【SpringBoot】28 API接口防刷（Redis + 拦截器）

Gitee仓库

https://gitee.com/Lin_DH/system

介绍

常用的 API 安全措施包括：防火墙、验证码、鉴权、IP限制、数据加密、限流、监控、网关等，以确保接口的安全性。

常见措施

1）防火墙
防火墙是网络安全中最基本的安全设备之一，主要用于防止未经授权的网络访问和攻击。
防火墙主要用于过滤和控制网络流量，以保护网络安全。
防火墙可以防止的攻击行为包括：

  • 无效数据包：防火墙可以识别和过滤无效的数据包，如错误的 IP 地址、伪造的数据包、无法识别的协议等。
  • DOS 和 DDOS 攻击：防火墙可以使用不同的技术来检测和阻止 DOS 和 DDOS 攻击，如阻止大量 TCP / UDP 连接、IP 地址过滤、流量限制等。
  • 病毒和蠕虫攻击：防火墙可以使用特定的病毒和蠕虫检测技术，如签名检测、行为检测、模式识别等，来防止这些恶意软件的传播。
  • 网络钓鱼和欺骗攻击：防火墙可以检测、防止网络钓鱼、欺骗攻击，如防止虚假登录页面、欺骗的网站等。
  • 恶意流量攻击：防火墙可以检测和防止恶意流量攻击，如过滤带有恶意载荷的数据包和防止被黑客利用的端口。
  • 网络侦察攻击：防火墙可以使用一些技术来防止网络侦察攻击，如防止扫描、端口扫描、漏洞利用等。

2）验证码
在特定接口上，要求用户在访问前先进行验证码验证，以确保发送该请求的为真实用户。

3）鉴权
要求用户在访问 API 时，进行身份认证，并根据用户的权限进行授权，只允许有权限的用户访问特定的接口。
4）IP限制
仅限特定 IP 范围对 API 的访问，例如允许内网或者加入 IP 白名单的能够访问特定 API 。
5）数据加密
对敏感数据进行加密传输，使用 HTTPS 协议保证数据传输的安全性。
以往很多接口都是使用 HTTP 协议（Hyper Text Transport Protocol，超文本传输协议），用于传输客户端和服务器端的数据。
HTTP 协议使用虽然简单方便，但也存在着问题：

  • 使用明文通讯，传输内容容易被窃听
  • 不验证通讯方的身份，容易遭到伪装
  • 无法证明报文的完整性，报文容易被篡改
    为了解决 HTTP 协议的一系列问题，出现了 HTTPS 协议。HTTPS 协议是在 HTTP 协议上添加了加密机制。
    SSL（Secure Socket Layer，安全套接层）
    TLS（Transport Layer Security，传输层安全）
    HTTPS = HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护
    为了安全性考虑，接口的协议需要使用 HTTPS 协议。

6）限流
设置访问频率限制，例如每分钟、每小时、每天只允许请求访问一定次数，超出限制则返回错误信息或者封禁 IP。
7）监控
监控 API 的访问日志，统计用户对接口的调用情况，对流量激增、某个IP频繁请求同一接口，则自动发送邮件等通知，及时采取相应的安全措施。
8）网关
在 API 和客户端之间引入 API 网关，对请求进行过滤、鉴权、限流等操作，保护后端 API 的安全。

IP限制方式（拦截器）

代码实现

第一步：定义 IP 限制拦截器

IPInterceptor.java

import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;/*** IP拦截器* @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
@Component
public class IPInterceptor implements HandlerInterceptor {//IP白名单private static final List<String> ALLOWED_IPS = Arrays.asList("127.0.0.1", "0:0:0:0:0:0:0:1");@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {String ipAddress = request.getRemoteAddr();//不允许访问的IP返回"Access denied"错误信息,并且设置响应的状态码为403(Forbidden)if (!ALLOWED_IPS.contains(ipAddress)) {response.setStatus(HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);response.getWriter().write("Access denied");return false;}return true;}}

效果图

在这里插入图片描述

限制次数方式（Redis + 拦截器）

Windows安装Redis

Redis 下载链接：https://pan.baidu.com/s/1BMt4cIxjKTtyL3T0_iSC2w 密码：rkne
打开 CMD 命令窗口，在 Redis 安装目录执行如下命令：redis-server.exe redis.windows.conf
在这里插入图片描述

