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シグネチャーバージョン 4 生成方法

シグネチャーバージョン4を使ってニフクラにリクエストを送信するサンプルを示しながら、シグネチャの作成方法を解説します。

シグネチャーを生成する手順と、実際にシグネチャーを使用してリクエストを送信する例を示します。

なお、この解説ではサンプルとしてニフクラRDB APIのシグネチャーバージョン4認証を取り上げているため、RDB:共通リクエスト・レスポンスに記載されている通り、必須ヘッダーであるX-Nifty-DateとAuthorizationを指定するような説明となっています。
サービスによって必須ヘッダーは異なるため、詳細は各サービスのAPIドキュメントをご参照ください。

サンプルリクエスト・認証情報

サンプルリクエストは、ニフクラ RDBにファイアウォールグループを作成する以下を使用します。

GET
https://jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com/?Action=CreateDBSecurityGroup&NiftyAvailabilityZone=east-11&DBSecurityGroupDescription=テストファイアウォール&DBSecurityGroupName=test-fire-wall HTTP/1.1
Host: jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com
X-Nifty-Date: 20160427T025932Z

また、ニフクラAPIでは、ユーザー認証に下記のような認証情報を用います。

アクセスキー 12345678901234567890
シークレットアクセスキー 1234567890abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCD

これらの認証情報は、コントロールパネルのアカウントメニューから取得することができます。
コントロールパネル:アカウント管理:認証キー

シグネチャー生成手順

1. 正規化リクエストの作成

シグネチャー生成のために、はじめにリクエストを正規化します。

ニフクラのAPIサーバーは、受け取ったリクエストにある情報からシグネチャーを作成し、リクエストのシグネチャーと比較します。
ニフクラのシグネチャー生成手順に従うことで、正しいシグネチャーを得ることができます。

正規化リクエストのテンプレートは、下記の通りです。

正規化リクエストのテンプレート

HTTPRequestMethod + '\n' +
CanonicalURI + '\n' +
CanonicalQueryString + '\n' +
CanonicalHeaders + '\n' +
SignedHeaders + '\n' +
HexEncode(Hash(RequestPayload)) 

テンプレートを追いながら、正規化の手順を説明します。

HTTPRequestMethod

1行目のHTTPRequestMethodには、リクエストの方法に合わせて「GET」あるいは「POST」を指定します。

サンプルリクエストのHTTPRequestMethod:

GET

CanonicalURI

2行目のCanonicalURIには、絶対パスをURLエンコードしたものを指定します。(URLのドメイン部分から「?」マークまでの間の部分を指定します。)
上述の例では、「…nifcloud.com/?Action=…」と続いているため、絶対パスは存在しません。絶対パス部分がない場合は、/ を指定します。

サンプルリクエストのCanonicalURI:

/

CanonicalQueryString

3行目のCanonicalQueryStringには、クエリストリングを正規化したものを指定します。
リクエストがクエリストリングを含まない場合は、empty string(長さ0の文字列)です。

正規化クエリストリングを構成するためには、以下の手順を実施します。

  1. パラメーター名と値をURLエンコードします。
    このルールに従って文字列をエンコードする関数やメソッドが、複数の言語で用意されています。
    ・RFC3986に定義されている非予約文字はエンコードしません。
    (非予約文字とは「A-Z、a-z、0-9、ハイフン(-)、アンダースコア(_)、ピリオド(.)、チルダ(~)」を指します。)
    ・ほかのすべての文字列について、%XY によるURLエンコードを行います。
    (XとYは、16進コード文字列(0-9および大文字のA-F)です。例えば、半角スペースはパーセントエンコーディングで「%20」に符号化します。)

  2. パラメーター名でASCIIコード順にソートします。

  3. ソートリストの先頭のパラメーター名から順に正規化クエリストリングに追加する作業を行います。
    それぞれのパラメーター名とパラメーター値を’=’で結合し、パラメーターを「&」で結合します。ただし最後のパラメーターには不要です。

以上の手順を実施した例が、下記となります。

サンプルリクエストのURLクエリパラメーター:

Action=CreateDBSecurityGroup
NiftyAvailabilityZone=east-11
DBSecurityGroupDescription=テストファイアウォール
DBSecurityGroupName=test-fire-wall

上記のリクエストパラメーターは、サンプルリクエストのパラメーターを並べたものです。
これを上述の手順に従って処理すると、正規化クエリストリングは以下になります。

サンプルリクエストのCanonicalQueryString:

Action=CreateDBSecurityGroup&DBSecurityGroupDescription=%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%82%A2%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%AB&DBSecurityGroupName=test-fire-wall&NiftyAvailabilityZone=east-11

CanonicalHeaders

4行目のCanonicalHeadersには、正規化したヘッダーパラメーターを指定します。
ヘッダーパラメーターには、hostやX-Nifty-Dateを含めます。

