1，需求分析

在实际的软件部署流程中，为了防止一套售出的软件被随意在多个平台进行部署，那么就需要对软件系统进行授权，只有在获取到授权后才能使用，常用的方法无非两种， 其一是软件认证， 其二是硬件绑定。
软件认证，顾名思义就是在软件层面的一种认证手段，常用的方法就是注册账号设置密码。 只要账号密码正确，在任何设备上都可使用。
硬件绑定，就是将软件和硬件设备进行捆绑，也就是说一旦完成捆绑后，该软件就只能在该硬件设备上使用了。 两种授权方法各有优劣，因应用场景的不同而选择不同的方案，在此就不多做讨论了， 本文主要探讨的是硬件绑定的方法，以在PC机的软件授权为背景进行授权码的设计。

2，方案选型

方案一：硬件绑定。考虑到虚拟机部署，无法确定具体的硬件信息，但是通过挂在宿主机的/sys/class/net/eth0/address文件，则可以获取宿主机的mac地址。
方案二：结合方案一，同时通过限制部署节点的个数、cpu mem使用情况来防止大规模的部署，在可控范围内起到一定的限制作用。

授权机制的过程和原理：

  • 生成密钥对，包含私钥和公钥，私钥签名，公钥验签。
  • 授权者保留私钥，使用私钥对授权信息诸如使用截止日期、mac地址、限定的资源和appID等内容生成 license签名证书。
  • 公钥给使用者，放在代码中使用，用于验证 license 签名证书是否符合使用条件，比如部署节点个数是否在限定范围内。
  • 各个部署节点分别定时向鉴权服务注册自己的信息，包括设备id，cpu mem等资源情况。
  • 如果设备下线或者不适用，则请求反注册接口，释放自己的资源。如果节点长时间（一天）没有上报信息则自动过期。
  • 授权服务统计上报节点的各资源信息并统计，如果已经超过了license规定的资源限定值则返回授权失败。

3，技术实现

编译命令行工具

编译工具需要安装Go1.19和make命令，设置Go模块代理

# 切换到本项目根目录，执行以下命令编译工具
make build_tool
make build_api # 编译生成 api 服务

# 默认命令行工具将会输出build目录，切换到build目录，执行以下命令
cd build
autool              #显示全部命令
autool version      #显示工具版本号
autool help version #显示version命令帮助信息

# 如果是在linux环境，可能需要执行以下命令
chmod +x autool
./autool  #显示全部命令

创建授权证书&编译程序库

创建授权证书基本步骤：

  • 创建密钥文件，或者使用已有密钥文件
  • 修改命令行工具配置文件tool.toml，设置授权信息 
    [license]
User = '1'#授权用户
ExpiredAt = '20240101' # 授权到期日期，格式：YYYYMMDD
EngineVersion = 'v1.0.0' # 引擎版本
FingerPrint = 'xxx' # 指纹

MacAddress = '00:ff:42:c3:58:9a' # 网卡Mac地址,多个逗号分隔
PhysicalID = '178BFBFF00A50F00' # cpu序列号

# 资源限定
Cpu = 1024 # cpu核数
Mem = 1024 # 内存k
Node = 10 # 节点个数

CompanyName = "test" # 企业名称
ContractID = "fdfdj12345jjfjd" # 合同id
LesseeID = 123 # 租户id
AppID = [1,2,3,4] # 授权的app id，多个以逗号隔开
  • 创建&加密授权证书
  • 编译程序库，嵌入加密后证书
# 项目包含1份示例配置文件，见`conf/tool.toml`
# 以下假设autool已经存在于bulid目录下
# 打开命令行窗口
cd build
mkdir -o conf
cp ../conf/tool.toml ./conf/

