COS和請(qǐng)求簽名是什么

COS 是騰訊云對(duì)象存儲(chǔ)的縮寫及簡稱，請(qǐng)求簽名是第三方在調(diào)用COS相關(guān)接口時(shí)需要按需提供的、經(jīng)過特定算法創(chuàng)建而成的一組字符串信息，將唯一的標(biāo)識(shí)當(dāng)前第三方身份，提供通信雙方的身份識(shí)別，只有有效的簽名COS才會(huì)提供服務(wù)

目標(biāo)

使用 PHP 創(chuàng)建 COS 接口所需要的請(qǐng)求簽名，與官方文檔給出的示例做比較，驗(yàn)證算法的正確性

認(rèn)識(shí)請(qǐng)求簽名

先來看一條官方文檔給出的請(qǐng)求簽名的樣子

q-sign-algorithm=sha1&q-ak=[SecretID]&q-sign-time=[SignTime]&q-key-time=[KeyTime]&q-header-list=[SignedHeaderList]&q-url-param-list=[SignedParameterList]&q-signature=[Signature]

請(qǐng)求簽名特點(diǎn)總結(jié)

• 是一串字符串
• key=value的鍵值對(duì)格式，key為固定值
• 一共有7對(duì)key=value
• sha1也是參數(shù)，但截止到官方發(fā)文只支持sha1，因此可以直接賦值
• SignedHeaderList、SignedParameterList、Signature三個(gè)value需要通過算法生成

鍵值對(duì)的具體描述參見官方文檔。

逐個(gè)擊破

請(qǐng)求簽名一共需要7個(gè)值，下面一一講解，各個(gè)擊破

q-sign-algorithm

簽名算法，官方目前僅支持 sha1，因此直接給值即可

q-ak

賬戶ID，即用戶的 SecretId，可以在控制臺(tái) 云API密鑰 頁面獲取

q-sign-time

當(dāng)前簽名的有效起止時(shí)間，Unix時(shí)間戳格式，英文半角分號(hào) ; 分割，格式如 1480932292;1481012298

q-key-time

與 q-sign-time 值相同

q-header-list

個(gè)人理解，由HTTP請(qǐng)求頭組成，取全部或部分請(qǐng)求頭，將 key:value 形式的請(qǐng)求項(xiàng)的 key 部分取出，轉(zhuǎn)化小寫，多個(gè) key 按字典排序，以字符 ; 連接，最終組成字符串

如原始請(qǐng)求頭有兩個(gè)：

Host:bucket1-1254000000.cos.ap-beijing.myqcloud.com
Content-Type:image/jpeg

key 就是 Host 和 Content-Type，經(jīng)過運(yùn)算后輸出 content-type;host

q-url-param-list

個(gè)人理解，由HTTP請(qǐng)求參數(shù)組成，取全部或部分請(qǐng)求參數(shù)，將 key=value 形式的請(qǐng)求參數(shù)的 key 部分取出，轉(zhuǎn)化小寫，多個(gè) key 按字典排序，以字符 ; 連接，最終組成字符串

如原始HTTP請(qǐng)求為：

GET /?prefix=abc&max-keys=20

key 就是 prefix 和 max-keys，經(jīng)過運(yùn)算后輸出 max-keys;prefix，如果請(qǐng)求沒有參數(shù)比如 put、post，此處即為空

q-signature

根據(jù)HTTP內(nèi)容計(jì)算簽名，算法由COS提供，只需按要求給值

官方示例及參照結(jié)果

在開始編寫邏輯之前，先看一下官方示例給出的參考值，以及經(jīng)過計(jì)算后的結(jié)果，以便和自己開發(fā)的邏輯進(jìn)行結(jié)果比對(duì)

HTTP原始請(qǐng)求，也可以理解為計(jì)算簽名前或不需要簽名時(shí)的HTTP請(qǐng)求：

PUT /testfile2 HTTP/1.1
Host: bucket1-1254000000.cos.ap-beijing.myqcloud.com
x-cos-content-sha1: 7b502c3a1f48c8609ae212cdfb639dee39673f5e
x-cos-storage-class: standard

