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微信支付V3版本的难点签名以及签名的使用

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1. 前言
最近在折腾微信支付,证书还是比较烦人的,所以有必要分享一些经验,减少你在开发微信支付时的踩坑。目前微信支付的API已经发展到V3版本,采用了流行的Restful风格。

今天来分享微信支付的难点——签名,虽然有很多好用的SDK但是如果你想深入了解微信支付还是需要了解一下的。

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2020-11-4 07:10:39   评论 分享淘帖 邀请回答
1个回答
2. API证书
为了保证资金敏感数据的安全性,确保我们业务中的资金往来交易万无一失。目前微信支付第三方签发的权威的CA证书(API证书)中提供的私钥来进行签名。通过商户平台你可以设置并获取API证书

切记在第一次设置的时候会提示下载,后面就不再提供下载了,具体参考说明。

设置后找到zip压缩包解压,里面有很多文件,对于JAVA开发来说只需要关注apiclient_cert.p12这个证书文件就行了,它包含了公私钥,我们需要把它放在服务端并利用Java解析.p12文件获取公钥私钥。

务必保证证书在服务器端的安全,它涉及到资金安全
解析API证书
接下来就是证书的解析了,证书的解析有网上很多方法,这里我使用比较“正规”的方法来解析,利用JDK安全包的java.security.KeyStore来解析。
微信支付API证书使用了PKCS12算法,我们通过KeyStore来获取公私钥对的载体KeyPair以及证书序列号serialNumber,我封装了工具类:
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;import java.security.KeyPair;import java.security.KeyStore;import java.security.PrivateKey;import java.security.PublicKey;import java.security.cert.X509Certificate;/** * KeyPairFactory * * @author dax * @since 13:41 **/public class KeyPairFactory {    private KeyStore store;    private final Object lock = new Object();    /**     * 获取公私钥.     *     * @param keyPath  the key path     * @param keyAlias the key alias     * @param keyPass  password     * @return the key pair     */    public KeyPair createPKCS12(String keyPath, String keyAlias, String keyPass) {        ClassPathResource resource = new ClassPathResource(keyPath);        char[] pem = keyPass.toCharArray();        try {            synchronized (lock) {                if (store == null) {                    synchronized (lock) {                        store = KeyStore.getInstance("PKCS12");                        store.load(resource.getInputStream(), pem);                    }                }            }            X509Certificate certificate = (X509Certificate) store.getCertificate(keyAlias);            certificate.checkValidity();            // 证书的序列号 也有用            String serialNumber = certificate.getSerialNumber().toString(16).toUpperCase();            // 证书的 公钥            PublicKey publicKey = certificate.getPublicKey();            // 证书的私钥            PrivateKey storeKey = (PrivateKey) store.getKey(keyAlias, pem);                return new KeyPair(publicKey, storeKey);        } catch (Exception e) {            throw new IllegalStateException("Cannot load keys from store: " + resource, e);        }    }}
眼熟的可以看出是胖哥Spring Security教程中JWT用的公私钥提取方法的修改版本,你可以对比下不同之处。
这个方法中有三个参数,这里必须要说明一下:


  • keyPath  API证书apiclient_cert.p12的classpath路径,一般我们会放在resources路径下,当然你可以修改获取证书输入流的方式。
  • keyAlias 证书的别名,这个微信的文档是没有的,胖哥通过加载证书时进行DEBUG获取到该值固定为Tenpay Certificate 。
  • keyPass  证书密码,这个默认就是商户号,在其它配置中也需要使用就是mchid,就是你用超级管理员登录微信商户平台在个人资料中的一串数字。

3. V3签名

微信支付V3版本的签名是我们在调用具体的微信支付的API时在HTTP请求头中携带特定的编码串供微信支付服务器进行验证请求来源,确保请求是真实可信的。
签名格式

签名串的具体格式,一共五行一行也不能少,每一行以换行符/n结束。
HTTP请求方法/nURL/n请求时间戳/n请求随机串/n请求报文主体/n


  • HTTP请求方法  你调用的微信支付API所要求的请求方法,比如APP支付为POST。
  • URL  比如APP支付文档中为https://api.mch.weixin.qq.com/v3/pay/transactions/app,除去域名部分得到参与签名的URL。如果请求中有查询参数,URL末尾应附加有'?'和对应的查询字符串。这里为/v3/pay/transactions/app。
  • 请求时间戳 服务器系统时间戳,保证服务器时间正确并利用System.currentTimeMillis() / 1000获取即可。
  • 请求随机串  找个工具类生成类似593BEC0C930BF1AFEB40B4A08C8FB242的字符串就行了。
  • 请求报文主体  如果是GET请求直接为空字符"" ;当请求方法为POST或PUT时,请使用真实发送的JSON报文。图片上传API,请使用meta对应的JSON报文。

生成签名

然后我们使用商户私钥对按照上面格式的待签名串进行SHA256 with RSA签名,并对签名结果进行Base64编码得到签名值。对应的核心Java代码为:
/** * V3  SHA256withRSA 签名. * * @param method       请求方法  GET  POST PUT DELETE 等 * @param canonicalUrl 例如  https://api.mch.weixin.qq.com/v3/pay/transactions/app?version=1 ——> /v3/pay/transactions/app?version=1 * @param timestamp    当前时间戳   因为要配置到TOKEN 中所以 签名中的要跟TOKEN 保持一致 * @param nonceStr     随机字符串  要和TOKEN中的保持一致 * @param body         请求体 GET 为 "" POST 为JSON * @param keyPair      商户API 证书解析的密钥对  实际使用的是其中的私钥 * @return the string */@SneakyThrowsString sign(String method, String canonicalUrl, long timestamp, String nonceStr, String body, KeyPair keyPair)  {    String signatureStr = Stream.of(method, canonicalUrl, String.valueOf(timestamp), nonceStr, body)            .collect(Collectors.joining("/n", "", "/n"));    Signature sign = Signature.getInstance("SHA256withRSA");    sign.initSign(keyPair.getPrivate());    sign.update(signatureStr.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));    return Base64Utils.encodeToString(sign.sign());}4. 使用签名

签名生成后会同一些参数组成一个Token放置到对应HTTP请求的Authorization请求头中,格式为:
Authorization: WECHATPAY2-SHA256-RSA2048 {Token}Token由以下五部分组成:


  • 发起请求的商户(包括直连商户、服务商或渠道商)的商户号mchid
  • 商户API证书序列号serial_no,用于声明所使用的证书
  • 请求随机串nonce_str
  • 时间戳timestamp
  • 签名值signature

Token生成的核心代码:
/** * 生成Token. * * @param mchId 商户号 * @param nonceStr   随机字符串  * @param timestamp  时间戳 * @param serialNo   证书序列号 * @param signature  签名 * @return the string */String token(String mchId, String nonceStr, long timestamp, String serialNo, String signature) {    final String TOKEN_PATTERN = "mchid=/"%s/",nonce_str=/"%s/",timestamp=/"%d/",serial_no=/"%s/",signature=/"%s/"";    // 生成token    return String.format(TOKEN_PATTERN,            wechatPayProperties.getMchId(),            nonceStr, timestamp, serialNo, signature);}将生成的Token按照上述格式放入请求头中即可完成签名的使用。
5. 总结

本文我们对微信支付V3版本的难点签名以及签名的使用进行了完整的分析,同时对API证书的解析也进行了讲解,相信能够帮助你在支付开发中解决一些具体的问题。后面有时间我还将对签名的验证进行讲解。
2020-11-4 11:26:34 评论

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