# 创建密钥文件，文件默认输出到: conf/key.pem, conf/key_pub.pem
autool newkey

# 修改tool.toml，根据实际情况设置授权证书信息，见"[license]"
# 如果设置mac地址，则调用接口时会校验服务器mac地址是否已授权
# 可执行以下命令查看本机mac地址
autool mac

# 创建加密授权证书，文件默认输出到：conf/license
autool newlic

# 编译程序库，加密证书和对应的公钥文件会嵌入程序库里
# 如果需要使用已有证书和公钥，可修改tool.toml->PubKeyFile/LicenseFile
# windows环境，库文件输出到：parser.dll
# linux环境，库文件输出到：libparser.so
# 注：Go目前不支持通过设置GOOS来编译不同环境下的动态库文件
autool newlib

# 启动api服务
chmod +x api
./api

api 接口

aes加密方案

所有请求数据和返回数据均通过aes加密，32位秘钥是：Y8uCrLL8SavXyiUzpnU+Lmn4mODprYLo
所以，发送和接收到的body，都是经过加密后的数据，比如： 

实际请求：
{
    "device_id": "3",
    "cpu": 4,
    "mem": 1024,
    "engine_version": "v1.0.0"
}
加密后的请求：
��2.�&%Y���g�|�Q��-V�ݧa��%yIO;��6��ֵYb1}���5���ޭ��Pޕ<Q8�ڍ���j��E�ܯ��缰BsbV`�0�F0w

同理，接收到的body也是加密的
实际返回：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": ""
}
加密后的返回：
(w�`�'�gDk�
: 4$C������n
]�����[rr���fl�ff��sk`J
  • 注册 
    POST localhost:8080/api/v1/register
请求body：
{
    "device_id": "3",
    "cpu": 4,
    "mem": 1024,
    "engine_version": "v1.0.0"
}
返回：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": ""
}
  • 反注册 
    POST localhost:8080/api/v1/unregister
请求body：
{
    "device_id": "2"
}
        
返回：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": ""
}
  • 鉴权 
    POST localhost:8080/api/v1/auth
请求：
{
    "app_id": ["1","2","3"]
}

返回成功：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": {
        "user": "1",
        "engine_version": "v1.0.0",
        "expired_at": "20240101",
        "finger_print": "xxx",
        "mac_address": "",
        "physical_id": "",
        "cpu": 1024,
        "mem": 1024,
        "node": 10,
        "app_id": [ "1", "2", "3" ]
    }
}

授权失败返回：
{
    "code": 121,
    "err": "unauthorized failed",
    "data": null
}

web前端接口

参考下图:

img.png

  • 获取服务信息 

    POST localhost:8080/api/v1/service_info
请求：
{
    "lease_id": "123456",
    "app_id": ["1","2", "oppmApp"],
    "cpu": 1024,
    "mem": 1024,
    "node": 100,
    "engine_version": "v1.0.0",
    "expired_at": "20240101"
}

返回成功：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": "HWqwL0TBDyULAiZPv0u5zRst6OHfnv8AC7gDoxeXA97ceSh2OeG80hX0ZaxoAHoR7I2M/WlsojCq2KK/ao4UyRm711YVM+jS+X+b67dBYE5eNXHrMpzWpPryd3fh09f0w7ghnp2ZJ++THIBTio/hJp3Nk2gwlLTnM4jLkb3ZD8Yb/+kOJrirDN4QKzGguejK+95aiCPbH7VzW9sVfJQsijBWFyzDto2Qp2Rr7o0uESFMC4HWE1yrNQzAoeQUy7Qr4yBsF04UGZWPrjGwGGChIms6zosFOKAgvzKMwUX94TfCDfP5RsdG4EVIe7cxkk86j175hlLn162kglZGRI+PsA=="
}

授权失败返回：
{
    "code": 121,
    "err": "",
    "data": null
}

  • 提交授权许可 

    POST localhost:8080/api/v1/submit
请求：
{
    "license": "xxxxxxx",
}

返回成功：
{
    "code": 0,
    "err": "",
    "data": null
}

授权失败返回：
{
    "code": 121,
    "err": "submit err",
    "data": null
}

计划

  • 3月27-3月29
    完成整个授权码功能的后端接口开发并自测
  • 3月30-3月31
    完成联调

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