Hello world

計(jì)算簽名后應(yīng)該得到的HTTP請(qǐng)求：

PUT /testfile2 HTTP/1.1
Host: bucket1-1254000000.cos.ap-beijing.myqcloud.com
x-cos-content-sha1: 7b502c3a1f48c8609ae212cdfb639dee39673f5e
x-cos-storage-class: standard
Authorization: q-sign-algorithm=sha1&q-ak=AKIDQjz3ltompVjBni5LitkWHFlFpwkn9U5q&> q-sign-time=1417773892;1417853898&q-key-time=1417773892;1417853898&q-header-list=host;x-cos-content-sha1;x-cos-storage-class&q-url-param-list=&q-signature=14e6ebd7955b0c6da532151bf97045e2c5a64e10

Hello world

結(jié)論：算法如果能得到 Authorization 后的那一串字符串即為正確

準(zhǔn)備工作

來看一下（官方提供的）用戶信息以及HTTP信息：

• SecretId：AKIDQjz3ltompVjBni5LitkWHFlFpwkn9U5q
• SecretKey：BQYIM75p8x0iWVFSIgqEKwFprpRSVHlz
• 簽名有效起始時(shí)間：1417773892
• 簽名有效停止時(shí)間：1417853898
• HTTP原始請(qǐng)求頭：根據(jù)上一節(jié)示例不難得到HTTP原始請(qǐng)求有三項(xiàng)內(nèi)容 Host、x-cos-content-sha1 和 x-cos-storage-class
• HTTP請(qǐng)求參數(shù)：是 PUT 請(qǐng)求，沒有 ? 參數(shù)

計(jì)算簽名

將準(zhǔn)備工作中的各項(xiàng)參數(shù)帶入請(qǐng)求簽名規(guī)則，不難就可以得到結(jié)果，如下表：

但 q-signature 怎么來的？

剛才說到，q-signature 也需要特定算法計(jì)算得來，下面就說明如何計(jì)算

計(jì)算請(qǐng)求簽名

先看代碼：

/**
 * 計(jì)算簽名
 * secretId、secretKey 為必需參數(shù)，qSignStart、qSignEnd為調(diào)試需要，測試通過后應(yīng)取消，改為方法內(nèi)自動(dòng)創(chuàng)建
 */
function get_authorization( $secretId, $secretKey, $qSignStart, $qSignEnd, $fileUri, $headers ){
 /* 
 * 計(jì)算COS簽名
 * 2018-05-17
 * author:cinlap <cash216@163>
 * ref:https://cloud.tencent.com/document/product/436/7778
 */

 $qSignTime = "$qSignStart;$qSignEnd"; //unix_timestamp;unix_timestamp
 $qKeyTime = $qSignTime;

 $header_list = get_q_header_list($headers);
 //如果 Uri 中帶有 ?的請(qǐng)求參數(shù)，該處應(yīng)為數(shù)組排序后的字符串組合
 $url_param_list = '';

 //compute signature
 $httpMethod = 'put';
 $httpUri = $fileUri;

 //與 q-url-param-list 相同
 $httpParameters = $url_param_list;

 //將自定義請(qǐng)求頭分解為 & 連接的字符串
 $headerString = get_http_header_string( $headers );

 // 計(jì)算簽名中的 signature 部分
 $signTime = $qSignTime;
 $signKey = hash_hmac('sha1', $signTime, $secretKey);
 $httpString = "$httpMethod\n$httpUri\n$httpParameters\n$headerString\n";
 $sha1edHttpString = sha1($httpString);
 $stringToSign = "sha1\n$signTime\n$sha1edHttpString\n";
 $signature = hash_hmac('sha1', $stringToSign, $signKey);
 //組合結(jié)果
 $authorization = "q-sign-algorithm=sha1&q-ak=$secretId&q-sign-time=$qSignTime&q-key-time=$qKeyTime&q-header-list=$header_list&q-url-param-list=$url_param_list&q-signature=$signature";
 return $authorization;
}

為了測試，該方法參數(shù)應(yīng)該是多過需要了，前六個(gè)參數(shù)是已經(jīng)給出的，是來自用戶的，因此直接賦值即可得到下邊字符串：

$authorization = "q-sign-algorithm=sha1&q-ak=$secretId&q-sign-time=$qSignTime&q-key-time=$qKeyTime...

