掌握API建模：基本概念和實踐
在應用程序編程接口 (API) 的世界里，“通用密鑰”就是“API 密鑰”。這些密鑰是控制對應用程序中特定功能或數據的訪問以及對請求 API 服務的用戶進行身份驗證的唯一標識符。它們是訪問控制器，是監視 API 活動的警惕哨兵，可以打破開發孤島，控制對軟件、應用程序和網站的 API 訪問，甚至在 API 調用期間阻止匿名流量。在這個復雜的系統中，API 密鑰在確保 API 服務器的安全性和功能性方面發揮著至關重要的作用。
但 API 密鑰并非一勞永逸的解決方案。盡管 API 密鑰功能強大，但也有局限性。API 密鑰不應用于安全授權，它們無法識別實際的項目所有者或用戶，并且由于可能被盜或未經授權使用，因此具有固有的安全風險。這就像在一個充滿小偷的世界里使用萬能鑰匙 – 它能打開許多門，但也有其自身的風險。了解 API 密鑰的工作原理對于減輕這些風險至關重要，知道何時使用 API 密鑰可以起到很大的作用。
就像獨特的門禁密碼授予特定建筑物的訪問權限一樣，API 密鑰是專門為開發者平臺（例如 Google Maps Platform）上的每個用戶或應用程序創建的。但制作密鑰只是開始。真正的挑戰在于在您的應用程序中安全地實現特定的 API 密鑰。
我們現在將詳細探討創建和嵌入 API 密鑰的過程。
開發人員需要按照以下步驟獲取唯一的 API 密鑰：
此過程類似于為特定鎖訂購定制鑰匙，鎖是您的項目，鑰匙是 API 密鑰。就像鎖匠需要您的許可才能為您的鎖制作鑰匙一樣，API 提供商要求您使用必要的權限登錄您的開發者帳戶來生成您的唯一 API 密鑰。
雖然創建 API 密鑰是該過程的一部分，但將其安全地嵌入到應用程序中則是一個完全不同的挑戰。想象一下，如果你把家門鑰匙放在門墊下面——這是小偷最先會查看的地方！同樣，將 API 密鑰直接嵌入到應用程序的源代碼（例如 JavaScript）中也會導致災難，因為它會增加意外暴露的風險，尤其是在公共存儲庫中共享代碼時。
不要將密鑰放在數字“門墊”下，而是使用環境變量或安全密鑰管理系統來存儲它們，這樣更安全。要將 API 密鑰嵌入到應用程序中，密鑰必須包含在每條 API 請求中，并符合 API 提供商要求的特定格式。
正如不同類型的鎖有不同類型的鑰匙一樣，API 密鑰也有不同的類型。API 密鑰主要包括兩種類型：公鑰和私鑰。公鑰 API 密鑰就像城市公園的鑰匙 – 它們讓開發人員或用戶能夠訪問應用程序內的公共數據或功能，通常用于公共協作。
另一個極端是私有 API 密鑰。它們就像保險庫的鑰匙，對于安全的服務器到服務器通信至關重要，并用于處理敏感數據。它們嚴格控制誰可以訪問 API 的非公開部分。這就像擁有保險庫的高安全性密鑰 – 只有少數人被授予訪問權限。
一旦我們創建并嵌入了密鑰，并了解了它們的不同類型，下一步就是管理它們。管理 API 密鑰訪問和權限類似于決定誰可以訪問建筑物的哪些部分。它涉及設置保安亭、登錄程序，甚至為特定樓層分配鑰匙卡。
讓我們看看在數字領域是如何實現這一點的。
就像員工離開組織時撤銷鑰匙卡一樣，API 密鑰一旦泄露也應撤銷。此外，應重新生成新密鑰作為安全措施，以防止未經授權的訪問。實施定期輪換和刪除政策對于降低 API 密鑰泄露和濫用的風險也至關重要。
撤銷對 API 密鑰的訪問權限就像打電話給鎖匠換鎖一樣 – 您需要使用“apikeys.keys.delete”之類的權限。另一方面，創建新密鑰類似于為新鎖制作新鑰匙，使用“apikeys.keys.create”之類的權限完成。但在刪除 API 密鑰之前，請確保它當前未被使用，以避免中斷服務，并記住重新生成 API 密鑰會啟動 24 小時的寬限期，之后舊密鑰將被刪除。
在大型建筑中，并非每個人都可以進入每一層。看門人可能無法進入首席執行官的辦公室，而首席執行官可能無法進入服務器機房。這是基于角色的訪問，這一原則也適用于 API 密鑰。使用 API 密鑰進行基于角色的訪問控制涉及將角色分配給用戶或組，以定義 API 操作的權限，從而提高安全性和運營效率。
就像看門人的鑰匙卡可能會誤開 CEO 的辦公室一樣，API 中的錯誤授權邏輯可能會讓較低權限環境中的令牌訪問較高權限環境，從而帶來重大安全風險。這是系統中需要解決的一個缺陷，就像建筑物中存在故障的安全系統一樣。
創建、嵌入和管理 API 密鑰后，下一步就是存儲它們。就像您將寶貴的密鑰存儲在安全的地方一樣，API 密鑰也應得到安全存儲和保護，就像密碼一樣。環境變量有助于將 API 密鑰與主代碼庫分開，就像保險箱中的秘密隔間一樣。為了增加一層安全性，安全的密鑰管理系統或服務可以提供強大的機密管理，就像保險庫中的保險庫一樣。
