使用Python接入银联支付和支付宝支付的实现

前置条件：需要安装Python的OpenSSL模块，我使用的版本是16.1.0，可以使用pip install pyopenssl来安装

一、支付宝支付

1. 使用RSA公钥加密系统进行签名和签名验证，需要自己生成一个RSA私钥和对应的一个RSA公钥（在Linux下可以使用ssh-keygen命令来生成），公钥需要上传至支付宝，供支付宝对开发者发送的请求做签名验证使用；而同时支付宝会提供一个RSA公钥给开发者，开发者使用这个公钥来验证支付宝的回调请求的合法性。

2. 整个接入过程最核心的工作就是构建一个合法的请求报文，这个可以参考支付宝的相关文档；其次是对请求报文的内容进行RSA签名，并将签名随请求报文一并发送。

核心的签名和报文构建代码如下：

import OpenSSL
import json
import time
import urllib
import base64

from django.conf import settings

def build_sign(param_map, sign_type="RSA"):
'''
Doc: https://doc.open.alipay.com/doc2/detail.htm?treeId=200&articleId=105351&docType=1 '''
# 将筛选的参数按照第一个字符的键值ASCII码递增排序（字母升序排序），如果遇到相同字符则按照第二个字符的键值ASCII码递增排序，以此类推。
sort_param = sorted([(key, unicode(value, settings.ALIPAY_CHARSET).encode(settings.ALIPAY_CHARSET)) for key, value in param_map.iteritems()], key=lambda x: x[0])
# 将排序后的参数与其对应值，组合成“参数=参数值”的格式，并且把这些参数用&字符连接起来，此时生成的字符串为待签名字符串。SDK中已封装签名方法，开发者可直接调用，详见SDK说明。
# 如自己开发，则需将待签名字符串和私钥放入SHA1 RSA算法中得出签名（sign）的值。
content = '&'.join(['='.join(x) for x in sort_param])
return base64.encodestring(OpenSSL.crypto.sign(settings.ALIPAY_APP_PRIVATE_KEY_OBJ, content, 'sha1'))

def build_params(out_trade_no, subject, body, total_amount):
'''
Doc：https://doc.open.alipay.com/docs/doc.htm?spm=a219a.7629140.0.0.MVkRGo&treeId=193&articleId=105465&docType=1
将参数按照支付宝规定组织并签名之后，返回
'''
params = {}
# 获取配置文件
params['app_id'] = settings.ALIPAY_APPID
params['method'] = settings.ALIPAY_METHOD
params['format'] = settings.ALIPAY_FORMAT
params['charset'] = settings.ALIPAY_CHARSET
params['sign_type'] = settings.ALIPAY_SIGN_TYPE
params['sign_type'] = settings.ALIPAY_SIGN_TYPE
params['timestamp'] = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')
params['version'] = settings.ALIPAY_VERSION
params['notify_url'] = settings.ALIPAY_NOTIFY_URL

# 业务参数
params['biz_content'] = {}
params['biz_content']['body'] = body # 订单描述、订单详细、订单备注，显示在支付宝收银台里的“商品描述”里
params['biz_content']['subject'] = subject # 商品的标题/交易标题/订单标题/订单关键字等。
params['biz_content']['out_trade_no'] = out_trade_no # 商户网站唯一订单号
params['biz_content']['total_amount'] = '%.2f' % (float(total_amount) / 100) # 订单总金额，单位为元，精确到小数点后两位，取值范围[0.01,100000000]
params['biz_content']['product_code'] = settings.ALIPAY_APP_PRODUCT_CODE
params['biz_content'] = json.dumps(params['biz_content'], separators=(',', ':'))

params['sign'] = build_sign(params)

return urllib.urlencode(params)

def check_sign(message, sign):
'''Doc: https://doc.open.alipay.com/docs/doc.htm?spm=a219a.7629140.0.0.dDRpeK&treeId=204&articleId=105301&docType=1''' try:
OpenSSL.crypto.verify(settings.ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ, sign, message, 'SHA1')
return True
except Exception as _:
return False

在读取支付宝公钥的时候，由于OpenSSL模块使用的是X509格式的证书，所以需要做以下的处理（用于对发起支付报文进行签名）：

# 支付宝开发者公钥（支付宝生成）
ALIPAY_PUBLIC_KEY = os.path.join(BASE_DIR, 'utils/paycenter/alipay/certs/alipay_public_key')
_ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ_PUB = OpenSSL.crypto.load_publickey(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, open(ALIPAY_PUBLIC_KEY).read())
_ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ_X509 = OpenSSL.crypto.X509()
_ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ_X509.set_pubkey(_ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ_PUB)
ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ = _ALIPAY_PUBLIC_KEY_OBJ_X509

载入开发者生成的私钥的代码为（用于验证支付宝回调请求的合法性）：

# 支付宝开发者应用私钥(接入方生成)
ALIPAY_APP_PRIVATE_KEY = os.path.join(BASE_DIR, 'utils/paycenter/alipay/certs/alipay_app_private_key')
ALIPAY_APP_PRIVATE_KEY_OBJ = OpenSSL.crypto.load_privatekey(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, open(ALIPAY_APP_PRIVATE_KEY).read(), None)

