解码API密钥：基本用途和安全最佳实践

对于任何与 Web 服务交互的人来说，了解如何管理和保护 API 密钥都至关重要。本文概述了生成和实施 API 密钥的过程，以及保护它们免受潜在威胁的策略，从而确保 API 密钥的安全。

关键要点

API 密钥是控制和监控 API 服务访问的关键唯一标识符，但由于固有的安全风险，它们不应用于敏感授权，并且无法识别实际用户。
谨慎管理 API 密钥访问和权限至关重要，包括撤销和重新生成泄露的密钥以及实施基于角色的访问控制以维护安全性和运营效率。
API 密钥安全的最佳实践包括安全传输、加密、定期轮换密钥以及使用用户身份验证机制。监控 API 使用情况并分析指标对于检测滥用和优化 API 性能至关重要。

了解 API 密钥：基础知识

在应用程序编程接口 (API) 的世界里，“通用密钥”就是“API 密钥”。这些密钥是控制对应用程序中特定功能或数据的访问以及对请求 API 服务的用户进行身份验证的唯一标识符。它们是访问控制器，是监视 API 活动的警惕哨兵，可以打破开发孤岛，控制对软件、应用程序和网站的 API 访问，甚至在 API 调用期间阻止匿名流量。在这个复杂的系统中，API 密钥在确保 API 服务器的安全性和功能性方面发挥着至关重要的作用。

但 API 密钥并非一劳永逸的解决方案。尽管 API 密钥功能强大，但也有局限性。API 密钥不应用于安全授权，它们无法识别实际的项目所有者或用户，并且由于可能被盗或未经授权使用，因此具有固有的安全风险。这就像在一个充满小偷的世界里使用万能钥匙 – 它能打开许多门，但也有其自身的风险。了解 API 密钥的工作原理对于减轻这些风险至关重要，知道何时使用 API 密钥可以起到很大的作用。

生成并实施 API 密钥

就像独特的门禁密码授予特定建筑物的访问权限一样，API 密钥是专门为开发者平台（例如 Google Maps Platform）上的每个用户或应用程序创建的。但制作密钥只是开始。真正的挑战在于在您的应用程序中安全地实现特定的 API 密钥。

我们现在将详细探讨创建和嵌入 API 密钥的过程。

注册唯一 API 密钥

开发人员需要按照以下步骤获取唯一的 API 密钥：

向 API 提供商注册开发者账户。
向 API 提供商注册一个项目并获取您的项目 API 密钥。
使用必要的权限登录您的开发者账户。
生成您唯一的 API 密钥。

此过程类似于为特定锁订购定制钥匙，锁是您的项目，钥匙是 API 密钥。就像锁匠需要您的许可才能为您的锁制作钥匙一样，API 提供商要求您使用必要的权限登录您的开发者帐户来生成您的唯一 API 密钥。

在应用程序使用模式中嵌入 API 密钥

虽然创建 API 密钥是该过程的一部分，但将其安全地嵌入到应用程序中则是一个完全不同的挑战。想象一下，如果你把家门钥匙放在门垫下面——这是小偷最先会查看的地方！同样，将 API 密钥直接嵌入到应用程序的源代码（例如 JavaScript）中也会导致灾难，因为它会增加意外暴露的风险，尤其是在公共存储库中共享代码时。

不要将密钥放在数字“门垫”下，而是使用环境变量或安全密钥管理系统来存储它们，这样更安全。要将 API 密钥嵌入到应用程序中，密钥必须包含在每条 API 请求中，并符合 API 提供商要求的特定格式。

API 密钥的类型：公钥与私钥

正如不同类型的锁有不同类型的钥匙一样，API 密钥也有不同的类型。API 密钥主要包括两种类型：公钥和私钥。公钥 API 密钥就像城市公园的钥匙 – 它们让开发人员或用户能够访问应用程序内的公共数据或功能，通常用于公共协作。

