文章目录

• 一、微信支付
• • 1.微信支付介绍和接入指引
  • • 1.1、付款码支付
    • 1.2、JSAPI支付
    • 1.3、小程序支付
    • 1.4、Native支付
    • 1.5、APP支付
    • 1.6、刷脸支付
  • 2.证书/秘钥/签名
  • • 2.1、获取商户号
    • 2.2、获取APPID
    • 2.3、获取API2秘钥
    • 2.4、获取APIv3秘钥
    • 2.5、申请商户API证书
    • 2.6、获取微信平台证书
• 二、支付安全（证书/秘钥/签名）
• • 1、信息安全的基础 - 机密性
  • 2、对称加密与非对称加密
  • • 2.1 对称加密
    • 2.2 非对称加密
    • 2.3 对称加密与非对称加密
  • 3、身份认证
  • 4、摘要算法（Digest Algorithm）
  • 5、数字签名
  • 6、数字证书
  • 7、微信APIv3证书
  • 8、API密钥和APIv3密钥

一、微信支付

1.微信支付介绍和接入指引

微信支付商户平台：
https://pay.weixin.qq.com/

• 支付产品分类：https://pay.weixin.qq.com/static/product/product_intro.shtml
• 接入指引：https://pay.weixin.qq.com/static/applyment_guide/applyment_detail_website.shtml

微信支付本身没有收费，但是在支付后有一点的费率，详情看：

1.1、付款码支付

用户展示微信钱包内的“付款码”给商家，商家扫描后直接完成支付，适用于线下面对面收银的场景。

1.2、JSAPI支付

线下场所：商户展示一个支付二维码，用户使用微信扫描二维码后，输入需要支付的金额，完成支
付。
公众号场景：用户在微信内进入商家公众号，打开某个页面，选择某个产品，完成支付。
PC网站场景：在网站中展示二维码，用户使用微信扫描二维码，输入需要支付的金额，完成支
付。
特点：用户在客户端输入支付金额

1.3、小程序支付

在微信小程序平台内实现支付的功能。

1.4、Native支付

Native支付是指商户展示支付二维码，用户再用微信“扫一扫”完成支付的模式。这种方式适用于PC网
站。
特点：商家预先指定支付金额

1.5、APP支付

商户通过在移动端独立的APP应用程序中集成微信支付模块，完成支付。

1.6、刷脸支付

用户在刷脸设备前通过摄像头刷脸、识别身份后进行的一种支付方式。

2.证书/秘钥/签名

2.1、获取商户号

微信商户平台：https://pay.weixin.qq.com/
场景：Native支付
步骤：提交资料 => 签署协议 => 获取商户号

2.2、获取APPID

微信公众平台：https://mp.weixin.qq.com/
步骤：注册服务号 => 服务号认证 => 获取APPID => 绑定商户号

2.3、获取API2秘钥

APIv2版本的接口需要此秘钥
步骤：登录商户平台 => 选择 账户中心 => 安全中心 => API安全 => 设置API密钥

2.4、获取APIv3秘钥

APIv3版本的接口需要此秘钥
步骤：登录商户平台 => 选择 账户中心 => 安全中心 => API安全 => 设置APIv3密钥
随机密码生成工具：https://suijimimashengcheng.bmcx.com/

2.5、申请商户API证书

APIv3版本的所有接口都需要；APIv2版本的高级接口需要（如：退款、企业红包、企业付款等）
步骤：登录商户平台 => 选择 账户中心 => 安全中心 => API安全 => 申请API证书

点击管理证书可查看证书序列号

2.6、获取微信平台证书

可以预先下载，也可以通过编程的方式获取。

二、支付安全（证书/秘钥/签名）

1、信息安全的基础 - 机密性

明文： 加密前的消息叫“明文”（plain text）
密文： 加密后的文本叫“密文”（cipher text）
密钥： 只有掌握特殊“钥匙”的人，才能对加密的文本进行解密，这里的“钥匙”就叫做“密钥”（
key）

“密钥”就是一个字符串，度量单位是“位”（bit），比如，密钥长度是 128，就是 16 字节的二
进制串

加密： 实现机密性最常用的手段是“加密”（encrypt）

按照密钥的使用方式，加密可以分为两大类：对称加密和非对称加密。

解密： 使用密钥还原明文的过程叫“解密”（decrypt）
加密算法： 加密解密的操作过程就是“加密算法”

