java spring mvc对全局返回json加密，请求参数解

作者: huangxiongbiao | 来源:发表于2017-10-23 15:16 被阅读2152次

一、对全局返回json加密

1、了解HttpMessageConverter接口

HttpMessageConverter接口提供了 5 个方法：

canRead：判断该转换器是否能将请求内容转换成 Java 对象
canWrite：判断该转换器是否可以将 Java 对象转换成返回内容
getSupportedMediaTypes：获得该转换器支持的 MediaType 类型
read：读取请求内容并转换成 Java 对象
write：将 Java 对象转换后写入返回内容

当返回参数使用@ResponseBody或者@RestController时，返回对象是使用HttpMessageConverter接口体系将其转成json输出。加密思路继承重写相关类的方法加密json输出即可

@RequestBody
作用：
i) 该注解用于读取Request请求的body部分数据，使用系统默认配置的HttpMessageConverter进行解析，然后把相应的数据绑定到要返回的对象上；
ii) 再把HttpMessageConverter返回的对象数据绑定到 controller中方法的参数上。
使用时机：
A) GET、POST方式提时，根据request header Content-Type的值来判断:
application/x-www-form-urlencoded，可选（即非必须，因为这种情况的数据@RequestParam, @ModelAttribute也可以处理，当然@RequestBody也能处理）；
multipart/form-data, 不能处理（即使用@RequestBody不能处理这种格式的数据）；
其他格式，必须（其他格式包括application/json, application/xml等。这些格式的数据，必须使用@RequestBody来处理）；

B) PUT方式提交时，根据request header Content-Type的值来判断:

application/x-www-form-urlencoded， 必须；
multipart/form-data, 不能处理；
其他格式， 必须；

说明：request的body部分的数据编码格式由header部分的Content-Type指定；

@ResponseBody

作用：
该注解用于将Controller的方法返回的对象，通过适当的HttpMessageConverter转换为指定格式后，写入到Response对象的body数据区。
使用时机：
返回的数据不是html标签的页面，而是其他某种格式的数据时（如json、xml等）使用；

ByteArrayHttpMessageConverter: 负责读取二进制格式的数据和写出二进制格式的数据；
StringHttpMessageConverter：   负责读取字符串格式的数据和写出二进制格式的数据；
ResourceHttpMessageConverter：负责读取资源文件和写出资源文件数据； 
FormHttpMessageConverter：       负责读取form提交的数据（能读取的数据格式为 application/x-www-form-urlencoded，不能读取multipart/form-data格式数据）；负责写入application/x-www-from-urlencoded和multipart/form-data格式的数据；
MappingJacksonHttpMessageConverter:  负责读取和写入json格式的数据；
SouceHttpMessageConverter：                   负责读取和写入 xml 中javax.xml.transform.Source定义的数据；
Jaxb2RootElementHttpMessageConverter:  负责读取和写入xml 标签格式的数据；
AtomFeedHttpMessageConverter:              负责读取和写入Atom格式的数据；
RssChannelHttpMessageConverter:           负责读取和写入RSS格式的数据；

当使用@RequestBody和@ResponseBody注解时，RequestMappingHandlerAdapter就使用它们来进行读取或者写入相应格式的数据。

2、加密思路

（1）返回json时使用的是MappingJackson2HttpMessageConverter类，我们继承该类重写
writeInternal：方法，将自定义的HttpMessageConverter增加到配置中
加密后输出
（2）本来参数解密也想用重写HttpMessageConverter中read方法，结果经过不断的尝试发现有点行不通。
一个原因是参数必须添加@RequestBody注解才会只用HttpMessageConverter解析参数，项目中所有的接口参数都没有加该注解修改会很麻烦
第二个人原因是：增加该注解后不同的请求content-type，以及参数类型，所用的解析器不是同一个，解密重写不知道具体重写哪一个解析器相对比较麻烦。

web conf

package com.ruanmeng.ningchao.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpOutputMessage;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageNotWritableException;
import org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ViewControllerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerAdapter;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;

/**
 * Created by huangxiongbiao on 2017/8/18.
 */
@Configuration
public class MyAdapter extends WebMvcConfigurerAdapter{
    @Override
    public void addViewControllers( ViewControllerRegistry registry ) {
//        redirect  forward
        registry.addViewController( "/" ).setViewName( "redirect:pc/index.html" );
        registry.setOrder( Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE );
        super.addViewControllers( registry );
    }

//    @Bean
//    public CustomHttpMessageConverter byteArrayHttpMessageConverter() {
//        return new CustomHttpMessageConverter();
//    }

    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        converters.add(new CustomHttpMessageConverter());
        super.configureMessageConverters(converters);
    }

