WeChat によって開発されたメッセージ本文の署名、暗号化および復号化

最初の数記事は主に WeChat 開発の準備についてであり、技術的な内容はありません。第 1 回と第 2 回の記事では、Peanut Shell を使用して VS と連携してコードのデバッグを行うことについて主に説明しました。私は、Peanut Shell と区別するしかなかったのに、Peanut Shell に誘われた冗談だと言われたことがありました。この記事の本文に入る前に、ピーナッツ シェルよりも便利なツールである ngrok について紹介したいと思います。ngrok の利点については、ここでは詳しく説明しません。

セキュリティ上の理由から、WeChat パブリック プラットフォームには 10 月にメッセージ本文の暗号化と復号化機能が追加されました。まず、署名を検証する必要があります。これはパブリック プラットフォームとパブリック アカウントによって使用されます。次に、パブリック アカウントにプッシュされる通常のメッセージと イベント メッセージの場合、デバイスのパブリック アカウントにプッシュされるデバイスも暗号化される必要があります。暗号化および復号化機能が有効になった後、公式プラットフォーム サーバーが公式アカウント サーバーの構成されたアドレスにメッセージをプッシュすると、URL に 2 つのパラメーターが追加追加されます。1 つは暗号化タイプで、もう 1 つはメッセージ本文の署名です。 、これを使用して新しい関数を反映します。暗号化アルゴリズムはAESを使用します。プレーン テキスト モード、互換モード、セーフ モード の手順については、公式ドキュメントを参照してください。

メッセージの信頼性と暗号化と復号化を確認するために、公式デモが提供されています。詳細については説明しません。ダウンロードして直接呼び出すことができます。以下のコードを参照してください:

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Security.Cryptography;using System.IO;using System.Net;namespace WxApi
{    public class Cryptography
    {        public static UInt32 HostToNetworkOrder(UInt32 inval)
        {
            UInt32 outval = 0;            for (int i = 0; i < 4; i++)
                outval = (outval << 8) + ((inval >> (i * 8)) & 255);            return outval;
        }        public static Int32 HostToNetworkOrder(Int32 inval)
        {
            Int32 outval = 0;            for (int i = 0; i < 4; i++)
                outval = (outval << 8) + ((inval >> (i * 8)) & 255);            return outval;
        }        /// <summary>
        /// 解密方法        /// </summary>
        /// <param name="Input">密文</param>
        /// <param name="EncodingAESKey"></param>
        /// <returns></returns>
        /// 
        public static string AES_decrypt(String Input, string EncodingAESKey, ref string appid)
        {            byte[] Key;
            Key = Convert.FromBase64String(EncodingAESKey + "=");            byte[] Iv = new byte[16];
            Array.Copy(Key, Iv, 16);            byte[] btmpMsg = AES_decrypt(Input, Iv, Key);            int len = BitConverter.ToInt32(btmpMsg, 16);
            len = IPAddress.NetworkToHostOrder(len);            byte[] bMsg = new byte[len];            byte[] bAppid = new byte[btmpMsg.Length - 20 - len];
            Array.Copy(btmpMsg, 20, bMsg, 0, len);
            Array.Copy(btmpMsg, 20 + len, bAppid, 0, btmpMsg.Length - 20 - len);            string oriMsg = Encoding.UTF8.GetString(bMsg);
            appid = Encoding.UTF8.GetString(bAppid);            return oriMsg;
        }        public static String AES_encrypt(String Input, string EncodingAESKey, string appid)
        {            byte[] Key;
            Key = Convert.FromBase64String(EncodingAESKey + "=");            byte[] Iv = new byte[16];
            Array.Copy(Key, Iv, 16);            string Randcode = CreateRandCode(16);            byte[] bRand = Encoding.UTF8.GetBytes(Randcode);            byte[] bAppid = Encoding.UTF8.GetBytes(appid);            byte[] btmpMsg = Encoding.UTF8.GetBytes(Input);            byte[] bMsgLen = BitConverter.GetBytes(HostToNetworkOrder(btmpMsg.Length));            byte[] bMsg = new byte[bRand.Length + bMsgLen.Length + bAppid.Length + btmpMsg.Length];