但就像密鑰可以被復制一樣，API 密鑰也可能被盜。因此，API 密鑰在存儲時應加密，以提供額外的安全性，防止未經授權的訪問。必須對私有 API 密鑰保密，不得與外部各方共享，就像您不會與陌生人分享您的家門鑰匙一樣。
此外，為不同的應用程序使用單獨的 API 密鑰可以最大限度地減少入侵的影響，就像為不同的鎖配備不同的鑰匙一樣。對于移動應用程序，應使用安全的密鑰存儲或代理服務器，并且應在服務器端構建所有 API 請求以保護 API 密鑰。
類似于保安人員監視建筑物的出入口，持續監控 API 密鑰的使用情況對于阻止匿名流量、檢測可能存在違規或濫用的異常活動以及調試 API 問題至關重要。API 所有者可以通過密鑰進行過濾，以查看來自特定客戶端的所有請求，就像對準特定入口的安全攝像頭一樣。他們還可以限制用戶在一定時間段內可以發出的請求數量，以檢測和防止未經授權的訪問。
就像建筑經理會分析人流量模式來優化建筑運營一樣，標準指標包括：
為故障排除和了解延遲和錯誤率的正常行為提供有價值的數據。應維護 API 密鑰訪問日志并定期審查，以進行審計、故障排除和調查違規行為。此審查應包括識別意外使用情況并確保密鑰不會超出其預期服務范圍使用。這就像在保安亭維護訪客日志一樣。
就像遵循構建安全性的最佳實踐一樣，人們應該遵循安全 API 密鑰管理的最佳實踐。這些包括安全傳輸、使用加密和定期輪換以降低風險。開發人員必須像對待密碼一樣小心對待 API 密鑰，以避免未經授權的訪問，并且應該接受安全最佳實踐的培訓，以防止意外泄露。
定期輪換、撤銷和刪除舊的或未使用的 API 密鑰對于維護安全的 API 集成和降低密鑰泄露的可能性至關重要。建議確保 API 密鑰通過 HTTPS 傳輸，因為它會加密傳輸中的數據，防止其被未經授權的各方攔截。這就像通過快遞發送密鑰一樣 – 您希望它放在無法篡改的安全包裹中。
API 密鑰可以與用戶身份驗證機制（例如身份驗證令牌）集成，以增強 API 的安全模型。用戶授權也可以使用 API 密鑰來實現，類似于鑰匙卡系統與生物識別系統集成以增強安全性的方式。這些密鑰可以用作基本身份驗證中的用戶名或密碼，而另一個字段則留空，以增加額外的安全層。
Authorization 標頭中帶有 API 密鑰的 Bearer 令牌方法通常與 OAuth 令牌一起使用，提供安全的用戶特定訪問控制。自定義標頭（如“x-api-key”）提供了一種在請求標頭內集成 API 密鑰的廣泛采用的方法，這增強了 AWS API Gateway 等服務的安全性和簡便性。這就像在鑰匙卡系統中添加指紋掃描一樣 – 每層都會增加更多的安全性。
盡管遵循了最佳實踐，但 API 密鑰安全性仍可能存在某些缺陷。其中一個缺陷是在客戶端代碼（例如 JavaScript）或 URL 查詢字符串中公開 API 密鑰。這可能會導致安全漏洞，因為攻擊者很容易發現這些漏洞。這就像把鑰匙留在鎖里一樣 – 任何路過的人都可以拿走它。
為了避免這種情況，請確保：
通過遵循這些做法，您可以確保 API 密鑰的安全并保護您的應用程序免受潛在攻擊。
API 密鑰的另一個常見錯誤是未實施速率限制，這可能導致錯誤，例如超出允許的 API 調用次數。這通常可以通過遵守 API 的速率限制來解決。這就像過度使用密鑰 – 如果使用過多，它可能會磨損和損壞。
API 密鑰安全的范圍超出了單個應用程序。在云平臺（例如 Google Cloud Platform）上，API 密鑰主要用于將請求與特定的 Google Cloud 項目關聯起來，以用于計費和配額目的。要管理這些平臺上的 API 密鑰，用戶必須具有 API 密鑰管理員角色，該角色能夠處理與密鑰相關的管理任務。這就像成為大型建筑群的主密鑰持有者。
這些平臺還提供用于監控 API 使用情況的詳細指標。Google Cloud 控制臺中的 API 信息中心提供了 API 使用情況概覽或特定 API 的詳細指標。為了進行更詳細的分析，Cloud Monitoring 允許自定義信息中心和警報，就像監控所有出入口的安全控制室一樣。但是，每個項目的 API 密鑰限制為 300 個，因此如果需要更多密鑰，則必須使用多個項目，就像大型建筑群可能被分成多個區塊，每個區塊都有自己的一組密鑰一樣。
以上就是 API 密鑰世界的介紹。我們介紹了從了解其在數字通信中的作用到制作唯一密鑰、安全實施密鑰、管理其訪問、安全存儲密鑰、監控其使用情況以及將其與用戶身份驗證集成等所有內容。我們還強調了常見的陷阱以及如何避免這些陷阱，并討論了安全 API 密鑰管理的最佳實踐。請記住，API 密鑰就像真正的密鑰一樣 – 它們可以解鎖訪問權限，但如果管理不當，也可能帶來麻煩。因此，請小心處理它們！
文章來源：Decoding API Keys: Essential Uses and Security Best Practices
