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Spring Boot 一个注解搞定加密 + 解密 + 签名 + 验签(一文全解)

2025-09-20 09:49:35 作者：半部论语

本文介绍了一种基于Spring Boot 3.x的接口安全解决方案,通过自定义注解@ApiSecurity结合AOP切面,实现请求解密、验签、响应加密及加签的自动化处理,_springboot api aop 报文加解密

Spring Boot 一个注解搞定「加密 + 解密 + 签名 + 验签」

本文基于 Spring Boot 3.x，通过一个自定义注解 + AOP，一行注解即可给任何 Controller 方法加上
请求解密 → 验签 → 响应加密 → 加签 的完整链路，并可直接拷贝到生产环境使用。

一、最终效果

@PostMapping("/order")
@ApiSecurity(decryptRequest = true, encryptResponse = true)   // ← 就这么一行
public OrderResp createOrder(@RequestBody OrderReq req) {
    return service.create(req);
}

请求体：RSA 加密后的 AES 密钥 + AES 加密后的业务 JSON + 签名
框架自动完成 解密 → 验签 → 业务处理 → 响应加密 → 加签
零侵入，老接口想加安全，贴一个注解即可。

二、传输对象

@Data
public class ApiSecurityParam {
    private String appId;      // 应用标识
    private String key;        // RSA 加密后的 AES 密钥(Base64)
    private String data;       // AES 加密的业务 JSON(Base64)
    private String sign;       // 签名
    private String timestamp;  // 防重放
    private String nonce;      // 防重放
}

三、核心注解

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ApiSecurity {
    boolean decryptRequest()  default false; // 请求体是否解密
    boolean encryptResponse() default false; // 响应体是否加密
    boolean sign()            default true;  // 是否验签/加签
}

四、AOP 切面（RequestBodyAdvice + ResponseBodyAdvice）

同时解决 InputStream 只能读一次 的问题。

4.1 解密 & 验签 RequestBodyAdvice

@RestControllerAdvice
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class DecryptRequestAdvice implements RequestBodyAdvice {
    @Override
    public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,
                            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return methodParameter.hasMethodAnnotation(ApiSecurity.class)
                && methodParameter.getMethodAnnotation(ApiSecurity.class).decryptRequest();
    }
    @Override
    public Object handleEmptyBody(Object body, HttpInputMessage inputMessage,
                                  MethodParameter parameter, Type targetType,
                                  Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return body;
    }
    @SneakyThrows
    @Override
    public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage,
                                           MethodParameter parameter, Type targetType,
                                           Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        String body = StreamUtils.copyToString(inputMessage.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
        ApiSecurityParam param = JSON.parseObject(body, ApiSecurityParam.class);
        // 1. 防重放校验（timestamp、nonce）
        checkReplay(param);
        // 2. RSA 私钥解密 AES 密钥
        String aesKey = RSAUtil.decryptByPrivateKey(param.getKey(), RsaKeyHolder.PRIVATE_KEY);
        // 3. AES 解密业务 JSON
        String json = AESUtil.decrypt(param.getData(), aesKey);
        // 4. 验签
        boolean ok = RSAUtil.verify(json + param.getTimestamp() + param.getNonce(),
                                    RsaKeyHolder.PUBLIC_KEY, param.getSign());
        if (!ok) throw new BizException("验签失败");
        return new MappingJacksonInputMessage(new ByteArrayInputStream(json.getBytes()),
                                              inputMessage.getHeaders());
    }
}

4.2 加密 & 加签 ResponseBodyAdvice

@RestControllerAdvice
@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
public class EncryptResponseAdvice implements ResponseBodyAdvice<Object> {
    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType,
                            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        ApiSecurity anno = returnType.getMethodAnnotation(ApiSecurity.class);
        return anno != null && anno.encryptResponse();
    }
    @SneakyThrows
    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object body, MethodParameter returnType,
                                  MediaType selectedContentType,
                                  Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType,
                                  ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response) {
        String json = JSON.toJSONString(body);
        // 1. 随机 AES 密钥
        String aesKey = AESUtil.randomKey(128);
        // 2. AES 加密响应
        String data = AESUtil.encrypt(json, aesKey);
        // 3. RSA 公钥加密 AES 密钥
        String encKey = RSAUtil.encryptByPublicKey(aesKey, RsaKeyHolder.PUBLIC_KEY);
        // 4. 生成签名
        String sign = RSAUtil.sign(json, RsaKeyHolder.PRIVATE_KEY);
        ApiSecurityParam resp = new ApiSecurityParam();
        resp.setKey(encKey);
        resp.setData(data);
        resp.setSign(sign);
        resp.setTimestamp(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
        return resp;
    }
}

五、工具类速览

RSAUtil：encrypt/decrypt + sign/verify
AESUtil：encrypt/decrypt 支持 PKCS5Padding
RsaKeyHolder：从 application.yml 或 KMS 读取公私钥

六、性能 & 安全小贴士

点	建议
对称加密	AES-128-CBC/PKCS5Padding
非对称	RSA-2048
防重放	timestamp ±5 min + nonce 一次性
密钥轮换	每日定时任务刷新 RSA 密钥对
性能	AES 每次随机 IV，RSA 只加密 128bit 密钥，无压力

七、小结

通过以上 一个注解 + 两个 Advice，在 Spring Boot 中实现 企业级安全传输：

0 侵入：老接口贴注解即可
高可扩展：支持 GET/POST、Header 传参、自定义算法
已落地：可直接封装为 spring-boot-starter-security-api，全公司复用。

源码示例已上传 GitHub：
https://github.com/your-org/spring-boot-api-security-starter

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