使用Spring Boot拦截器实现时间戳校验以防止接口被恶意刷

在开发Web应用程序时，接口被恶意刷请求（例如DDoS攻击或暴力破解）是一个常见的安全问题。为了提高接口的安全性，我们可以在服务端实现时间戳校验，以确保请求的合法性。本文将介绍如何在Spring Boot中使用拦截器来实现一个通用的时间戳验证机制。

一、为什么需要时间戳校验？

时间戳校验是一种简单而有效的安全措施。通过在请求中携带一个带有校验位的时间戳，服务端可以验证该请求是否是有效的。这样可以防止请求被重放或者被批量自动化刷请求，从而提升系统的安全性。

二、时间戳校验的设计思路

为了增加校验的难度，可以采用以下策略：

混淆时间戳和随机数：将当前的时间戳和一个随机数结合起来，然后进行混淆处理（如位操作）。
多重校验位：使用多位校验位而不是一位，这样增加猜测的难度。
非线性算法：使用非线性算法（如基于哈希或加密的算法）来生成校验位，增加逆向工程的难度。

三、时间戳校验的实现

1. 客户端代码

假设客户端使用JavaScript来生成带有校验位的时间戳：

javascript复制代码function generateTimestampWithCheckDigits() {const timestamp = Date.now(); // 获取当前的13位毫秒级时间戳const randomNum = Math.floor(Math.random() * 1000); // 生成一个三位随机数const mixedValue = mixTimestampAndRandom(timestamp, randomNum); // 混合时间戳和随机数const checkDigits = calculateCheckDigits(mixedValue); // 计算多位校验位return `${timestamp}${randomNum}${checkDigits}`; // 最终的值由时间戳、随机数和校验位组成
}function mixTimestampAndRandom(timestamp, randomNum) {// 将时间戳和随机数进行混淆操作，例如简单的位操作return (BigInt(timestamp) ^ BigInt(randomNum)).toString();
}function calculateCheckDigits(mixedValue) {// 使用更复杂的算法计算多位校验位，例如哈希算法或非线性函数let sum = 0;for (let i = 0; i < mixedValue.length; i++) {sum += parseInt(mixedValue.charAt(i)) * (i + 1); // 简单的非线性权重}return (sum % 97).toString().padStart(2, '0'); // 返回两位校验位
}const timestampWithCheckDigits = generateTimestampWithCheckDigits();
console.log("Generated Timestamp with Check Digits: ", timestampWithCheckDigits);

客户端生成一个当前的13位毫秒级时间戳，并生成一个随机数。然后，将两者结合并混淆后，计算出校验位。最终，将时间戳、随机数和校验位组合成一个字符串，发送到服务端。

2. 服务端代码（Spring Boot）

在服务端，我们使用Spring Boot的拦截器来拦截所有HTTP请求，并对时间戳进行校验。

TimestampInterceptor.java

java复制代码import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;@Component
public class TimestampInterceptor implements HandlerInterceptor {@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {String timestamp = request.getParameter("timestamp");if (timestamp == null || !isValidTimestamp(timestamp)) {response.setStatus(HttpServletResponse.SC_BAD_REQUEST);response.getWriter().write("Invalid timestamp");return false;}return true;}private boolean isValidTimestamp(String timestamp) {if (timestamp.length() != 18) { // 13位时间戳 + 3位随机数 + 2位校验位return false;}String originalTimestamp = timestamp.substring(0, 13);String randomNum = timestamp.substring(13, 16);String providedCheckDigits = timestamp.substring(16, 18);String mixedValue = mixTimestampAndRandom(originalTimestamp, randomNum);String calculatedCheckDigits = calculateCheckDigits(mixedValue);return providedCheckDigits.equals(calculatedCheckDigits);}private String mixTimestampAndRandom(String timestamp, String randomNum) {long timestampLong = Long.parseLong(timestamp);int randomNumInt = Integer.parseInt(randomNum);return String.valueOf(timestampLong ^ randomNumInt); // 与客户端相同的混淆操作}private String calculateCheckDigits(String mixedValue) {int sum = 0;for (int i = 0; i < mixedValue.length(); i++) {sum += Character.getNumericValue(mixedValue.charAt(i)) * (i + 1);}return String.format("%02d", sum % 97); // 计算两位校验位}
}

WebConfig.java

java复制代码import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {@Autowiredprivate TimestampInterceptor timestampInterceptor;@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(timestampInterceptor).addPathPatterns("/**"); // 拦截所有路径的请求}
}