所有的加密算法都是公开的，而算法使用的“密钥”则必须保密

• 密钥的度量单位是位 bit，如，秘钥长度128，就是16字节的二进制串
• 按照密钥的使用方式，加密可以分为两大类：对称加密和非对称加密

2、对称加密与非对称加密

2.1 对称加密

• AES加密算法，密钥长度128、192或256，安全强度很高，性能很好
• 加密分组模式：将明文分组加密，微信支付中使用 AEAD_AES_256_GCM

2.2 非对称加密

• 使用公钥加密后只能用私钥解密，反过来，私钥加密后也只能用公钥解密
• RSA加密算法：最著名的非对称加密算法

2.3 对称加密与非对称加密

• 对称加密
  • 特点：只使用一个密钥，密钥必须保密，常用的有 AES算法
  • 优点：运算速度快
  • 缺点：秘钥需要信息交换的双方共享，一旦被窃取，消息会被破解，无法做到安全的密钥交
  • 换
• 非对称加密
  • 特点：使用两个密钥：公钥和私钥，公钥可以任意分发而私钥保密，常用的有 RSA
  • 优点：黑客获取公钥无法破解密文，解决了密钥交换的问题
  • 缺点：运算速度非常慢
• 混合加密
  • 实际场景中把对称加密和非对称加密结合起来使用。

3、身份认证

Bob有两把钥匙（公钥和私钥），公钥给他的朋友们，私钥自己保留。我们规定：Bob用一把来加密数据，那么只有使用另外一把才能解密数据。

举例：Susan需要写一个信给Bob，信的内容要保密（这里使用Bob的公钥进行加密），Bob收到信以后使用自己私钥解密就可以读取信的内容。这里只要Bob的私钥不泄露信的内容就是安全的。信件即使落在别人的手里，也没办法被解密。所以在这里，任何人都可以写一封加密的信给Bob。
在这里假设：Bob收到信后也想给Sucan回一封加密的信。该怎么处理呢？
这里我们想到Susan也要拥有自己的公钥和私钥，然后将自己的公钥分发给他的朋友们。自己保留私钥。
那么，Bob可以使用Susan的公钥将加密的信件发给Susan。Susan要读取信的内容就需要用自己的私钥解密来读取信的内容。

上面举例的都是用公钥加密，私钥解密。如果我们这时将公钥和私钥的用法反过来。
就变成了私钥加密，公钥解密。
例如Bob写一封信给Sucan，他用自己的私钥对这封信进行了加密。可是因为Bob所有的朋友们都拥有他的公钥。他们都能够解密Bob的信，所以我们发现私钥加密，公钥解密。其实并不是为了加密。

Bob使用自己的私钥进行加密，Susan必须使用Bob的公钥才能对信件进行解密。因此Sucan能够确认的是这封信确实是由Bob发出的。而不是别人。因为Sucan使用的是Bob的公钥进行的解密。那么加密方一定用了Bob的私钥进行加密。我们可以确定加密人一定是Bob。
得出以下结论：

• 公钥加密，私钥解密的作用是加密信息
• 私钥加密，公钥解密的作用是身份认证

4、摘要算法（Digest Algorithm）

摘要算法就是我们常说的散列函数、哈希函数（Hash Function），它能够把任意长度的数据“压缩”成 固定长度、而且独一无二的“摘要”字符串，就好像是给这段数据生成了一个数字“指纹”。
作用：
保证信息的完整性
特性：
不可逆：只有算法，没有秘钥，只能加密，不能解密
难题友好性：想要破解，只能暴力枚举
发散性：只要对原文进行一点点改动，摘要就会发生剧烈变化
抗碰撞性：原文不同，计算后的摘要也要不同
常见摘要算法：
MD5、SHA1、SHA2（SHA224、SHA256、SHA384）

5、数字签名

数字签名是使用私钥对摘要加密生成签名，需要由公钥将签名解密后进行验证，实现身份认证和不可否认
签名和验证签名的流程：
举例：现在Bob给Pat写一封信，信的内容不需要加密，但是要保证Pat收到信之后。能够确认信的内容是没有被篡改过的，也就是保证信息的完整性。我们利用摘要运算，第一步Bob写完信后先用摘要算法生成信件原文的摘要（Message Digest）。第二步Bob将摘要附在信件的下面，一起发送给Pat。
Pat收到信以后之后。第一步Pat使用和Bob一样的摘要算法加密信件的原文得到信件的摘要。第二步Pat将加密后的摘要和Bob在原文中附加的摘要做一下对比。如果一直说明信件没被篡改。这种方式看似解决了数据完整性的问题。但是有一个致命的漏洞，如果信件被黑客截获，并且修改了信件的原文根据原文生成了新的摘要。然后附加在原文下面，伪装成Bob的信件发送给Pat。Pat接收到以后是完全无法察觉信件被篡改了。所以说摘要算法不具有机密性。如果明文传输，黑客可以截获后把摘要也改了。还是没有办法鉴别出信息传输的完整性。

结合前面的知识，加入秘钥确保信息的机密性。第一步，Bob写完信后先用摘要算法生成信件的摘要。第二步，Bob使用自己的私钥将摘要加密，加密后的结果我们称为数字签名。Bob将数字签名附在信的原文下面一起发给Pat。
Pat收信以后也是三个步骤，第一个步骤Pat取下数字签名。用Bob的公钥进行解密得到信件的摘要。第二个步骤Pat使用和Bob一样的加密算法加密信件的原文，得到信件的摘要。第三个步骤Pat将前面两部得到的摘要进行对比。如果一致信件就是Bob发的，并且是没有被篡改了，这个过称我们称为验签。就是验证前面的意思。