$header_list 這個(gè)值要符合 q-header-list 規(guī)則因此需要計(jì)算，邏輯是上文已經(jīng)描述，是從既定的請(qǐng)求項(xiàng)中抽出 key 組成有序字符串，代碼如下：

/**
 * 按COS要求對(duì)header_list內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)換
 * 提取所有key
 * 字典排序
 * key轉(zhuǎn)換為小寫
 * 多對(duì)key=value之間用連接符連接
 * 
 */
function get_q_header_list($headers){
 if(!is_array($headers)){
  return false;
 }

 try{
  $tmpArray = array();
  foreach( $headers as $key=>$value){
   array_push($tmpArray, strtolower($key));
  }
  sort($tmpArray);
  return implode(';', $tmpArray);
 }
 catch(Exception $error){
  return false;
 }
}

$url-param-list 上面講過，這個(gè)值是HTTP請(qǐng)求參數(shù)，對(duì)于 PUT 方法沒有 ? 參數(shù)，自然值為空，所以代碼中“偷懶”直接給了空字符串。

Signature 的計(jì)算和需要小心的地方

官方已經(jīng)給出了完整的算法，PHP 甚至還有寫好的代碼，應(yīng)該是很幸福了（但！由于看官方文檔看的頭暈還是踩了坑，隨后一起說明），先看一下 signature 的“格式”：

SignKey = HMAC-SHA1(SecretKey,"[q-key-time]")
HttpString = [HttpMethod]\n[HttpURI]\n[HttpParameters]\n[HttpHeaders]\n
StringToSign = [q-sign-algorithm]\n[q-sign-time]\nSHA1-HASH(HttpString)\n
Signature = HMAC-SHA1(SignKey,StringToSign)

再看一下 Signature 的完整算法：

$signTime = $qSignTime;
$signKey = hash_hmac('sha1', $signTime, $secretKey);
$httpString = "$httpMethod\n$httpUri\n$httpParameters\n$headerString\n";
$sha1edHttpString = sha1($httpString);
$stringToSign = "sha1\n$signTime\n$sha1edHttpString\n";
$signature = hash_hmac('sha1', $stringToSign, $signKey);

$signTime：很簡單，起止時(shí)間組成的字符串，從上文拿來直接用
$signKey：HMAC-SHA1 算法直接計(jì)算即可
$httpString：四個(gè)部分組成需要分開說
1、$httpMethod：HTTP請(qǐng)求方法，小寫，比如 put、get
2、$httpUri：HTTP請(qǐng)求的URI部分，從“/”虛擬根開始，如 /testfile 說明在存儲(chǔ)桶根目錄下創(chuàng)建一個(gè)叫 testfile 的文件，/image/face1.jpg 說明在根目錄/image目錄下建立一個(gè)叫 face1.jpg 的文件，至于是不是圖片文件，不管
3、$httpParameters：這是第一個(gè)需要小心的地方。由HTTP原始請(qǐng)求參數(shù)組成，即請(qǐng)求 URI 中 ? 后面的部分，本例調(diào)用的是 PUT Object 接口，因此為空。如果不為空，需要把請(qǐng)求參數(shù)每一項(xiàng)的 key 和 value 均轉(zhuǎn)換小寫，多對(duì) key=value 按字典排序并以 & 相連接
4、$headerString：這是第二個(gè)需要小心的地方，由 HTTP 原始請(qǐng)求頭組成，根據(jù)請(qǐng)求頭，選擇全部或部分請(qǐng)求頭，把每項(xiàng)的key都轉(zhuǎn)換為小寫，把value都進(jìn)行URLEncode轉(zhuǎn)換，每項(xiàng)格式都改為key=value，然后按照key進(jìn)行字典排序，最后把它們用連接符 & 組成字符串。這是我整理的邏輯，代碼如下：