另一个极端是私有 API 密钥。它们就像保险库的钥匙，对于安全的服务器到服务器通信至关重要，并用于处理敏感数据。它们严格控制谁可以访问 API 的非公开部分。这就像拥有保险库的高安全性密钥 – 只有少数人被授予访问权限。

管理 API 密钥访问和权限

一旦我们创建并嵌入了密钥，并了解了它们的不同类型，下一步就是管理它们。管理 API 密钥访问和权限类似于决定谁可以访问建筑物的哪些部分。它涉及设置保安亭、登录程序，甚至为特定楼层分配钥匙卡。

让我们看看在数字领域是如何实现这一点的。

撤销并重新生成 API 密钥

就像员工离开组织时撤销钥匙卡一样，API 密钥一旦泄露也应撤销。此外，应重新生成新密钥作为安全措施，以防止未经授权的访问。实施定期轮换和删除政策对于降低 API 密钥泄露和滥用的风险也至关重要。

撤销对 API 密钥的访问权限就像打电话给锁匠换锁一样 – 您需要使用“apikeys.keys.delete”之类的权限。另一方面，创建新密钥类似于为新锁制作新钥匙，使用“apikeys.keys.create”之类的权限完成。但在删除 API 密钥之前，请确保它当前未被使用，以避免中断服务，并记住重新生成 API 密钥会启动 24 小时的宽限期，之后旧密钥将被删除。

使用 API 密钥进行基于角色的访问

在大型建筑中，并非每个人都可以进入每一层。看门人可能无法进入首席执行官的办公室，而首席执行官可能无法进入服务器机房。这是基于角色的访问，这一原则也适用于 API 密钥。使用 API 密钥进行基于角色的访问控制涉及将角色分配给用户或组，以定义 API 操作的权限，从而提高安全性和运营效率。

就像看门人的钥匙卡可能会误开 CEO 的办公室一样，API 中的错误授权逻辑可能会让较低权限环境中的令牌访问较高权限环境，从而带来重大安全风险。这是系统中需要解决的一个缺陷，就像建筑物中存在故障的安全系统一样。

存储和保护您的 API 密钥

创建、嵌入和管理 API 密钥后，下一步就是存储它们。就像您将宝贵的密钥存储在安全的地方一样，API 密钥也应得到安全存储和保护，就像密码一样。环境变量有助于将 API 密钥与主代码库分开，就像保险箱中的秘密隔间一样。为了增加一层安全性，安全的密钥管理系统或服务可以提供强大的机密管理，就像保险库中的保险库一样。

但就像密钥可以被复制一样，API 密钥也可能被盗。因此，API 密钥在存储时应加密，以提供额外的安全性，防止未经授权的访问。必须对私有 API 密钥保密，不得与外部各方共享，就像您不会与陌生人分享您的家门钥匙一样。

此外，为不同的应用程序使用单独的 API 密钥可以最大限度地减少入侵的影响，就像为不同的锁配备不同的钥匙一样。对于移动应用程序，应使用安全的密钥存储或代理服务器，并且应在服务器端构建所有 API 请求以保护 API 密钥。

监控和分析 API 密钥使用情况

类似于保安人员监视建筑物的出入口，持续监控 API 密钥的使用情况对于阻止匿名流量、检测可能存在违规或滥用的异常活动以及调试 API 问题至关重要。API 所有者可以通过密钥进行过滤，以查看来自特定客户端的所有请求，就像对准特定入口的安全摄像头一样。他们还可以限制用户在一定时间段内可以发出的请求数量，以检测和防止未经授权的访问。

就像建筑经理会分析人流量模式来优化建筑运营一样，标准指标包括：

请求计数
错误率
延迟
API 指标

为故障排除和了解延迟和错误率的正常行为提供有价值的数据。应维护 API 密钥访问日志并定期审查，以进行审计、故障排除和调查违规行为。此审查应包括识别意外使用情况并确保密钥不会超出其预期服务范围使用。这就像在保安亭维护访客日志一样。