サンプルリクエストはGETメソッドなので、ヘッダーパラメーターは下記の通りです。

サンプルリクエストのヘッダーパラメーター:

Host: jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com
X-Nifty-Date: 20160427T025932Z

正規化ヘッダーの作成テンプレートは、下記の通りです。

CanonicalHeadersのテンプレート

CanonicalHeaders = CanonicalHeadersEntry0 + CanonicalHeadersEntry1 + ... + CanonicalHeadersEntryN
CanonicalHeadersEntry = Lowercase(HeaderName) + ':' + Trimall(HeaderValue) + '\n'

正規化の手順は、下記の通りです。

  1. ヘッダー名を小文字に変換し余分なスペースを取り除きます。
  2. ヘッダー名とヘッダー値を「:」で結合します。このとき、引用符(")の外側にあるスペースは取り除きます。
  3. ヘッダー値のリストは「,」でセパレートします。
  4. ヘッダーの重複がある場合も「,」でセパレートします。
  5. ヘッダーの中で、値のソートは行いません。
  6. 改行のため「\n」を追加します。

先ほどのサンプルヘッダーを上述のテンプレートに従って正規化すると以下になります。

サンプルリクエストのCanonicalHeaders:

host:jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com\n
x-nifty-date:20160427T025932Z\n

SignedHeaders

5行目のSignedHeadersには、ヘッダーパラメーターのパラメーター名のリストを指定します。
ヘッダーパラメーター名は小文字変換する必要があります。

先ほど正規化したサンプルヘッダーからパラメーター名のみを取り出して、「;」で結合しパラメーター名のリストを作成します。

サンプルリクエストのSignedHeaders:

host;x-nifty-date

HashedPayload

6行目のHexEncode(Hash(RequestPayload))は、HTTPリクエストのボディ部の内容(ここではペイロードと呼びます)をハッシュ化し、16進数エンコードしたものを指定します。

多くの言語でハッシュ化および16進数エンコードの関数やメソッドが用意されています。
ニフクラのシグネチャバージョン 4では、「SHA-256」というアルゴリズムでハッシュ化を行います。

GETリクエストを利用するなど、ペイロードが空の場合には、empty string(長さ0の文字列)を使用します。

サンプルリクエストのペイロード:

''(empty string)

上記のペイロードをハッシュ化した値は、下記の通りです。

サンプルリクエスト:ハッシュ化ペイロード:

e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855

正規化リクエスト(CanonicalRequest)の作成

正規化リクエストに必要な項目が揃ったら、最初に示した以下のテンプレートに従って、それぞれ作成した文字列を結合します。

1. GET
2. /
3. Action=CreateDBSecurityGroup&DBSecurityGroupDescription=%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%82%A2%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%AB&DBSecurityGroupName=test-fire-wall&NiftyAvailabilityZone=east-11
4. host:jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com
5. x-nifty-date:20160427T025932Z
6. 
7. host;x-nifty-date
8. e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855

※説明のために行番号を追加してあります。
※6行目に改行が含まれているのは、CanonicalHeadersの最後に改行コードが含まれ、さらに改行コードが 追加されているためです。

2. 署名文字列・署名キーの作成
  1. 署名文字列の作成

署名文字列もシグネチャーを生成するのに必要な文字列です。
リクエストおよび手順1で作成した正規化リクエストより生成します。

署名文字列は、アルゴリズム・日付・証明範囲・ハッシュ化された正規化リクエストを、以下のように改行で結合した文字列です。

署名文字列 =
Algorithm + '\n' +
RequestDate + '\n' +
CredentialScope + '\n' +
Hash(CanonicalRequest)

サンプルリクエストの署名文字列の各項目は、次のような手順で作成します。

Algorithm

手順1の6番目、ペイロードのハッシュ化の手順で利用したアルゴリズムを指定します。
下記の「NIFTY4-HMAC-SHA256」のほか、「AWS-HMAC-256」も指定できます。

サンプルリクエストのAlgorithm:

NIFTY4-HMAC-SHA256

RequestDate

この項目は、X-Nifty-Dateを指定します。

サンプルリクエストのRequestDate:

20160427T025932Z

CredentialScope

この項目は、下記の通りにデータを並べます。

日付(YYYYMMDD様式)/リージョン/サービス識別子/nifty4_request

サンプルリクエストでは、下記の値を使用し作成します。

日付 20160427
リージョン east-1
サービス識別子 rdb

上記の例のほかに、利用可能リージョンやバージョン 4を利用可能なサービスについては、下記ページにてご確認ください。

機能・サービス:ニフクラ ゾーン別機能対応表 API:サポートしているシグネチャーバージョン 各サービスごとのサービス識別子対応表

サンプルリクエストのCredentialScope

20160427/east-1/rdb/nifty4_request

Hash(CanonicalRequest)

