签名机制

物联网平台会对每个接口访问请求的发送者进行身份验证，所以无论使用HTTP还是HTTPS协议提交请求，都需要在请求头中包含签名（Signature）信息。

签名方法

签名时，您需在物联平台获取账号的AccessKeyId和AccessKeySecret，然后进行对称加密。其中，AccessKeyId用于标识访问者身份；AccessKeySecret是用于加密签名字符串和服务器端验证签名字符串的密钥，必须严格保密。

请按照下面的方法对请求进行签名：

  1. 构造规范化的请求字符串（Canonicalized Query String）。

    1. 排序参数。

      按参数名的字典顺序，对请求参数进行排序，包括公共请求参数（不包括Signature参数）和接口的自定义参数。

      说明 当使用GET方法提交请求时，这些参数就是请求URL中的参数部分，即URL中?之后由&连接的部分。

    2. 对参数名称和参数值进行URL编码。

      使用UTF-8字符集按照RFC3986规则编码请求参数名和参数值。编码规则如下：

      • 字符A~Z、a~z、0~9以及字符-、_、.、~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。
      • 英文空格要编码成%20，而不是加号+。

      该编码方式与application/x-www-form-urlencodedMIME格式编码算法相似，但又有所不同。

      如果您使用的是Java标准库中的java.net.URLEncoder，可以先用标准库中percentEncode编码，随后将编码后的字符中加号+替换为%2b、星号*替换为%2A、%7E替换为波浪号~，即可得到上述规则描述的编码字符串。

      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;
}

    3. 使用等号=连接编码后的请求参数名和参数值。

    4. 使用与号&连接编码后的请求参数。参数排序与步骤a的排序一致。

    完成后，即获得规范化请求字符串（CanonicalizedQueryString）。

  2. 构造签名字符串。

    可以使用percentEncode处理步骤1得到的规范化字符串，构造签名字符串。可参考如下规则：

    StringToSign=
  HTTPMethod + "&" +                      //HTTPMethod：发送请求的HTTP方法，例如GET。
  percentEncode("/") + "&" +              //percentEncode("/")：字符（/）UTF-8编码得到的值，即%2F。
  percentEncode(CanonicalizedQueryString) //您的规范化请求字符串。

  3. 计算HMAC值。

    按照RFC2104的定义，使用步骤2得到的字符串StringToSign计算签名HMAC值。示例使用的是Java Base64编码方法。

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

    说明 计算签名时，使用的Key就是您的AccessKeySecret并加上一个与号&字符（ASCII:38）。使用的哈希算法是SHA1。

  4. 计算签名值。

    按照Base64编码规则把步骤3中的HMAC值编码成字符串，即得到签名值（Signature）。

  5. 添加签名。

    将得到的签名值作为Signature参数，按照RFC3986的规则进行URL编码后，再添加到请求参数中，即完成对请求签名的过程

Java代码示例

以下为签名的Java Demo供您参考。

  1. 配置文件

    Config.java。

    package com.demo.sign;

/**
 * 服务端API签名配置文件
 */
public class Config {

    // AccessKey信息
    public static String accessKey = "1234567890123456";
    public static String accessKeySecret = "123456789012345678901234567890";

    public final static String CHARSET_UTF8 = "utf8";
}

  2. 配置文件

    UrlUtil.java。

    package com.demo.sign;

import java.net.URLEncoder;
import java.util.Map;

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

/**
 * URL处理类
 */
public class UrlUtil {

    private final static String CHARSET_UTF8 = "utf8";

    public static String urlEncode(String url) {
        if (!StringUtils.isEmpty(url)) {
            try {
                url = URLEncoder.encode(url, "UTF-8");
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("Url encode error:" + e.getMessage());
            }
        }
        return url;
    }

    public static String generateQueryString(Map<String, String> params, boolean isEncodeKV) {
        StringBuilder canonicalizedQueryString = new StringBuilder();
        for (Map.Entry<String, String> entry : params.entrySet()) {
            if (isEncodeKV)
                canonicalizedQueryString.append(percentEncode(entry.getKey())).append("=")
                        .append(percentEncode(entry.getValue())).append("&");
            else
                canonicalizedQueryString.append(entry.getKey()).append("=").append(entry.getValue()).append("&");
        }
        if (canonicalizedQueryString.length() > 1) {
            canonicalizedQueryString.setLength(canonicalizedQueryString.length() - 1);
        }
        return canonicalizedQueryString.toString();
    }

    public static String percentEncode(String value) {
        try {
            // 使用URLEncoder.encode编码后，将"+","*","%7E"做替换即满足API规定的编码规范。
            return value == null ? null
                    : URLEncoder.encode(value, CHARSET_UTF8).replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E",
                            "~");
        } catch (Exception e) {