            Array.Copy(bRand, bMsg, bRand.Length);
            Array.Copy(bMsgLen, 0, bMsg, bRand.Length, bMsgLen.Length);
            Array.Copy(btmpMsg, 0, bMsg, bRand.Length + bMsgLen.Length, btmpMsg.Length);
            Array.Copy(bAppid, 0, bMsg, bRand.Length + bMsgLen.Length + btmpMsg.Length, bAppid.Length);            return AES_encrypt(bMsg, Iv, Key);

        }        private static string CreateRandCode(int codeLen)
        {            string codeSerial = "2,3,4,5,6,7,a,c,d,e,f,h,i,j,k,m,n,p,r,s,t,A,C,D,E,F,G,H,J,K,M,N,P,Q,R,S,U,V,W,X,Y,Z";            if (codeLen == 0)
            {
                codeLen = 16;
            }            string[] arr = codeSerial.Split(&#39;,&#39;);            string code = "";            int randValue = -1;
            Random rand = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks));            for (int i = 0; i < codeLen; i++)
            {
                randValue = rand.Next(0, arr.Length - 1);
                code += arr[randValue];
            }            return code;
        }        private static String AES_encrypt(String Input, byte[] Iv, byte[] Key)
        {            var aes = new RijndaelManaged();            //秘钥的大小，以位为单位
            aes.KeySize = 256;            //支持的块大小
            aes.BlockSize = 128;            //填充模式
            aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
            aes.Mode = CipherMode.CBC;
            aes.Key = Key;
            aes.IV = Iv;            var encrypt = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);            byte[] xBuff = null;            using (var ms = new MemoryStream())
            {                using (var cs = new CryptoStream(ms, encrypt, CryptoStreamMode.Write))
                {                    byte[] xXml = Encoding.UTF8.GetBytes(Input);
                    cs.Write(xXml, 0, xXml.Length);
                }
                xBuff = ms.ToArray();
            }
            String Output = Convert.ToBase64String(xBuff);            return Output;
        }        private static String AES_encrypt(byte[] Input, byte[] Iv, byte[] Key)
        {            var aes = new RijndaelManaged();            //秘钥的大小，以位为单位
            aes.KeySize = 256;            //支持的块大小
            aes.BlockSize = 128;            //填充模式            //aes.Padding = PaddingMode.PKCS7;
            aes.Padding = PaddingMode.None;
            aes.Mode = CipherMode.CBC;
            aes.Key = Key;
            aes.IV = Iv;            var encrypt = aes.CreateEncryptor(aes.Key, aes.IV);            byte[] xBuff = null;            #region 自己进行PKCS7补位，用系统自己带的不行            byte[] msg = new byte[Input.Length + 32 - Input.Length % 32];
            Array.Copy(Input, msg, Input.Length);            byte[] pad = KCS7Encoder(Input.Length);
            Array.Copy(pad, 0, msg, Input.Length, pad.Length);            #endregion

            #region 注释的也是一种方法，效果一样            //ICryptoTransform transform = aes.CreateEncryptor();            //byte[] xBuff = transform.TransformFinalBlock(msg, 0, msg.Length);
            #endregion

            using (var ms = new MemoryStream())
            {                using (var cs = new CryptoStream(ms, encrypt, CryptoStreamMode.Write))
                {
                    cs.Write(msg, 0, msg.Length);
                }
                xBuff = ms.ToArray();
            }

