apisix/docs/zh/latest/plugins/hmac-auth.md

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hmac-auth

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• 名字
• 属性
• 如何启用
• 测试插件
  • 签名生成公式
  • 使用生成好的签名进行请求尝试
• 自定义 header 名称
• 禁用插件
• 签名生成示例

名字

hmac-auth 是一个认证插件，它需要与 consumer 一起配合才能工作。

添加 HMAC Authentication 到一个 service 或 route。 然后 consumer 将其签名添加到请求头以验证其请求。

属性

名称	类型	必选项	默认值	有效值	描述
access_key	string	必须			不同的 consumer 对象应有不同的值，它应当是唯一的。不同 consumer 使用了相同的 access_key ，将会出现请求匹配异常。
secret_key	string	必须			与 access_key 配对使用。
algorithm	string	可选	"hmac-sha256"	["hmac-sha1", "hmac-sha256", "hmac-sha512"]	加密算法。
clock_skew	integer	可选	0		签名允许的时间偏移，以秒为单位的计时。比如允许时间偏移 10 秒钟，那么就应设置为 10。特别地，0 表示不对 Date 进行检查。
signed_headers	array[string]	可选			限制加入加密计算的 headers ，指定后客户端请求只能在此范围内指定 headers ，此项为空时将把所有客户端请求指定的 headers 加入加密计算。如： ["User-Agent", "Accept-Language", "x-custom-a"]
keep_headers	boolean	可选	false	[ true, false ]	认证成功后的 http 请求中是否需要保留 X-HMAC-SIGNATURE、X-HMAC-ALGORITHM 和 X-HMAC-SIGNED-HEADERS 的请求头。true: 表示保留 http 请求头，false: 表示移除 http 请求头。
encode_uri_param	boolean	可选	true	[ true, false ]	是否对签名中的 uri 参数进行编码,例如: params1=hello%2Cworld 进行了编码，params2=hello,world 没有进行编码。true: 表示对签名中的 uri 参数进行编码，false: 不对签名中的 uri 参数编码。

如何启用

1. 创建一个 consumer 对象，并设置插件 hmac-auth 的值。

curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/consumers -H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
    "username": "jack",
    "plugins": {
        "hmac-auth": {
            "access_key": "user-key",
            "secret_key": "my-secret-key",
            "clock_skew": 0,
            "signed_headers": ["User-Agent", "Accept-Language", "x-custom-a"]
        }
    }
}'

默认 keep_headers 为 false，encode_uri_param 为 true。

2. 创建 Route 或 Service 对象，并开启 hmac-auth 插件。

curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 -H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
    "uri": "/index.html",
    "plugins": {
        "hmac-auth": {}
    },
    "upstream": {
        "type": "roundrobin",
        "nodes": {
            "39.97.63.215:80": 1
        }
    }
}'

测试插件

签名生成公式

签名的计算公式为 signature = HMAC-SHAx-HEX(secret_key, signing_string)，从公式可以看出，想要获得签名需要得到 secret_key 和 signing_string 两个参数。其中 secret_key 为对应 consumer 所配置的， signing_string 的计算公式为 signing_string = HTTP Method + \n + HTTP URI + \n + canonical_query_string + \n + access_key + \n + Date + \n + signed_headers_string。

1. HTTP Method：指 HTTP 协议中定义的 GET、PUT、POST 等请求方法，必须使用全大写的形式。
2. HTTP URI：要求必须以“/”开头，不以“/”开头的需要补充上，空路径为“/”。
3. Date：请求头中的 Date （ GMT 格式 ）。
4. canonical_query_string：是对于 URL 中的 query（ query 即 URL 中 ? 后面的 key1=valve1&key2=valve2 字符串）进行编码后的结果。
5. signed_headers_string：是从请求头中获取客户端指定的字段，并按顺序拼接字符串的结果。

canonical_query_string 编码步骤如下：

• 提取 URL 中的 query 项，即 URL 中 ? 后面的 key1=valve1&key2=valve2 字符串。
• 将 query 根据&分隔符拆开成若干项，每一项是 key=value 或者只有 key 的形式。
• 根据 uri 参数是否编码，有下面两种情况：
• encode_uri_param 为 true 时：
  • 对拆开后的每一项进行编码处理，分以下两种情况:
  • 当该项只有 key 时，转换公式为 url_encode(key) + "=" 的形式。
  • 当该项是 key=value 的形式时，转换公式为 url_encode(key) + "=" + url_encode(value) 的形式。这里 value 可以是空字符串。
  • 将每一项转换后，以 key 按照字典顺序（ ASCII 码由小到大）排序，并使用 & 符号连接起来，生成相应的 canonical_query_string 。
• encode_uri_param 为 false 时:
  • 对拆开后的每一项进行编码处理，分以下两种情况:
  • 当该项只有 key 时，转换公式为 key + "=" 的形式。
  • 当该项是 key=value 的形式时，转换公式为 key + "=" + value 的形式。这里 value 可以是空字符串。
  • 将每一项转换后，以 key 按照字典顺序（ ASCII 码由小到大）排序，并使用 & 符号连接起来，生成相应的 canonical_query_string 。

signed_headers_string 生成步骤如下：

• 从请求头中获取指定加入计算的 headers ，具体请参考下节 使用生成好的签名进行请求尝试 中的 SIGNED_HEADERS 放置的位置。
• 从请求头中按顺序取出 SIGNED_HEADERS 指定的 headers ，并按顺序用name:value方式拼接起来，拼接完后就生成了 signed_headers_string 。

HeaderKey1 + ":" + HeaderValue1 + "\n"\+
HeaderKey2 + ":" + HeaderValue2 + "\n"\+
...
HeaderKeyN + ":" + HeaderValueN + "\n"

