游戏注册、登录和鉴权¶

很多游戏公司都会搞一个通行证，官网、旗下所有游戏都用它登录。为了泛用性，这部分用的是 https 协议。我尝试用 golang + gin 框架 + MongoDB 搞了个类似的服务，包括注册、登录和鉴权。然后，用 C# 写了一套 SDK，方便在 Unity 里用。

前端大致流程¶

flowchart TD
    A[尝试自动登录] -->|Old Token| B{后端}
    B -->|成功，返回 New Token| C[登录成功]
    B -->|失败| D[登录/注册]
    D -->|账号密码| B

登录成功后，每次请求 API 都带上 Token，后端会做鉴权。

密码传输与保存¶

很多人都是所有账号用一个密码，如果一个地方密码明文泄露了，黑客拿去撞库的话，一大堆账号都没了。只要明文不泄露，出意外的时候，损失就能仅仅控制在当前的站点。

传输密码的时候，用的是 https 协议，一般情况下已经足够安全了。Google 在传输密码时就没额外做加密。百度是自己又做了一次 RSA。还有些网站是前端 hash 一次，把结果作为用户的密码传给后端，不使用密码明文。

我用的是类似百度的方案。服务器启动时，会生成 RSA 密钥 + 公钥。公钥是公开的，前端直接请求后端 API 就能拿到。密码用公钥加密后传给后端，后端用密钥解密。

var rsaPrivateKey *rsa.PrivateKey
var rsaPublicKey *rsa.PublicKey
var rsaPublicKeyB64Str string

func GenerateRSAKeys() error {
    privateKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 1024)
    if err != nil {
        return err
    }

    rsaPrivateKey = privateKey
    rsaPublicKey = &privateKey.PublicKey

    derPkcs1 := x509.MarshalPKCS1PublicKey(rsaPublicKey)
    rsaPublicKeyB64Str = base64.StdEncoding.EncodeToString(derPkcs1)
    return nil
}

func GetRSAPublicKey() string {
    return rsaPublicKeyB64Str
}

func DecryptStringRSA(str string) (string, error) {
    data, err := base64.StdEncoding.DecodeString(str)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    buf, err := rsa.DecryptPKCS1v15(rand.Reader, rsaPrivateKey, data)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return string(buf), nil
}

在 Unity 里，C# 部分解析 RSA 公钥的方法是不能用的，会报 PlatformNotSupportedException，原因不明。可以用开源的 Bouncy Castle 来解析公钥：

public RSA CreateRSA()
{
    var provider = new RSACryptoServiceProvider();
    provider.ImportParameters(ParsePKCS1DERPublicKey(Data));
    return provider;
}

// 解析 DER 格式的 PKCS#1 公钥
private static RSAParameters ParsePKCS1DERPublicKey(string derPublicKey)
{
    // 将 DER 编码的公钥转换为字节数组
    byte[] derBytes = Convert.FromBase64String(derPublicKey);

    // 使用 BouncyCastle 进行 DER 解码
    Asn1Object obj = Asn1Object.FromByteArray(derBytes);
    RsaPublicKeyStructure rsaPubKey = RsaPublicKeyStructure.GetInstance(obj);

    return new RSAParameters
    {
        Modulus = rsaPubKey.Modulus.ToByteArrayUnsigned(),
        Exponent = rsaPubKey.PublicExponent.ToByteArrayUnsigned()
    };
}

private static void EncryptStringRSA(RSA rsa, ref string str)
{
    byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(str);
    data = rsa.Encrypt(data, RSAEncryptionPadding.Pkcs1);
    str = Convert.ToBase64String(data, Base64FormattingOptions.None);
}

保存密码时，不能用可逆加密，更不能直接存明文。2011 年中国网站用户信息泄露事件中 CSDN 就因此泄露了大量密码。

现在一般都是给密码加盐（salt）再 hash，然后存进数据库。加盐就是给密码加上一个长长长长的随机字符串，每个用户都不一样。这样相当于提高了密码强度，而且相同密码的不同用户的 hash 值是不一样的。黑客就很难再建立彩虹表（Rainbow table）逆向 hash。

Bcrypt 算法¶

golang 内置了 bcrypt 算法。

生成 Hash

// bcrypt 算法将盐和 hash 结果拼在一起存进 passwordHash 里
passwordHash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(password), bcrypt.DefaultCost)
if err != nil {
    panic(err)
}

// 把 passwordHash 存进数据库里

检查密码

// 从数据库里取出 passwordHash

if bcrypt.CompareHashAndPassword(passwordHash, []byte(password)) != nil {
    // 密码错误
}

Token 鉴权¶

每次请求需要鉴权的 API 时都带上账号密码很麻烦，一般会用 Token 代替。为了安全，Token 是有过期时间的，每次登录时会刷新时间。常用 JSON Web Token，阮一峰的博客里讲得很清楚。

可以用开源的 jwt-go 生成 Token：

func generateJWTToken(userName string, secret []byte) (string, error) {
    token := jwt.NewWithClaims(jwt.SigningMethodHS256, jwt.MapClaims{
        "sub": userName,
        "exp": time.Now().Add(3 * 24 * time.Hour).Unix(),
    })
    return token.SignedString(secret)
}

鉴权功能一般用 gin 的中间件来实现：

func parseJWTToken(tokenString string, secret []byte) (userName string, err error) {
    token, err := jwt.Parse(tokenString, func(token *jwt.Token) (interface{}, error) {
        return secret, nil
    })
    if err != nil {
        return "", err
    }
    if !token.Valid {
        return "", fmt.Errorf("jwt token is invalid")
    }
    return token.Claims.GetSubject()
}

func JWTAuth(jwtSecret []byte) gin.HandlerFunc {
    return func(c *gin.Context) {
        userName, err := parseJWTToken(c.GetHeader("Authorization"), jwtSecret)
        if err != nil {
            c.AbortWithStatusJSON(http.StatusUnauthorized, model.CommonRsp{
                ReturnCode: model.ReturnCodeInvalidAuthToken,
                Message:    "Invalid auth token",
                Data:       nil,
            })
            return
        }

        // 查询用户信息
        var user db.UserData
        err = db.GetUserAccounts().FindOne(context.TODO(), bson.D{
            {"user_name", userName},
        }).Decode(&user)
        if err != nil {
            c.AbortWithStatusJSON(http.StatusUnauthorized, model.CommonRsp{
                ReturnCode: model.ReturnCodeInvalidAuthToken,
                Message:    "Invalid auth token",
                Data:       nil,
            })
            return
        }

        // 之后可以直接取用 user 信息
        c.Set("UserData", user)
        c.Next()
    }
}

JWT 的缺点是它只保存在前端，后端不能随意废弃某一个 JWT。如果对安全性要求很高，可以自己生成 uuid 作为 Token，然后存在数据库里。还可以把用户的登录设备、IP 和 Token 关联起来，存进数据库，实现将某设备踢下线的功能。

游戏注册、登录和鉴权¶

前端大致流程¶

密码传输与保存¶

Bcrypt 算法¶

Token 鉴权¶

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