/**
 * 按COS要求從數(shù)組中獲取 Signature 中 [HttpString] 內(nèi)容
 * 標(biāo)準(zhǔn)格式 key=value&key=value&... 
 * 數(shù)組元素按鍵字典排序 * 
 * key轉(zhuǎn)換為小寫
 * value進(jìn)行UrlEncode轉(zhuǎn)換
 * 轉(zhuǎn)換為key=value格式
 * 多對(duì)key=value之間用連接符連接
 * 
 */
function get_http_header_string($headers){
 if(!is_array($headers)){
  return false;
 }

 try{
  $tmpArray = array();
  foreach($headers as $key => $value){
   $tmpKey = strtolower($key);
   $tmpArray[$tmpKey] = urlencode($value);
  }
  ksort($tmpArray);
  $headerArray = array();
  foreach( $tmpArray as $key => $value){
   array_push($headerArray, "$key=$value");
  }
  return implode('&', $headerArray);
 }
 catch(Exception $error){
  return false;
 }
}

為什么要小心？

HTTP原始請(qǐng)求頭和請(qǐng)求參數(shù)用在了四個(gè)地方，分別是請(qǐng)求簽名里的 q-header-list 和 Signature 里的 HttpHeaders——兩者都用到了HTTP原始請(qǐng)求頭；請(qǐng)求簽名里的 q-url-param-list 和 Signature 里的 HttpParameters——兩者都用到了HTTP請(qǐng)求參數(shù)。一定要保證HTTP請(qǐng)求頭和請(qǐng)求參數(shù)所選用的數(shù)量和對(duì)象一致

• 相同：生成 q-header-list 的HTTP請(qǐng)求頭數(shù)量和成員要和生成 HttpHeaders 的相同，生成 q-url-param-list 的HTTP請(qǐng)求參數(shù)數(shù)量和成員要和生成 HttpParameters 的相同
• 不同：q-header-list 和 q-url-param-list 只取 key 部分，HttpHeaders 和 HttpParameters 取 key 和 value 部分

輸出結(jié)果和校驗(yàn)

至此，請(qǐng)求簽名中7個(gè)值都有了，有的是來自用戶信息，有的需要計(jì)算，需要計(jì)算的上面也給出了所有的計(jì)算方法和為什么如此計(jì)算的個(gè)人理解。最后只需要按照官方要求進(jìn)行輸出即可?？匆幌?#127792;，在PostMan中選擇Post方法，選擇form-data方式提交數(shù)據(jù)，在Body中給出所有用戶參數(shù)（這個(gè)地方為了測試算法是否與官方一直，所以幾乎所有的值都是Post提交上去的，實(shí)際時(shí)間、Host都可以在算法中創(chuàng)建）

提交后，返回結(jié)果

字很小，單獨(dú)把結(jié)果提取出來

{
 "Authorization": "q-sign-algorithm=sha1&q-ak=AKIDQjz3ltompVjBni5LitkWHFlFpwkn9U5q&q-sign-time=1417773892;1417853898&q-key-time=1417773892;1417853898&q-header-list=host;x-cos-content-sha1;x-cos-storage-class&q-url-param-list=&q-signature=14e6ebd7955b0c6da532151bf97045e2c5a64e10",
 "Host": "bucket1-1254000000.cos.ap-beijing.myqcloud.com",
 "Content-Length": "12000"
}

Host和Content-Length是我自定義輸出，主要是看Authorization部分，和官方文檔給出的結(jié)果值完全一致，說明算法邏輯正確。

吐槽和反思

version 0.2

昨天基于對(duì)騰訊云API的“憤慨”和怕忘記而急于記下思路的原因，寫的很是潦草，發(fā)覺吐槽人家官方文檔順序不同自己的更不同，今天重寫

version 0.1

之前 C# 做過一次對(duì)接口的研究，死活不行，最后通過騰訊技術(shù)支持提供的AWS的SDK調(diào)用成功，真是心累。本次需要用PHP做項(xiàng)目，必須要攻克，本來不應(yīng)該多難，必須要為自己的智力和年齡討個(gè)說法。不過還是想再次吐槽官方文檔，看似詳盡，順序前后不夠一致，示例代碼細(xì)節(jié)比如參數(shù)不夠統(tǒng)一，造成新手容易誤解怎么前后對(duì)不上，對(duì)一些細(xì)節(jié)和前后邏輯不能第一時(shí)間融匯貫通。比如我自己，就是再次研究接口時(shí)，才理解里邊關(guān)于[SignHeaderList]等和計(jì)算[Signature]有什么關(guān)聯(lián)。

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