依赖

pom.xml

        <!-- Redis --><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><!-- 分布式锁工具 --><dependency><groupId>org.redisson</groupId><artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId><version>${redission.version}</version></dependency>

配置文件

application.yml

spring:redis:host: localhostport: 6379timeout: 10

代码实现

第一步：添加解析 Redis Key 前缀的接口

KeyPrefix.java

package com.lm.system.redis;/*** @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
public interface KeyPrefix {int expireSeconds();String getPrefix();
}

第二步：添加解析 Redis 基础前缀的抽象类

BasePrefix.java

package com.lm.system.redis;/*** @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
public abstract class BasePrefix implements KeyPrefix {public BasePrefix() {}public BasePrefix(String prefix) {this(0, prefix);}private int expireSeconds;private String prefix;public BasePrefix(int expireSeconds, String prefix) {this.expireSeconds = expireSeconds;this.prefix = prefix;}@Overridepublic int expireSeconds() {return 0; //默认永不过期}@Overridepublic String getPrefix() {String simpleName = this.getClass().getSimpleName();return simpleName + ":" + prefix;}}

第三步：添加解析用户Key的实现类

AccessKey.java

package com.lm.system.common;import com.lm.system.redis.BasePrefix;/*** @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
public class AccessKey extends BasePrefix {public AccessKey() {}public AccessKey(String prefix) {super(0, prefix);}public AccessKey(int expireSeconds, String prefix) {super(expireSeconds, prefix);}public static AccessKey withExpire(int expireSeconds) {return new AccessKey(expireSeconds, "prefix");}@Overridepublic int expireSeconds() {return super.expireSeconds();}@Overridepublic String getPrefix() {return super.getPrefix();}}

第四步：在需要限流的接口上，添加 @AccessLimit 注解。
注：

  • 其他 User 实体类等可以查看 Gitee 仓库（https://gitee.com/Lin_DH/system）。
  • Redis 不能和 cache 缓存一起使用，ServiceImpl中 users 方法使用需要了，需要注释掉 @Cacheable 注解。

UserController.java

    @GetMapping("users")@ApiOperation("获取所有用户信息")@AccessLimit(seconds = 10, maxCount = 3)public String users() {List<User> users = userService.queryAllUser();return ResultBody.build(HttpStatus.OK).setData(users).setCount(users.size()).getReturn();}

第五步：启动类添加 @EnableCaching 注解

SystemApplication.java

package com.lm.system;import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.boot.builder.SpringApplicationBuilder;
import org.springframework.boot.web.servlet.support.SpringBootServletInitializer;
import org.springframework.cache.annotation.EnableCaching;@EnableCaching
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.lm.system.mapper")
public class SystemApplication extends SpringBootServletInitializer {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(SystemApplication.class, args);}@Overrideprotected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder application) {return application.sources(SystemApplication.class);}}