        }
        return "";
    }
}

  3. 配置文件

    SignatureUtils.java。

    package com.demo.sign;

import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.net.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

/**
 * 服务端API签名
 */
public class SignatureUtils {

    private final static String CHARSET_UTF8 = "utf8";
    private final static String ALGORITHM = "HmacSHA1";
    private final static String SEPARATOR = "&";

    public static Map<String, String> splitQueryString(String url)
            throws URISyntaxException, UnsupportedEncodingException {
        URI uri = new URI(url);
        String query = uri.getQuery();
        final String[] pairs = query.split("&");
        TreeMap<String, String> queryMap = new TreeMap<String, String>();
        for (String pair : pairs) {
            final int idx = pair.indexOf("=");
            final String key = idx > 0 ? pair.substring(0, idx) : pair;
            if (!queryMap.containsKey(key)) {
                queryMap.put(key, URLDecoder.decode(pair.substring(idx + 1), CHARSET_UTF8));
            }
        }
        return queryMap;
    }

    public static String generate(String method, Map<String, String> parameter, String accessKeySecret)
            throws Exception {
        String signString = generateSignString(method, parameter);
        System.out.println("signString---" + signString);
        byte[] signBytes = hmacSHA1Signature(accessKeySecret + "&", signString);
        String signature = newStringByBase64(signBytes);
        System.out.println("signature----" + signature);
        if ("POST".equals(method)) {
            return signature;
        }
        return URLEncoder.encode(signature, "UTF-8");
    }

    public static String generateSignString(String httpMethod, Map<String, String> parameter) throws IOException {
        TreeMap<String, String> sortParameter = new TreeMap<String, String>();
        sortParameter.putAll(parameter);
        String canonicalizedQueryString = UrlUtil.generateQueryString(sortParameter, true);
        if (null == httpMethod) {
            throw new RuntimeException("httpMethod can not be empty");
        }
        StringBuilder stringToSign = new StringBuilder();
        stringToSign.append(httpMethod).append(SEPARATOR);
        stringToSign.append(percentEncode("/")).append(SEPARATOR);
        stringToSign.append(percentEncode(canonicalizedQueryString));
        return stringToSign.toString();
    }

    public static String percentEncode(String value) {
        try {
            return value == null ? null
                    : URLEncoder.encode(value, CHARSET_UTF8).replace("+", "%20").replace("*", "%2A").replace("%7E",
                            "~");
        } catch (Exception e) {
        }
        return "";
    }

    public static byte[] hmacSHA1Signature(String secret, String baseString) throws Exception {
        if (StringUtils.isEmpty(secret)) {
            throw new IOException("secret can not be empty");
        }
        if (StringUtils.isEmpty(baseString)) {
            return null;
        }
        Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA1");
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(secret.getBytes(CHARSET_UTF8), ALGORITHM);
        mac.init(keySpec);
        return mac.doFinal(baseString.getBytes(CHARSET_UTF8));
    }

    public static String newStringByBase64(byte[] bytes) throws UnsupportedEncodingException {
        if (bytes == null || bytes.length == 0) {
            return null;
        }
        return new String(Base64.encodeBase64(bytes, false), CHARSET_UTF8);
    }
}

  4. 配置主入口文件

    Main.java

    package com.demo.sign;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLEncoder;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 签名工具主入口
 * 
 */
public class Main {

    // 1.需要修改Config.java中的AccessKey信息。
    // 2."最终signature"才是您需要的签名最终结果。
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {

        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        // 公共参数
        map.put("AccessKeyId", Config.accessKey);
        map.put("Timestamp", "2020-07-31T07:43:57Z");
        map.put("SignatureNonce", "1533023037");
        // 请求参数
        map.put("deviceName", "1533023037");
        map.put("productKey", "axxxUtgaRLB");
        try {
            String signature = SignatureUtils.generate("GET", map, Config.accessKeySecret);
            System.out.println("最终signature：" + signature);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println();
    }
}

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