//    @Override
//    public void extendMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
//        converters.clear();
//        converters.add(new CustomHttpMessageConverter());
//        super.extendMessageConverters(converters);
//    }

}

自定义解析器

package com.ruanmeng.ningchao.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.ruanmeng.ningchao.util.AESUtil;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpInputMessage;
import org.springframework.http.HttpOutputMessage;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageNotReadableException;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageNotWritableException;
import org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Type;

/**
 * Created by huangxiongbiao on 2017/10/23.
 */
public class CustomHttpMessageConverter extends MappingJackson2HttpMessageConverter{

    static String key = "";

    @Override
    protected Object readInternal(Class<?> clazz, HttpInputMessage inputMessage) throws IOException, HttpMessageNotReadableException {
//        解密
        byte[] bytes = null;
        inputMessage.getBody().read(bytes);
        String json = new String(AESUtil.decrypt(bytes,key));
        JavaType javaType = getJavaType(clazz, null);
        //转换
        return this.objectMapper.readValue(json, javaType);
    }

    @Override
    protected void writeInternal(Object object, Type type, HttpOutputMessage outputMessage) throws IOException, HttpMessageNotWritableException {
        //使用Jackson的ObjectMapper将Java对象转换成Json String
        ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
        String json = mapper.writeValueAsString(object);
        //加密
//        byte[] bytes = AESUtil.encrypt(json,key);
        //输出
        outputMessage.getBody().write(json.getBytes());
    }
}

二、对请求参数全部解密

1、探索过程

（1）起初研究返回json加密的时候，看到的是HttpMessageConverter想通过重写这个接口下面的实现类，来统一解密，但是由于请求参数的各种content-type和参数类型不同，会调用多种不同的HttpMessageConverter实现类。以及使用转化器时必须加注解等一系列因素放弃了该方案
（2）接着查询spring mvc参数解析原理，查到了HandlerMethodArgumentResolver接口
参考：http://www.cnblogs.com/sunny3096/p/7215906.html。从中了解到ServletModelAttributeMethodProcessor类是还在没有在注解的情况下，先实例化参数对象，然后按字段名注入字段，本想重写相关方法尝试统一解密，结果内部的方法启动后之后初始化调用一次，就不再调用由于项目时间比较赶，也没有时间研究相关原理，有知道了的朋友可以留言说明一些或者给个博客链接也可以。于是就放弃了这了思路。
（3）然后回到了最原始的方法通过拦截器拦截HttpServletRequest 对其修改解密，最初考虑过这个方法，由于在HttpServletRequest接口中没有看到可以修改参数的接口方法，以及最初想的方案是参数整体一起加密而不是每个参数的value加密就没有考虑这个方法。
（4）最后无奈选择拦截器选择参数对应的每个字段加密，采用继承OncePerRequestFilter实行自定义的filter，拦截到request后百度查找了下如何修改request参数，文章很多如：
http://983836259.blog.51cto.com/7311475/1877592 如何修改
http://jamesdev.blog.51cto.com/2066624/1876756 spring boot如何配置
最后实现的方法是拦截到requst然后通过，自定义HttpServletRequest修改内部参数

代码如下：

配置web conf

package com.ruanmeng.ningchao.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.ruanmeng.ningchao.interceptor.DecrypFilter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpOutputMessage;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
import org.springframework.http.converter.HttpMessageNotWritableException;
import org.springframework.http.converter.json.MappingJackson2HttpMessageConverter;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;
import org.springframework.web.method.support.HandlerMethodArgumentResolver;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ViewControllerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerAdapter;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.logging.Filter;

/**
 * Created by huangxiongbiao on 2017/8/18.
 */
@Configuration
public class MyAdapter extends WebMvcConfigurerAdapter{
    @Override
    public void addViewControllers( ViewControllerRegistry registry ) {
//        redirect  forward
        registry.addViewController( "/" ).setViewName( "redirect:pc/index.html" );
        registry.setOrder( Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE );
        super.addViewControllers( registry );
    }

    /*使用annotation tag来取代<bean></bean>*/
//    @Bean()
//    public OncePerRequestFilter AuthFilter() {
//        return new DecrypFilter();
//    }


    @Override
    public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> argumentResolvers) {
        argumentResolvers.add(new CustomServletModelAttributeMethodProcessor(true));
        super.addArgumentResolvers(argumentResolvers);
    }

//    @Bean
//    public CustomHttpMessageConverter byteArrayHttpMessageConverter() {
//        return new CustomHttpMessageConverter();
//    }

    @Override
    public void configureMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
        CustomHttpMessageConverter converter = new CustomHttpMessageConverter();
//        converter.setSupportedMediaTypes(Arrays.asList(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED));
        converters.add(converter);
        converters.add(new CustomFormHttpMessageConverter());
        super.configureMessageConverters(converters);
    }