第六步：添加 Redis 操作接口

RedisService.java

package com.lm.system.redis;import org.redisson.api.RReadWriteLock;import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;/*** @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
public interface RedisService {/*** 保存属性*/void set(String key, Object value, long time);/*** 保存属性*/void set(String key, Object value);/*** 获取属性*/Object get(String key);/*** 删除属性*/Boolean del(String key);/*** 批量删除属性*/Long del(List<String> keys);/*** 设置过期时间*/Boolean expire(String key, long time);/*** 获取过期时间*/Long getExpire(String key);/*** 判断是否有该属性*/Boolean hasKey(String key);/*** 按delta递增*/Long incr(String key, long delta);/*** 按delta递减*/Long decr(String key, long delta);/*** 获取Hash结构中的属性*/Object hGet(String key, String hashKey);/*** 向Hash结构中放入一个属性*/Boolean hSet(String key, String hashKey, Object value, long time);/*** 向Hash结构中放入一个属性*/void hSet(String key, String hashKey, Object value);/*** 直接获取整个Hash结构*/Map<Object, Object> hGetAll(String key);/*** 直接设置整个Hash结构*/Boolean hSetAll(String key, Map<String, Object> map, long time);/*** 直接设置整个Hash结构*/void hSetAll(String key, Map<String, ?> map);/*** 删除Hash结构中的属性*/void hDel(String key, Object... hashKey);/*** 判断Hash结构中是否有该属性*/Boolean hHasKey(String key, String hashKey);/*** Hash结构中属性递增*/Long hIncr(String key, String hashKey, Long delta);/*** Hash结构中属性递减*/Long hDecr(String key, String hashKey, Long delta);/*** 获取Set结构*/Set<Object> sMembers(String key);/*** 向Set结构中添加属性*/Long sAdd(String key, Object... values);/*** 向Set结构中添加属性*/Long sAdd(String key, long time, Object... values);/*** 是否为Set中的属性*/Boolean sIsMember(String key, Object value);/*** 获取Set结构的长度*/Long sSize(String key);/*** 删除Set结构中的属性*/Long sRemove(String key, Object... values);/*** 获取List结构中的属性*/List<Object> lRange(String key, long start, long end);/*** 获取List结构的长度*/Long lSize(String key);/*** 根据索引获取List中的属性*/Object lIndex(String key, long index);/*** 向List结构中添加属性*/Long lPush(String key, Object value);/*** 向List结构中添加属性*/Long lPush(String key, Object value, long time);/*** 向List结构中批量添加属性*/Long lPushAll(String key, Object... values);/*** 向List结构中批量添加属性*/Long lPushAll(String key, Long time, Object... values);/*** 从List结构中移除属性*/Long lRemove(String key, long count, Object value);/*** 尝试获取分布式锁* @param key* @param timeOut* @param expireTime* @return* @throws InterruptedException*/boolean tryLock(String key, long timeOut, long expireTime) throws InterruptedException;/*** 解锁* @param key* @return*/void unLock(String key);/*** 获取分布式读写锁对象* @param lockKey* @return*/RReadWriteLock getReadWriteLock(String lockKey);
}

第七步：添加 Redis 操作实现类

RedisServiceImpl.java

package com.lm.system.redis;import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RReadWriteLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;import javax.annotation.Resource;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
@Service
public class RedisServiceImpl implements RedisService {@Resourceprivate RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;@Resourceprivate RedissonClient redissonClient;@Overridepublic void set(String key, Object value, long time) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS);}@Overridepublic void set(String key, Object value) {redisTemplate.opsForValue().set(key, value);}@Overridepublic Object get(String key) {return redisTemplate.opsForValue().get(key);}@Overridepublic Boolean del(String key) {return redisTemplate.delete(key);}@Overridepublic Long del(List<String> keys) {return redisTemplate.delete(keys);}@Overridepublic Boolean expire(String key, long time) {return redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS);}@Overridepublic Long getExpire(String key) {return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS);}@Overridepublic Boolean hasKey(String key) {return redisTemplate.hasKey(key);}@Overridepublic Long incr(String key, long delta) {return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta);}@Overridepublic Long decr(String key, long delta) {return redisTemplate.opsForValue().increment(key, -delta);}@Overridepublic Object hGet(String key, String hashKey) {return redisTemplate.opsForHash().get(key, hashKey);}@Overridepublic Boolean hSet(String key, String hashKey, Object value, long time) {redisTemplate.opsForHash().put(key, hashKey, value);return expire(key, time);}@Overridepublic void hSet(String key, String hashKey, Object value) {redisTemplate.opsForHash().put(key, hashKey, value);}@Overridepublic Map<Object, Object> hGetAll(String key) {return redisTemplate.opsForHash().entries(key);}@Overridepublic Boolean hSetAll(String key, Map<String, Object> map, long time) {redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);return expire(key, time);}@Overridepublic void hSetAll(String key, Map<String, ?> map) {redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);}@Overridepublic void hDel(String key, Object... hashKey) {redisTemplate.opsForHash().delete(key, hashKey);}@Overridepublic Boolean hHasKey(String key, String hashKey) {return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, hashKey);}@Overridepublic Long hIncr(String key, String hashKey, Long delta) {return redisTemplate.opsForHash().increment(key, hashKey, delta);}@Overridepublic Long hDecr(String key, String hashKey, Long delta) {return redisTemplate.opsForHash().increment(key, hashKey, -delta);}@Overridepublic Set<Object> sMembers(String key) {return redisTemplate.opsForSet().members(key);}@Overridepublic Long sAdd(String key, Object... values) {return redisTemplate.opsForSet().add(key, values);}@Overridepublic Long sAdd(String key, long time, Object... values) {Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values);expire(key, time);return count;}@Overridepublic Boolean sIsMember(String key, Object value) {return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, value);}@Overridepublic Long sSize(String key) {return redisTemplate.opsForSet().size(key);}@Overridepublic Long sRemove(String key, Object... values) {return redisTemplate.opsForSet().remove(key, values);}@Overridepublic List<Object> lRange(String key, long start, long end) {return redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);}@Overridepublic Long lSize(String key) {return redisTemplate.opsForList().size(key);}@Overridepublic Object lIndex(String key, long index) {return redisTemplate.opsForList().index(key, index);}@Overridepublic Long lPush(String key, Object value) {return redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);}@Overridepublic Long lPush(String key, Object value, long time) {Long index = redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);expire(key, time);return index;}@Overridepublic Long lPushAll(String key, Object... values) {return redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, values);}@Overridepublic Long lPushAll(String key, Long time, Object... values) {Long count = redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, values);expire(key, time);return count;}@Overridepublic Long lRemove(String key, long count, Object value) {return redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value);}@Overridepublic boolean tryLock(String key, long timeOut, long expireTime) throws InterruptedException {RLock lock = redissonClient.getLock(key);return lock.tryLock(timeOut, expireTime, TimeUnit.SECONDS);}/*** 解锁* @param key* @return*/@Overridepublic void unLock(String key){RLock lock = redissonClient.getLock(key);lock.unlock();}@Overridepublic RReadWriteLock getReadWriteLock(String lockKey) {return redissonClient.getReadWriteLock(lockKey);}
}

