HexEncode(HMAC(derived-signing-key, string-to-sign))

      使用HMAC-SHA256算法，以签名密钥作为key，签名字符串作为data计算签名，签名后的二进制哈希值结果以16进制编码输出。

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