二、银联支付
1. 银联支付（网关支付）与支付宝支付基本上遵循了同样的流程，但是在发起支付的请求报文和签名、验证签名等方面存在细微的差别，特别是在签名和验证签名时，支付宝是直接对报文内容进行了RSA加密，但是银联却是首先对签名内容取SHA1的摘要，继而对此摘要做RSA加密，这点在build_sign函数中就可以很明显地看出来。

2. 银联支付的证书文件申请流程比较繁琐，并且其格式也和支付宝使用的不同，我们申请到的私钥证书文件是以PKCS12的格式保存的，并且需要注意在从指定位置下载此证书后，导出证书时一定要将密码设置为6位的整数数字，之后，还需要将PKCS12格式的证书文件上传至指定位置并启用才可以正常使用此证书。

核心的签名和报文构建代码如下：

import time
import hashlib
import urllib, urllib2
import base64
import OpenSSL
from django.conf import settings

def build_sign(param_map, sign_type="RSA"):
'''构建签名'''
# 将筛选的参数按照第一个字符的键值ASCII码递增排序（字母升序排序），如果遇到相同字符则按照第二个字符的键值ASCII码递增排序，以此类推。
sort_param = sorted([(key, unicode(value, settings.UNIONPAY_ENCODING).encode(settings.UNIONPAY_ENCODING)) for key, value in param_map.iteritems()], key=lambda x: x[0])
content = '&'.join(['='.join(x) for x in sort_param])
message = hashlib.sha1(content).hexdigest()
return base64.b64encode(OpenSSL.crypto.sign(settings.UNIONPAY_PRIVATE_KEY_OBJ, message, 'sha1'))

def build_params(out_trade_no, total_amount):
params = {}
# 获取配置信息
params['accType'] = settings.UNIONPAY_ACC_TYPE
params['accessType'] = settings.UNIONPAY_ACCESS_TYPE
params['backUrl'] = settings.UNIONPAY_BACK_URL
params['frontUrl'] = settings.UNIONPAY_FRONT_URL
params['bizType'] = settings.UNIONPAY_BIZ_TYPE
params['certId'] = settings.UNIONPAY_CERT_ID
params['channelType'] = settings.UNIONPAY_CHANNEL_TYPE
params['currencyCode'] = settings.UNIONPAY_CURRENCY_CODE
params['encoding'] = settings.UNIONPAY_ENCODING
params['merId'] = settings.UNIONPAY_MER_ID
params['signMethod'] = settings.UNIONPAY_SIGN_METHOD
params['txnType'] = settings.UNIONPAY_TXN_TYPE
params['txnSubType'] = settings.UNIONPAY_TXN_SUBTYPE
params['version'] = settings.UNIONPAY_VERSION

params['orderId'] = out_trade_no
params['txnAmt'] = '%d' % int(total_amount) # 单位为分
params['txnTime'] = time.strftime('%Y%m%d%H%M%S') #

params['signature'] = build_sign(params)
#     return params
return urllib.urlencode(params)

def check_sign(message, sign):
try:
OpenSSL.crypto.verify(settings.UNIONPAY_PUBLIC_KEY_OBJ, sign, message, 'SHA1')
return True
except Exception as _:
return False

商户私钥证书的载入方法（用户对发起支付的报文进行签名）：

# 商户私钥证书
UNIONPAY_APP_PRIVATE_KEY_CERT = os.path.join(UNIONPAY_CERTS_PATH, UNIONPAY_APP_PRIVATE_KEY_CERT_FILENAME) # PKCS12 format
UNIONPAY_PRIVATE_KEYSTORE = OpenSSL.crypto.load_pkcs12(open(UNIONPAY_APP_PRIVATE_KEY_CERT).read(), UNIONPAY_APP_PRIVATE_KEY_CERT_PASSWORD)
UNIONPAY_PRIVATE_KEY_OBJ = UNIONPAY_PRIVATE_KEYSTORE.get_privatekey()

银联公钥证书的载入方法（用于验证银联回调的合法性）：

# 银联公钥证书
UNIONPAY_PUBLIC_KEY_CERT = os.path.join(UNIONPAY_CERTS_PATH, UNIONPAY_PUBLIC_KEY_CERT_FILENAME)
UNIONPAY_PUBLIC_KEY_OBJ = OpenSSL.crypto.load_certificate(OpenSSL.crypto.FILETYPE_PEM, open(UNIONPAY_PUBLIC_KEY_CERT).read())

后记：银联支付接入过程中，参考过其官方提供的一个Python实现的接口，里面同时使用了python的rsa模块和OpenSSL模块，并且对证书的格式做了各种处理，但是这些似乎是没有什么必要，只使用OpenSSL模块就完全可以完成相关的工作。