            String Output = Convert.ToBase64String(xBuff);            return Output;
        }        private static byte[] KCS7Encoder(int text_length)
        {            int block_size = 32;            // 计算需要填充的位数
            int amount_to_pad = block_size - (text_length % block_size);            if (amount_to_pad == 0)
            {
                amount_to_pad = block_size;
            }            // 获得补位所用的字符
            char pad_chr = chr(amount_to_pad);            string tmp = "";            for (int index = 0; index < amount_to_pad; index++)
            {
                tmp += pad_chr;
            }            return Encoding.UTF8.GetBytes(tmp);
        }        /**
         * 将数字转化成ASCII码对应的字符，用于对明文进行补码
         * 
         * @param a 需要转化的数字
         * @return 转化得到的字符         */
        static char chr(int a)
        {            byte target = (byte)(a & 0xFF);            return (char)target;
        }        private static byte[] AES_decrypt(String Input, byte[] Iv, byte[] Key)
        {
            RijndaelManaged aes = new RijndaelManaged();
            aes.KeySize = 256;
            aes.BlockSize = 128;
            aes.Mode = CipherMode.CBC;
            aes.Padding = PaddingMode.None;
            aes.Key = Key;
            aes.IV = Iv;            var decrypt = aes.CreateDecryptor(aes.Key, aes.IV);            byte[] xBuff = null;            using (var ms = new MemoryStream())
            {                using (var cs = new CryptoStream(ms, decrypt, CryptoStreamMode.Write))
                {                    byte[] xXml = Convert.FromBase64String(Input);                    byte[] msg = new byte[xXml.Length + 32 - xXml.Length % 32];
                    Array.Copy(xXml, msg, xXml.Length);
                    cs.Write(xXml, 0, xXml.Length);
                }
                xBuff = decode2(ms.ToArray());
            }            return xBuff;
        }        private static byte[] decode2(byte[] decrypted)
        {            int pad = (int)decrypted[decrypted.Length - 1];            if (pad < 1 || pad > 32)
            {
                pad = 0;
            }            byte[] res = new byte[decrypted.Length - pad];
            Array.Copy(decrypted, 0, res, 0, decrypted.Length - pad);            return res;
        }
    }
}