この項目は、手順1の7番目で作成した正規化リクエストを、ペイロードをハッシュ化したのと同じ手法でハッシュ化したものです。

サンプルリクエストのHash(CanonicalRequest):

a306d8074f9a44d5bb7817ae52c5482744d7d8c84bd0a353a8d16a77e9fc4ffa

署名文字列を作る

必要な項目を最初に示したとおりに結合すると、下記のようになります。
この署名文字列を使って、次の手順でシグネチャーを生成します。

サンプルリクエストの署名文字列:

NIFTY4-HMAC-SHA256\n
20160427T025932Z\n
20160427/east-1/rdb/nifty4_request\n
a306d8074f9a44d5bb7817ae52c5482744d7d8c84bd0a353a8d16a77e9fc4ffa
  1. 署名キーの作成

シグネチャー 4では、「シークレットアクセスキー」ではなく「シークレットアクセスキーから引き出したキー(署名キー)」を使って署名します。

シグネチャーを算出するために、まずはシークレットアクセスキーから署名キー(kSigning)を作成します。

※サンプルリクエストに使用するシークレットアクセスキーは、冒頭に記載したものを使用します。
サンプルリクエスト・認証情報

署名キーの作成方法

kSecret = シークレットアクセスキー
kDate = HMAC("NIFTY4" + kSecret, Date)
kRegion = HMAC(kDate, Region)
kService = HMAC(kRegion, Service)
kSigning = HMAC(kService, "nifty4_request")

HMAC(key、data)は、HMAC-SHA256によるハッシュ化機能を示しています。
HMACでハッシュ化する関数やメソッドが、各種プログラミング言語で提供されています。

サンプルリクエストでは、下記の通りとなります。

kSecret =1234567890abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCD
Date = 20160427
Region =east-1
Service = rdb

上記を使用し先述の方法に従って作成すると、下記のようになります。

サンプルリクエストの署名キー:

fd9626ac4e58ab692ce8654bebb4a0628fa974d596e9e800cf6c016e80ed41d8

※ 署名キーを16進数として出力した結果です。

3. シグネチャーを生成

作成した署名キーを使ってシグネチャを生成します。 シグネチャーの生成方法は以下の通りです。

シグネチャーの生成方法

signature = HexEncode(HMAC(署名key, 署名文字列))

※ 署名キーは先述のサンプルに示した16進数として表示した値ではなく、kSigning の生の値を利用します。

HMACでハッシュ化した値を16進数エンコードします。
サンプルリクエストに対してこの処理を実行すると下記の値となり、これを使用して認証を行うことができます。

サンプルリクエストのシグネチャー:

75870a7e8db8687ad8d4a4eacf027854444ffa587dc9eb00c86a9594f5b11866

リクエスト送信例

生成したシグネチャーと、curlコマンドを使ってサンプルリクエストを送信してみます。

URLの形式は、下記の通りです。

<エンドポイント>/?<CanonicalQueryString>

そのため、サンプルリクエストのURLは、下記のようになります。

https://jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com/?Action=CreateDBSecurityGroup&DBSecurityGroupDescription=%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%82%A2%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%AB&DBSecurityGroupName=test-fire-wall&NiftyAvailabilityZone=east-11

先ほど生成したシグネチャーはヘッダー情報に含めます。
ヘッダー情報に必須なパラメーターは、「X-Nifty-Date」と「Authorization」です。

Authorizationパラメーターは、以下のテンプレートに従いハッシュ化アルゴリズム・アクセスキー・シグネチャーを設定します。

Authorization:<ハッシュ化アルゴリズム> 
Credential=<アクセスキー>/<CredentialScope>,
SignedHeaders=<SignedHeaders>, Signature=<シグネチャー>

このテンプレートに従うと、サンプルリクエストの「Authorization」は、下記の通りとなります。

Authorization:NIFTY4-HMAC-SHA256 
Credential=12345678901234567890/20160427/east-1/rdb/nifty4_request, 
SignedHeaders=host;x-nifty-date, 
Signature=75870a7e8db8687ad8d4a4eacf027854444ffa587dc9eb00c86a9594f5b11866

以上の情報を組み合わせると、curlを使ってリクエストを送信する例は、下記のようになります。

curl 
'https://jp-east-1.rdb.api.nifcloud.com/?Action=CreateDBSecurityGroup&DBSecurityGroupDescription=%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%82%A2%E3%82%A6%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%AB&DBSecurityGroupName=test-fire-wall&NiftyAvailabilityZone=east-11'

\
--get \
--header 'x-nifty-date:20160427T025932Z' \
--header 'Authorization:NIFTY4-HMAC-SHA256 
Credential=12345678901234567890/20160427/east-1/rdb/nifty4_request, 
SignedHeaders=host;x-nifty-date, 
Signature=75870a7e8db8687ad8d4a4eacf027854444ffa587dc9eb00c86a9594f5b11866'
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