RPC 调用中的安全性问题有哪些？如何实现身份认证、数据加密和授权？ - 面试题

RPC 调用涉及网络传输，安全性是必须考虑的重要问题。以下是 RPC 安全性的关键方面和实现方法：

1. 身份认证（Authentication）

Token 认证

客户端在请求中携带 Token
服务端验证 Token 有效性
Token 可以是 JWT、OAuth2 等

实现示例：

java
// gRPC 拦截器实现 Token 认证
public class AuthInterceptor implements ServerInterceptor {
    @Override
    public <ReqT, RespT> ServerCall.Listener<ReqT> interceptCall(
        ServerCall<ReqT, RespT> call, Metadata headers,
        ServerCallHandler<ReqT, RespT> next) {
        String token = headers.get(Metadata.Key.of("authorization", Metadata.ASCII_STRING_MARSHALLER));
        if (!validateToken(token)) {
            call.close(Status.UNAUTHENTICATED.withDescription("Invalid token"), headers);
            return new ServerCall.Listener<ReqT>() {};
        }
        return next.startCall(call, headers);
    }
}

API Key 认证

为每个客户端分配唯一的 API Key
简单但安全性相对较低
适合内部服务调用

双向 TLS（mTLS）

客户端和服务端都验证对方证书
提供强身份认证
适用于高安全要求的场景

2. 数据加密（Encryption）

传输层加密

TLS/SSL：加密整个通信通道
HTTPS：基于 HTTP 的 RPC 使用 HTTPS
gRPC over TLS：gRPC 支持 TLS 加密

实现示例：

java
// gRPC TLS 配置
NettyChannelBuilder.forAddress(host, port)
    .sslContext(GrpcSslContexts.forClient()
        .trustManager(new File("ca.pem"))
        .build())
    .build();

应用层加密

对敏感数据进行额外加密
使用 AES、RSA 等加密算法
即使传输层被破解，数据仍然安全

3. 授权（Authorization）

基于角色的访问控制（RBAC）

为用户分配角色
角色关联权限
检查用户是否有权限调用特定服务

基于资源的访问控制

细粒度控制对资源的访问
可以控制到方法级别

权限注解

使用注解标记需要权限的方法
拦截器统一处理权限检查

4. 防重放攻击

时间戳验证

请求中包含时间戳
服务端验证时间戳是否在有效范围内
防止旧请求被重放

Nonce 机制

每次请求使用唯一的随机数
服务端记录已使用的 Nonce
防止相同请求被重复使用

请求签名

对请求参数进行签名
签名包含时间戳和 Nonce
服务端验证签名有效性

5. 防止 DDoS 攻击

限流

限制单个客户端的请求频率
使用令牌桶、漏桶等算法

实现示例：

java
// Guava RateLimiter
RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(100); // 100 QPS
if (rateLimiter.tryAcquire()) {
    // 处理请求
} else {
    throw new RateLimitExceededException();
}

黑名单/白名单

拦截来自黑名单 IP 的请求
只允许白名单 IP 访问

验证码

对可疑请求要求验证码
防止自动化攻击

6. 数据完整性

消息认证码（MAC）

使用 HMAC 等算法验证消息完整性
防止数据在传输中被篡改

数字签名

使用私钥签名，公钥验证
提供不可抵赖性

7. 安全审计

日志记录

记录所有 RPC 调用
包括调用者、时间、参数等
便于事后审计和问题排查

监控告警

监控异常调用模式
及时发现安全威胁

8. 安全配置最佳实践

最小权限原则

只授予必要的权限
定期审查权限配置

定期更新证书

及时更新过期的证书
使用证书自动管理工具

安全配置检查

定期进行安全扫描
使用安全配置检查工具

敏感信息保护

不在日志中记录敏感信息
使用配置中心管理密钥
定期轮换密钥

9. 框架特定安全配置

gRPC 安全

启用 TLS
使用拦截器实现认证和授权
配置 ALTS（Application Layer Transport Security）

Dubbo 安全

配置 Token 认证
使用 Dubbo Filter 实现安全检查
支持自定义序列化协议加密

Thrift 安全

使用 TSSLTransport
实现 TProcessor 拦截器
自定义协议层加密