签名字符串拼接示例

以下面请求为例：

$ curl -i http://127.0.0.1:9080/index.html?name=james&age=36 \
-H "X-HMAC-SIGNED-HEADERS: User-Agent;x-custom-a" \
-H "x-custom-a: test" \
-H "User-Agent: curl/7.29.0"

根据签名生成公式生成的 signing_string 为：

"GET
/index.html
age=36&name=james
user-key
Tue, 19 Jan 2021 11:33:20 GMT
User-Agent:curl/7.29.0
x-custom-a:test
"

注意：最后一个请求头也需要 + \n。

生成签名

使用 Python 来生成签名 SIGNATURE：

import hashlib
import hmac
import base64

secret = bytes('my-secret-key', 'utf-8')
message = bytes("""GET
/index.html
age=36&name=james
user-key
Tue, 19 Jan 2021 11:33:20 GMT
User-Agent:curl/7.29.0
x-custom-a:test
""", 'utf-8')

hash = hmac.new(secret, message, hashlib.sha256)

# to lowercase base64
print(base64.b64encode(hash.digest()))

Type	Hash
SIGNATURE	8XV1GB7Tq23OJcoz6wjqTs4ZLxr9DiLoY4PxzScWGYg=

使用生成好的签名进行请求尝试

$ curl -i "http://127.0.0.1:9080/index.html?name=james&age=36" \
-H "X-HMAC-SIGNATURE: 8XV1GB7Tq23OJcoz6wjqTs4ZLxr9DiLoY4PxzScWGYg=" \
-H "X-HMAC-ALGORITHM: hmac-sha256" \
-H "X-HMAC-ACCESS-KEY: user-key" \
-H "Date: Tue, 19 Jan 2021 11:33:20 GMT" \
-H "X-HMAC-SIGNED-HEADERS: User-Agent;x-custom-a" \
-H "x-custom-a: test" \
-H "User-Agent: curl/7.29.0"

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Connection: keep-alive
Date: Tue, 19 Jan 2021 11:33:20 GMT
Server: APISIX/2.2
......

下面是签名信息的两种组装形式

• 签名信息拼一起放到请求头 Authorization 字段中：

$ curl http://127.0.0.1:9080/index.html -H 'Authorization: hmac-auth-v1# + ACCESS_KEY + # + base64_encode(SIGNATURE) + # + ALGORITHM + # + DATE + # + SIGNED_HEADERS' -i
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 13175
...
Accept-Ranges: bytes

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
...

• 签名信息分开分别放到请求头：

$ curl http://127.0.0.1:9080/index.html -H 'X-HMAC-SIGNATURE: base64_encode(SIGNATURE)' -H 'X-HMAC-ALGORITHM: ALGORITHM' -H 'Date: DATE' -H 'X-HMAC-ACCESS-KEY: ACCESS_KEY' -H 'X-HMAC-SIGNED-HEADERS: SIGNED_HEADERS' -i
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 13175
...
Accept-Ranges: bytes

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">

注:

1. ACCESS_KEY, SIGNATURE, ALGORITHM, DATE, SIGNED_HEADERS 分别代表对应的变量
2. SIGNED_HEADERS 为客户端指定的加入加密计算的 headers。若存在多个 headers 需以 ";" 分割：x-custom-header-a;x-custom-header-b
3. SIGNATURE 需要使用 base64 进行加密：base64_encode(SIGNATURE)

自定义 header 名称

我们可以在 conf/config.yaml 中，plugin_attr 下添加插件的属性配置来自定义参数 header 名称。

plugin_attr:
  hmac-auth:
    signature_key: X-APISIX-HMAC-SIGNATURE
    algorithm_key: X-APISIX-HMAC-ALGORITHM
    date_key: X-APISIX-DATE
    access_key: X-APISIX-HMAC-ACCESS-KEY
    signed_headers_key: X-APISIX-HMAC-SIGNED-HEADERS

自定义 header 后，请求示例：

$ curl http://127.0.0.1:9080/index.html -H 'X-APISIX-HMAC-SIGNATURE: base64_encode(SIGNATURE)' -H 'X-APISIX-HMAC-ALGORITHM: ALGORITHM' -H 'X-APISIX-DATE: DATE' -H 'X-APISIX-HMAC-ACCESS-KEY: ACCESS_KEY' -H 'X-APISIX-HMAC-SIGNED-HEADERS: SIGNED_HEADERS' -i
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Content-Length: 13175
...
Accept-Ranges: bytes

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">

禁用插件

当你想去掉 hmac-auth 插件的时候，很简单，在插件的配置中把对应的 json 配置删除即可，无须重启服务，即刻生效：

$ curl http://127.0.0.1:9080/apisix/admin/routes/1 -H 'X-API-KEY: edd1c9f034335f136f87ad84b625c8f1' -X PUT -d '
{
    "uri": "/index.html",
    "plugins": {},
    "upstream": {
        "type": "roundrobin",
        "nodes": {
            "39.97.63.215:80": 1
        }
    }
}'

签名生成示例

以 HMAC SHA256 为例，介绍一下各种语言的签名生成示例。需要注意各种语言中对签名字符串的换行符的处理方式，这很容易导致出现 {"message":"Invalid signature"} 的问题。

示例入参说明:

Variable	Value
secret	this is secret key
message	this is signature string

示例出参说明：

Type	Hash
hexit	ad1b76c7e5054009380edca35d3f36cc5b6f45c82ee02ea3af64197ebddb9345
base64	rRt2x+UFQAk4DtyjXT82zFtvRcgu4C6jr2QZfr3bk0U=

具体代码请参考：HMAC Generate Signature Examples