Java中的微信支付（2）：API V3 微信平台证书的获取与刷新

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1. 前言

在Java中的微信支付（1）：API V3版本签名详解一文中胖哥讲解了微信支付V3版本API的签名，当我方（你自己的服务器）请求微信支付服务器时需要根据我方的API证书对参数进行加签，微信服务器会根据我方签名验签以确定请求来自我方服务器。那么同样的道理我方的服务器也要对微信支付服务器的响应进行鉴别来确定响应真的来自微信支付服务器，这就是验签。验签使用的是【微信支付平台证书公钥】，不是商户API证书。使用商户API证书是验证不过的。今天就来分享一下如何获得微信平台公钥和动态刷新微信平台公钥。

2. 获取微信平台证书公钥

微信平台证书是微信支付平台自己的证书，我们是管不了的，而且是有效期的。

微信服务器会定期更换，所以也要求我方定期获取公钥。而且我们只能通过调用接口/v3/certificates来获得，此接口也需要进行签名（可参考上一篇文章）。你可以获取证书后静态放到服务器上，手动更新静态证书；也可以动态获取一劳永逸。本文采取一劳永逸的办法。

平台证书接口文档：https://wechatpay-api.gitbook.io/wechatpay-api-v3/jie-kou-wen-dang/ping-tai-zheng-shu

3. 证书和回调报文解密

为了保证安全性，微信支付在回调通知和平台证书下载接口中，对关键信息进行了AES-256-GCM加密。也就是说我们拿到响应的信息是被加密的，需要解密后才能获得真正的微信平台证书公钥。响应体大致是这样的，具体根据你调用平台证书接口，应该大差不差是下面这个结构：

{
    "data": [
        {
            "effective_time": "2020-10-21T14:48:49+08:00",
            "encrypt_certificate": {
                // 加密算法
                "algorithm": "AEAD_AES_256_GCM",
                    // 附加数据包（可能为空）
                "associated_data": "certificate",
                   // Base64编码后的密文
                "ciphertext": "",
                 // 加密使用的随机串初始化向量）
                "nonce": "88b4e15a0db9"
            },
            "expire_time": "2025-10-20T14:48:49+08:00",
            // 证书序列号
            "serial_no": "217016F42805DD4D5442059D373F98BFC5252599"
        }
    ]
}

你可以使用各种JSON类库取得下面方法的参数进行解密以获取证书，同时这里需要用到APIv3密钥，通用的解密方式为：

/**
 * 解密响应体.
 *
 * @param apiV3Key       API V3 KEY  API v3密钥 商户平台设置的32位字符串
 * @param associatedData  response.body.data[i].encrypt_certificate.associated_data
 * @param nonce          response.body.data[i].encrypt_certificate.nonce
 * @param ciphertext     response.body.data[i].encrypt_certificate.ciphertext
 * @return the string
 * @throws GeneralSecurityException the general security exception
 */
public String decryptResponseBody(String apiV3Key,String associatedData, String nonce, String ciphertext) {
    try {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");

        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(apiV3Key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
        GCMParameterSpec spec = new GCMParameterSpec(128, nonce.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, spec);
        cipher.updateAAD(associatedData.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
   
        byte[] bytes;
            try {
                bytes = cipher.doFinal(Base64Utils.decodeFromString(ciphertext));
            } catch (GeneralSecurityException e) {
                throw new IllegalArgumentException(e);
            }    
        return new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8);
    } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException e) {
        throw new IllegalStateException(e);
    } catch (InvalidKeyException | InvalidAlgorithmParameterException e) {
        throw new IllegalArgumentException(e);
    }
}

回调的请求体也是此方法进行解密。

3. 动态刷新

然后就能拿到微信平台证书公钥。然后你可以定义个Map,以证书的序列号为KEY,以证书为Value来动态刷新，关键伪代码：

// 定义全局容器 保存微信平台证书公钥  注意线程安全 
private static final Map<String, Certificate> CERTIFICATE_MAP = new ConcurrentHashMap<>();

// 下面是刷新方法 refreshCertificate  的核心代码
String publicKey = decryptResponseBody(associatedData, nonce, ciphertext);

final CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X509");

ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(publicKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
Certificate certificate = null;
try {
    certificate = cf.generateCertificate(inputStream);
} catch (CertificateException e) {
    e.printStackTrace();
}
String responseSerialNo = objectNode.get("serial_no").asText();
// 清理HashMap
CERTIFICATE_MAP.clear();
// 放入证书
CERTIFICATE_MAP.put(responseSerialNo, certificate);

动态刷新的策略就很好写了：

// 当证书容器为空 或者 响应提供的证书序列号不在容器中时  就应该刷新了
if (CERTIFICATE_MAP.isEmpty() || !CERTIFICATE_MAP.containsKey(wechatpaySerial)) {
    refreshCertificate();
}
// 然后调用 
Certificate certificate = CERTIFICATE_MAP.get(wechatpaySerial);

4. 总结

虽然验签你不做可以拿到其它接口的响应结果，但是从资金安全的角度来说这是十分必要的。同时因为微信平台证书不收我方控制，采取动态刷新也会更加方便，不必再担心过期的问题。本文我们通过调用接口拿到密文并解密获得证书。下一篇我们将通过获得的证书进行签名验证来确保我们的响应是微信服务器发过来的，请关注：码农小胖哥 及时获得相关的更新。

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