通过上面案例，我们发现即使黑客修改了信件的原文，并且通过加密算法生成新的摘要。但是因为没有Bob的私钥因此就无法对摘要进行加密。无法生成只能有Bob生成的签名。所以信就无法被篡改了。
微信支付的签名和验签就是这个原理。

6、数字证书

Doug将自己的公钥发送给Pat。并且谎称这就是Bob的公钥，实际Pat拥有的是Doug的公钥。因此Doug就可以冒充，要用自己的私钥做成数字签名写信给Pat。Pat用假的到那个公钥进行验签，验签是可以成功的。Pat只能误以为是Bob的东西，但其实Doug。
这个场景呢就相当于你误以为和微信支付的服务器进行通信。但实际上是在和黑客通讯。所以这里有一个公钥信任的问题，其实谁都可以发布公钥，所以我们还缺少一个防止黑客伪造公钥的手段。

怎么解决这个公钥就是Bob的呢，这个问题的答案就是数字证书 。一个证书包含很多的信息。
公钥： 为了防止Bob的公钥被伪造，公钥不采用直接发布的形式了。它会被放在数字证书中。如果是Bob的数字证书。Bob的公钥机会被包含在这个数字证书里面。
所有者： 这里指的是证书的申请者，一般是某个人或者是某个公司/机构，或者是某个公司的网址域名。刚刚描述的场景当中所有者就是Bob。
颁发者： 数字证书要由一个第三方的机构来颁发。这个第三方机构就是CA，也就是证书认证机构。CA具有极高的可信度，由它来给各个公钥进行签名。用自身信誉来保证公钥没有被伪造。
有效期： 证书的有效期限，过了有效期证书就不能再被使用，需要重新申请。
签名哈希算法： 其实就是摘要算法。为了防止证书被篡改，CA在颁发的时候，根据指定的摘要算法计算证书的摘要。有时候也要证书的指纹。将证书的指纹也放在证书里。指纹的目的就是保证证书的完整性、不可篡改性。
签名算法： 确保证书是由CA颁发的
序列号： 证书的唯一标识。

CA为Bob颁发数字证书的流程：首次CA用数字证书中指定的Hash算法，根据证书信息计算证书的摘要，也就是证书的指纹。然后CA根据证书当中的签名算法用CA自己的私钥将摘要进行加密，生成证书的签名。最后把签名和证书的基本信息一起发布。Bob就得到了一个数字证书。

Bob拿到数字证书以后再给Pat写信，只要在签名的同时再附上数字证书就可以了。

Pat收到信以后第一件事就是将数字证书取出来。接着对数字证书中的证书签名进行验证。流程和签名的验签流程是类似的。Pat用证书信息中指定的Hash算法根据证书信息计算整个证书的摘要。并且使用CA的公钥从数字证书的签名中解析出数字证书的摘要，将两个摘要进行比较。如果两个摘要一直就说明验签是通过的，如果验签通过了，Pat就可以在数字证书中获取Bob的公钥了。因为在数字证书中指定了证书的所有者，这样Doug就没有办法伪造数字证书了，因为他向CA申请数字证书的时候必须提供真实的身份，CA也会对身份进行核实。
经过签名的步骤，我们可以确认，Pat拿到的Bob的公钥是真实的。接下来需要使用Bob的公钥对信件的签名进行验证。跟签名一样，需要使用Hash算法计算信件的摘要，然后用刚刚从数字证书中得到的Bob的公钥对信件的签名进行解密。得到信件的摘要。接下来将两个摘要进行比较。如果一致则验签通过。
经过一些列的步骤我们可以就可以确认和Pat通讯的一定是Bob，并且消息也没有被篡改过。这时Pat就可以放心的读取信件的内容了。

数字证书解决“公钥的信任”问题，可以防止黑客伪造公钥。
不能直接分发公钥，公钥的分发必须使用数字证书，数字证书由CA颁发
https协议中的数字证书：

7、微信APIv3证书

商户证书：
商户API证书是指由商户申请的，包含商户的商户号、公司名称、公钥信息的证书。
商户证书在商户后台申请：https://pay.weixin.qq.com/index.php/core/cert/api_cert#/

平台证书（微信支付平台）：
微信支付平台证书是指由微信支付 负责申请的，包含微信支付平台标识、公钥信息的证书。商户可以使
用平台证书中的公钥进行验签。
平台证书的获取：https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/apiv3/wechatpay/wechatpay3_0.shtml

8、API密钥和APIv3密钥

都是对称加密需要使用的加密和解密密钥，一定要保管好，不能泄露。
API密钥对应V2版本的API
APIv3密钥对应V3版本的API