安全 API 密钥管理的最佳实践

就像遵循构建安全性的最佳实践一样，人们应该遵循安全 API 密钥管理的最佳实践。这些包括安全传输、使用加密和定期轮换以降低风险。开发人员必须像对待密码一样小心对待 API 密钥，以避免未经授权的访问，并且应该接受安全最佳实践的培训，以防止意外泄露。

定期轮换、撤销和删除旧的或未使用的 API 密钥对于维护安全的 API 集成和降低密钥泄露的可能性至关重要。建议确保 API 密钥通过 HTTPS 传输，因为它会加密传输中的数据，防止其被未经授权的各方拦截。这就像通过快递发送密钥一样 – 您希望它放在无法篡改的安全包裹中。

将 API 密钥与用户身份验证集成

API 密钥可以与用户身份验证机制（例如身份验证令牌）集成，以增强 API 的安全模型。用户授权也可以使用 API 密钥来实现，类似于钥匙卡系统与生物识别系统集成以增强安全性的方式。这些密钥可以用作基本身份验证中的用户名或密码，而另一个字段则留空，以增加额外的安全层。

Authorization 标头中带有 API 密钥的 Bearer 令牌方法通常与 OAuth 令牌一起使用，提供安全的用户特定访问控制。自定义标头（如“x-api-key”）提供了一种在请求标头内集成 API 密钥的广泛采用的方法，这增强了 AWS API Gateway 等服务的安全性和简便性。这就像在钥匙卡系统中添加指纹扫描一样 – 每层都会增加更多的安全性。

API 密钥安全中的常见陷阱

尽管遵循了最佳实践，但 API 密钥安全性仍可能存在某些缺陷。其中一个缺陷是在客户端代码（例如 JavaScript）或 URL 查询字符串中公开 API 密钥。这可能会导致安全漏洞，因为攻击者很容易发现这些漏洞。这就像把钥匙留在锁里一样 – 任何路过的人都可以拿走它。

为了避免这种情况，请确保：

在服务器端安全地存储 API 密钥，因为这是管理存储 API 密钥的最佳实践
使用服务器端代码而不是客户端代码发出 API 请求
避免在 URL 查询字符串中包含 API 密钥

通过遵循这些做法，您可以确保 API 密钥的安全并保护您的应用程序免受潜在攻击。

API 密钥的另一个常见错误是未实施速率限制，这可能导致错误，例如超出允许的 API 调用次数。这通常可以通过遵守 API 的速率限制来解决。这就像过度使用密钥 – 如果使用过多，它可能会磨损和损坏。

云平台上的 API 密钥安全

API 密钥安全的范围超出了单个应用程序。在云平台（例如 Google Cloud Platform）上，API 密钥主要用于将请求与特定的 Google Cloud 项目关联起来，以用于计费和配额目的。要管理这些平台上的 API 密钥，用户必须具有 API 密钥管理员角色，该角色能够处理与密钥相关的管理任务。这就像成为大型建筑群的主密钥持有者。

这些平台还提供用于监控 API 使用情况的详细指标。Google Cloud 控制台中的 API 信息中心提供了 API 使用情况概览或特定 API 的详细指标。为了进行更详细的分析，Cloud Monitoring 允许自定义信息中心和警报，就像监控所有出入口的安全控制室一样。但是，每个项目的 API 密钥限制为 300 个，因此如果需要更多密钥，则必须使用多个项目，就像大型建筑群可能被分成多个区块，每个区块都有自己的一组密钥一样。

概括

以上就是 API 密钥世界的介绍。我们介绍了从了解其在数字通信中的作用到制作唯一密钥、安全实施密钥、管理其访问、安全存储密钥、监控其使用情况以及将其与用户身份验证集成等所有内容。我们还强调了常见的陷阱以及如何避免这些陷阱，并讨论了安全 API 密钥管理的最佳实践。请记住，API 密钥就像真正的密钥一样 – 它们可以解锁访问权限，但如果管理不当，也可能带来麻烦。因此，请小心处理它们！

文章来源：Decoding API Keys: Essential Uses and Security Best Practices