第八步：添加访问频率限制拦截器

AntiBrushInterceptor.java

package com.lm.system.interceptor;import com.lm.system.annotation.AccessLimit;
import com.lm.system.common.AccessKey;
import com.lm.system.redis.RedisService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;/*** 访问频率限制拦截器* @author DUHAOLIN* @date 2024/11/13*/
@Slf4j
public class AntiBrushInterceptor implements HandlerInterceptor {private final RedisService redisService;public AntiBrushInterceptor(RedisService redisService) {this.redisService = redisService;}private static final DateTimeFormatter FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {//判断请求是否属于方法请求if (handler instanceof HandlerMethod) {HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;//获取方法中的注解，判断是否有该注解AccessLimit accessLimit = handlerMethod.getMethodAnnotation(AccessLimit.class);if (accessLimit == null) {return true;}int seconds = accessLimit.seconds();int maxCount = accessLimit.maxCount();boolean needLogin = accessLimit.needLogin();String key = request.getRequestURI();if (needLogin) {//判断是否登录key += "_userId001"; //已登录,获取userId}//从redis中获取用户的访问次数AccessKey accessKey = AccessKey.withExpire(seconds);String realKey = accessKey.getPrefix() + key;Integer count = (Integer) redisService.get(realKey);//访问次数处理if (count == null) {//首次访问redisService.set(realKey, 1, 60);}else if (count < maxCount) {//加1redisService.incr(realKey, 1);}else {//超出访问次数log.info("进入服务降级,时间{}", LocalDateTime.now().format(FORMATTER));response.setStatus(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.value());response.getWriter().write("Too Many Requests. Number of visits: " + maxCount);return false;}}return true;}
}

效果图

前三次访问正常，第四次开始返回错误信息。
在这里插入图片描述

项目结构图

在这里插入图片描述

参考链接

如何防范API经常被人频繁调用【https://baijiahao.baidu.com/s?id=1791472081681790682&wfr=spider&for=pc】
API接口防刷的9种方案【https://baijiahao.baidu.com/s?id=1802852256970678261&wfr=spider&for=pc】
Spring Boot 项目的 API 接口防刷【https://www.iocoder.cn/Fight/Spring-Boot-project-API-anti-brush-interface/?self】

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