应用程序接口（API）是现代软件应用程序的一个重要方面，它在一个安全的环境中将各种服务连接起来。通过数字证书、身份验证和加密等一系列方法来确保每个服务之间的信息和数据安全，从而建立起保护用户和组织的强大防线。
本文将重点讨论如何在应用程序接口集成中使用数字证书来确保应用程序内的交互安全，同时考虑相互 TLS 证书如何验证客户端和服务器的身份、防止未经授权的访问并确保数据完整性。
应用程序接口和应用程序安全
应用程序接口（API）是为软件应用程序提供动力的辅助工具，使其能够与其他应用程序和服务进行通信。有了应用程序接口，企业就可以整合第三方服务和平台，为员工和客户构建模块化、多用途的解决方案。
然而，整合外部服务也会带来必须降低的风险因素。这些风险包括未经授权访问敏感信息和关键数据（如财务详情或登录凭证），或者 API 成为网络攻击者利用漏洞和安装恶意软件的入口。连接到 API 的服务越多，组织的攻击面就越大。
微服务架构在现代软件开发中的盛行进一步加剧了这一问题，它创建了需要持续监控、审计和管理的复杂网络。因此，要有效保护应用程序接口、应用程序和连接服务，就必须采取全面、稳健的安全策略，包括实施基于 PKI 的安全框架和使用数字证书。
应用程序接口集成中的数字证书简介
应用程序接口（API）安全可以有多种形式，企业可以部署多种工具和技术来保护其数字架构。但是，几乎在所有情况下，应用程序接口安全策略都会包含数字证书和加密技术，以确保数据的机密性和完整性。
互用 TLS（传输层安全）证书，如互用 SSL X.509 证书，是用于 API 的最有效、最广泛的数字证书。TLS 是一种常用的互联网加密协议，用于验证客户端-服务器连接中的服务器，并对通信进行加密。
即使应用程序接口变得越来越先进，其架构也变得难以管理，TLS 证书的实施仍被视为最佳实践。这包括保护使用 HTTP 请求检索、访问、修改和处理数据的 RESTful API。
标准 TLS 的工作原理
标准 TLS 协议可分为三个关键部分：
- 公钥和私钥加密: TLS 使用公钥加密法，即使用一对数字密钥（公钥和私钥）来加密和解密数据的方法。当使用公钥对数据传输进行加密时，服务器必须拥有唯一的私钥，该私钥由解密算法生成。
- TLS 证书: TLS 证书是一种数据文件，包含验证服务器或设备身份所需的重要信息。这些信息包括公钥、颁发证书的机构以及证书的到期日期。
- TLS 握手: TLS 握手 "是验证服务器是否拥有私钥并检查 TLS 证书是否有效的过程。通过验证后，TLS 握手将决定如何对通信进行加密。
互易 TLS (mTLS) 的工作原理
相互 TLS（mTLS）与标准 TLS 协议不同，因为客户端和服务器都拥有数字证书，而不仅仅是服务器。这意味着双方必须相互验证，从而提供了额外的保护层。
应用程序接口通常用于电子商务环境，将许多第三方服务连接到平台，以提供扩展功能和更广泛的产品。这些端点的安全需要数字证书，相互 TLS 要求客户端和服务器每次都进行验证。一个常见的例子是在电子商务网站中管理产品信息，管理员需要对内容编辑人员进行筛选和审批，然后才能允许他们访问和修改完整的目录，而使用 mTLS 证书就可以轻松实现这一点。
在应用程序接口集成中互用 TLS 证书的好处
mTLS 证书的目的是确保客户端和服务器之间的双向通信完全安全，防止敏感信息落入不法分子之手。此外，mTLS 还能在用户无需登录的情况下验证客户端设备的连接，例如在保护经常需要持续连接的物联网设备时。
这种额外的保护层可以帮助防范各种常见的针对应用程序接口的攻击。这些攻击可能包括：
- 恶意应用程序接口请求：mTLS 可验证所有应用程序接口请求均来自经过验证的合法来源，从而防止恶意威胁者发送旨在利用软件漏洞或修改应用程序接口功能的请求
- 路径上攻击：路径上攻击是指威胁者位于客户端和服务器之间拦截或更改通信。mTLS 使这种攻击几乎不可能发生，因为攻击者无法对客户端或服务器进行身份验证
- 凭证填充：威胁者可能会通过泄漏或使用网络钓鱼等技术窃取登录凭证。但是，即使有了这些有效凭证，如果没有 TLS 证书和私钥，攻击者仍然无法获得授权
- 欺骗：欺骗是指威胁行为者伪装网络 URL，使其看起来像合法来源，希望用户与之互动。当客户端和服务器都需要验证数字证书时，这种攻击就变得更加难以实施了
- 暴力攻击：暴力攻击是使用自动机器人来破解密码，在短时间内迅速利用试错来缩小可能性。由于有了数字证书，攻击者只需获得用户名和密码就能达到很小的攻击效果
虽然 mTLS 是防止对应用程序接口进行网络攻击的有力工具，但它只是拼图的一部分。真正有效的应用程序接口安全策略需要考虑提取数据的方式和存储数据的方式等因素，因为如果不实施输入验证和持续监控等其他应用程序接口基础措施，数字证书也只能起到这样的作用。
如何在应用程序接口环境中实施数字证书
实施数字证书时，第一步是生成证书签名请求（CSR）。生成数字证书和密钥后，必须使用安全保险库或密钥管理服务（KMS）进行安全存储。作为最佳实践，密钥和证书绝不能以纯文本形式存储、硬编码或暴露在代码库、配置文件或 API 环境中的任何其他地方。
证书和密钥的分发应始终使用安全通道和标准格式（HTTPS、SFTP 或 PKCS#12），而证书吊销列表（CRL）或在线证书状态协议（OCSP）可在证书过期或吊销时通知客户端。最新的调度系统还可以在证书过期或不再符合当前标准或规定之前通知管理员更新证书。
监控 API 数字证书对于检测和减少应用程序和第三方服务中的任何漏洞至关重要。可以使用 SSL Labs 或 Nmap等服务器测试和网络扫描工具检查所有证书，这些工具可以识别漏洞、错误和错误配置。还建议使用 Prometheus 或 Grafana 等日志和分析工具来记录到期日期、使用指标或错误。
结论
数字证书，特别是互操作 TLS 证书，在 API 环境中用于验证客户端和服务器、防止未经授权的访问、保护数据和防范网络攻击。它们是API 安全策略的重要组成部分，但不能单独使用。相反，它们必须与输入验证、速率限制和加密等方法一起使用，以确保所有连接应用程序、第三方服务和外部平台的安全。
注：本博客文章由特约撰稿人撰写，目的是为我们的读者提供更广泛的内容。本特约撰稿人文章中表达的观点仅代表撰稿人本人，不代表 GlobalSign 的观点。