using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text;using System.Xml;using System.Collections;//using System.Web;using System.Security.Cryptography;//-40001 ： 签名验证错误//-40002 :  xml解析失败//-40003 :  sha加密生成签名失败//-40004 :  AESKey 非法//-40005 :  appid 校验错误//-40006 :  AES 加密失败//-40007 ： AES 解密失败//-40008 ： 解密后得到的buffer非法//-40009 :  base64加密异常//-40010 :  base64解密异常namespace WxApi
{   public class MsgCrypt
    {        string m_sToken;        string m_sEncodingAESKey;        string m_sAppID;        enum WXBizMsgCryptErrorCode
        {
            WXBizMsgCrypt_OK = 0,
            WXBizMsgCrypt_ValidateSignature_Error = -40001,
            WXBizMsgCrypt_ParseXml_Error = -40002,
            WXBizMsgCrypt_ComputeSignature_Error = -40003,
            WXBizMsgCrypt_IllegalAesKey = -40004,
            WXBizMsgCrypt_ValidateAppid_Error = -40005,
            WXBizMsgCrypt_EncryptAES_Error = -40006,
            WXBizMsgCrypt_DecryptAES_Error = -40007,
            WXBizMsgCrypt_IllegalBuffer = -40008,
            WXBizMsgCrypt_EncodeBase64_Error = -40009,
            WXBizMsgCrypt_DecodeBase64_Error = -40010
        };        //构造函数        // @param sToken: 公众平台上，开发者设置的Token        // @param sEncodingAESKey: 公众平台上，开发者设置的EncodingAESKey        // @param sAppID: 公众帐号的appid
        public MsgCrypt(string sToken, string sEncodingAESKey, string sAppID)
        {
            m_sToken = sToken;
            m_sAppID = sAppID;
            m_sEncodingAESKey = sEncodingAESKey;
        }        // 检验消息的真实性，并且获取解密后的明文        // @param sMsgSignature: 签名串，对应URL参数的msg_signature        // @param sTimeStamp: 时间戳，对应URL参数的timestamp        // @param sNonce: 随机串，对应URL参数的nonce        // @param sPostData: 密文，对应POST请求的数据        // @param sMsg: 解密后的原文，当return返回0时有效        // @return: 成功0，失败返回对应的错误码
        public int DecryptMsg(string sMsgSignature, string sTimeStamp, string sNonce, string sPostData, ref string sMsg)
        {            if (m_sEncodingAESKey.Length != 43)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_IllegalAesKey;
            }
            XmlDocument doc = new XmlDocument();
            XmlNode root;            string sEncryptMsg;            try
            {
                doc.LoadXml(sPostData);
                root = doc.FirstChild;
                sEncryptMsg = root["Encrypt"].InnerText;
            }            catch (Exception)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_ParseXml_Error;
            }            //verify signature
            int ret = 0;
            ret = VerifySignature(m_sToken, sTimeStamp, sNonce, sEncryptMsg, sMsgSignature);            if (ret != 0)                return ret;            //decrypt
            string cpid = "";            try
            {
                sMsg = Cryptography.AES_decrypt(sEncryptMsg, m_sEncodingAESKey, ref cpid);
            }            catch (FormatException)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_DecodeBase64_Error;
            }            catch (Exception)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_DecryptAES_Error;
            }            if (cpid != m_sAppID)                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_ValidateAppid_Error;            return 0;
        }        //将企业号回复用户的消息加密打包        // @param sReplyMsg: 企业号待回复用户的消息，xml格式的字符串        // @param sTimeStamp: 时间戳，可以自己生成，也可以用URL参数的timestamp        // @param sNonce: 随机串，可以自己生成，也可以用URL参数的nonce        // @param sEncryptMsg: 加密后的可以直接回复用户的密文，包括msg_signature, timestamp, nonce, encrypt的xml格式的字符串,        //                        当return返回0时有效        // return：成功0，失败返回对应的错误码
        public int EncryptMsg(string sReplyMsg, string sTimeStamp, string sNonce, ref string sEncryptMsg)
        {            if (m_sEncodingAESKey.Length != 43)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_IllegalAesKey;
            }            string raw = "";            try
            {
                raw = Cryptography.AES_encrypt(sReplyMsg, m_sEncodingAESKey, m_sAppID);
            }            catch (Exception)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_EncryptAES_Error;
            }            string MsgSigature = "";            int ret = 0;
            ret = GenarateSinature(m_sToken, sTimeStamp, sNonce, raw, ref MsgSigature);            if (0 != ret)                return ret;
            sEncryptMsg = "";            string EncryptLabelHead = "<Encrypt><![CDATA[";            string EncryptLabelTail = "]]></Encrypt>";            string MsgSigLabelHead = "<MsgSignature><![CDATA[";            string MsgSigLabelTail = "]]></MsgSignature>";            string TimeStampLabelHead = "<TimeStamp><![CDATA[";            string TimeStampLabelTail = "]]></TimeStamp>";            string NonceLabelHead = "<Nonce><![CDATA[";            string NonceLabelTail = "]]></Nonce>";
            sEncryptMsg = sEncryptMsg + "<xml>" + EncryptLabelHead + raw + EncryptLabelTail;
            sEncryptMsg = sEncryptMsg + MsgSigLabelHead + MsgSigature + MsgSigLabelTail;
            sEncryptMsg = sEncryptMsg + TimeStampLabelHead + sTimeStamp + TimeStampLabelTail;
            sEncryptMsg = sEncryptMsg + NonceLabelHead + sNonce + NonceLabelTail;
            sEncryptMsg += "</xml>";            return 0;
        }        public class DictionarySort : System.Collections.IComparer
        {            public int Compare(object oLeft, object oRight)
            {                string sLeft = oLeft as string;                string sRight = oRight as string;                int iLeftLength = sLeft.Length;                int iRightLength = sRight.Length;                int index = 0;                while (index < iLeftLength && index < iRightLength)
                {                    if (sLeft[index] < sRight[index])                        return -1;                    else if (sLeft[index] > sRight[index])                        return 1;                    else
                        index++;
                }                return iLeftLength - iRightLength;