//    @Override
//    public void extendMessageConverters(List<HttpMessageConverter<?>> converters) {
//        converters.clear();
//        converters.add(new CustomHttpMessageConverter());
//        super.extendMessageConverters(converters);
//    }

}

拦截器方法

package com.ruanmeng.ningchao.interceptor;

import com.ruanmeng.ningchao.util.AESUtil;
import org.springframework.web.filter.OncePerRequestFilter;
import org.springframework.web.servlet.handler.HandlerInterceptorAdapter;

import javax.servlet.FilterChain;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletRequestWrapper;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Map;
import java.util.Vector;

/**
 * Created by huangxiongbiao on 2017/10/24.
 */
public class DecrypFilter extends OncePerRequestFilter {

    @Override
    protected void doFilterInternal(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, FilterChain filterChain)
            throws ServletException, IOException {
        ModifyParametersWrapper mParametersWrapper = new ModifyParametersWrapper(request);
        filterChain.doFilter(mParametersWrapper, response);
    }


    /**
     * 继承HttpServletRequestWrapper，创建装饰类，以达到修改HttpServletRequest参数的目的
     */
    private class ModifyParametersWrapper extends HttpServletRequestWrapper {
        private Map<String, String[]> parameterMap; // 所有参数的Map集合

        public ModifyParametersWrapper(HttpServletRequest request) {
            super(request);
            parameterMap = request.getParameterMap();
        }

        // 重写几个HttpServletRequestWrapper中的方法
        /**
         * 获取所有参数名
         *
         * @return 返回所有参数名
         */
        @Override
        public Enumeration<String> getParameterNames() {
            Vector<String> vector = new Vector<String>(parameterMap.keySet());
            return vector.elements();
        }

        /**
         * 获取指定参数名的值，如果有重复的参数名，则返回第一个的值 接收一般变量 ，如text类型
         *
         * @param name
         *            指定参数名
         * @return 指定参数名的值
         */
        @Override
        public String getParameter(String name) {
            String[] results = parameterMap.get(name);
            if (results == null || results.length <= 0)
                return null;
            else {
                System.out.println("修改之前： " + results[0]);
                return modify(results[0]);
            }
        }

        /**
         * 获取指定参数名的所有值的数组，如：checkbox的所有数据
         * 接收数组变量 ，如checkobx类型
         */
        @Override
        public String[] getParameterValues(String name) {
            String[] results = parameterMap.get(name);
            if (results == null || results.length <= 0)
                return null;
            else {
                int length = results.length;
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.println("修改之前2： " + results[i]);
                    results[i] = modify(results[i]);
                }
                return results;
            }
        }

        /**
         * 自定义的一个简单修改原参数的方法，即：给原来的参数值前面添加了一个修改标志的字符串
         *
         * @param string
         *            原参数值
         * @return 修改之后的值
         */
        private String modify(String string) {
            String result = new String(AESUtil.decrypt(string.getBytes(),""));
            return result;
        }
    }

}

三：加密方法的bug探索

探索：
（1）后来有想到，加密方案如果使用aes，des等对称式加密，在app端还好可以把秘钥保存在手机内相对还算安全，但是在web端秘钥的保存就有很大的危险bug相当于秘钥公布给别人了
（2）考虑rsa非对称加密，参数加解密过程私钥保存在服务端，公钥在客户端，用户请求数据用公钥将参数加密到服务端，服务端用私钥解密。解决了一半的问题。但是返回的结果假设重新生成一对公钥私钥，私钥在客户端用于解密，公钥服务端用于加密。私钥相当于公布出去了对于返回的结果加密就没有保障了
（3）思考到https的加密过程想到的方案，参考：http://www.jianshu.com/p/84652f51ed8f
简单的流程是这样的：
一对rsa公钥私钥，约定一种（AES，DES）对称式加密方案。公钥在客户端保存，私钥在服务端保存
请求案例：
客户端
1、客户端代码生成一个随机码当做对称式加密的key
2、用key对请求的参数进行约定的对称加密
3、利用公钥对key进行rsa加密
4、将加密后的key放在header或cookie中发起请求
服务端
5、服务端接收到请求，在拦截其中取到加密的key，利用私钥解密得到随机码
6、利用该随机码对请求参数的所有value解密
7、返回数据时，再利用该随机码对返回的json串加密
客户端
8、客户端接收到数据时，用自己生成的随机码进行解密

参考：http://www.scienjus.com/custom-http-message-converter/
http://www.cnblogs.com/qq78292959/p/3760651.html

java spring mvc对全局返回json加密，请求参数解

一、对全局返回json加密

1、了解HttpMessageConverter接口

2、加密思路

二、对请求参数全部解密

1、探索过程

三：加密方法的bug探索

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