            }
        }        //Verify Signature
        private static int VerifySignature(string sToken, string sTimeStamp, string sNonce, string sMsgEncrypt, string sSigture)
        {            string hash = "";            int ret = 0;
            ret = GenarateSinature(sToken, sTimeStamp, sNonce, sMsgEncrypt, ref hash);            if (ret != 0)                return ret;            //System.Console.WriteLine(hash);
            if (hash == sSigture)                return 0;            else
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_ValidateSignature_Error;
            }
        }        public static int GenarateSinature(string sToken, string sTimeStamp, string sNonce, string sMsgEncrypt, ref string sMsgSignature)
        {
            ArrayList AL = new ArrayList();
            AL.Add(sToken);
            AL.Add(sTimeStamp);
            AL.Add(sNonce);
            AL.Add(sMsgEncrypt);
            AL.Sort(new DictionarySort());            string raw = "";            for (int i = 0; i < AL.Count; ++i)
            {
                raw += AL[i];
            }

            SHA1 sha;
            ASCIIEncoding enc;            string hash = "";            try
            {
                sha = new SHA1CryptoServiceProvider();
                enc = new ASCIIEncoding();                byte[] dataToHash = enc.GetBytes(raw);                byte[] dataHashed = sha.ComputeHash(dataToHash);
                hash = BitConverter.ToString(dataHashed).Replace("-", "");
                hash = hash.ToLower();
            }            catch (Exception)
            {                return (int)WXBizMsgCryptErrorCode.WXBizMsgCrypt_ComputeSignature_Error;
            }
            sMsgSignature = hash;            return 0;
        }
    }
}

処理プログラムでは、まずパブリック プラットフォーム サーバーから送信されたデータを取得し、文字列に変換します。コードは次のとおりです

string postStr = "";
            Stream s = VqiRequest.GetInputStream();//此方法是对System.Web.HttpContext.Current.Request.InputStream的封装，可直接代码
            byte[] b = new byte[s.Length];
            s.Read(b, 0, (int)s.Length);
            postStr = Encoding.UTF8.GetString(b);

次に、URL のパラメータをそれぞれ取得します: timestamp、nonce、msg_signature、encrypt_type。ご覧のとおり、プレーンテキスト モードには encrypt_type パラメーターはありません。図に示すように:

クリア テキスト モード

互換モードとセキュリティ モード

互換モードとセキュリティ モードでは、メッセージ本文の署名と暗号化の種類という 2 つのパラメーターが追加されます。

互換モードは実際の運用で使用する可能性は低いため、ここでは詳しく紹介しません。

上記を続けてください。 URL のパラメータを取得した後、encrypt_type の値が aes であるかどうかを確認します。そうであれば、この時点で、復号化に復号化関連のメソッドを呼び出す必要があります。

if (encrypt_type == "aes")
            {
                requestXML.IsAes = true;
                requestXML.EncodingAESKey = aeskey;
                requestXML.token = token;
                requestXML.appid = appid;                var ret = new MsgCrypt(token, aeskey, appid);                int r = ret.DecryptMsg(msg_signature, timestamp, nonce, postStr, ref data);                if (r!=0)
                {
                    WxApi.Base.WriteBug("消息解密失败");                    return null;
               
                }
            }

それ以外の場合は、受信した XML 文字列が直接解析されます。

下の図は受信した暗号文です:

復号化された内容は次のとおりです:

これで、この XML を解析できます。

暗号化されたリクエストに返信する必要がある場合は、返信の内容も暗号化する必要があるため、受信したメッセージが暗号化されているかどうかを確認してから返信する必要があります。返信する前に返信してください。メッセージに返信する方法については、次の記事で詳しく説明します。この記事では暗号化プロセスについてのみ説明します。

処理コードは以下の通りです:

private static void Response(WeiXinRequest requestXML, string data)
        {            if (requestXML.IsAes)
            {                var wxcpt = new MsgCrypt(requestXML.token, requestXML.EncodingAESKey, requestXML.appid);
                 wxcpt.EncryptMsg(data, Utils.ConvertDateTimeInt(DateTime.Now).ToString(), Utils.GetRamCode(), ref data);
            }
            Utils.ResponseWrite(data);
      
        }

受信したメッセージエンティティと返信が必要な内容xmlを渡し、暗号化されている場合は暗号化してから応答し、暗号化されていない場合は直接応答します。

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