正确构造HMAC-SHA256签名需严格按字典序排序参数、URL-safe编码(quote非quote_plus)、密钥与消息均转bytes;timestamp和nonce须符合服务端时效与唯一性要求。

Python 接口签名用 HMAC 实现并不难,但参数顺序、编码方式、密钥处理稍有偏差就会返回 401 Unauthorized 或 signature mismatch —— 这类问题 80% 出在字符串拼接前没统一编码或忽略空格/换行。
如何正确构造 HMAC-SHA256 签名字符串
签名本质是「对确定顺序的参数做确定方式的摘要」。服务端和客户端必须严格一致:参数先按 key 字典序排序,再拼成 key1=value1&key2=value2 形式,且所有 value 必须做 URL-safe 的 urllib.parse.quote(不是 quote_plus),空格要编码为 %20 而非 +。
常见错误:
- 用
json.dumps()直接序列化 dict → 键顺序不固定,且引号、空格、斜杠编码不匹配 - 拼接时漏掉必填字段(如
timestamp、nonce),或传了服务端未约定的字段 - value 中含中文但没 encode('utf-8') 就喂给
hmac.new()→ Python 3 下会报TypeError: key must be bytes or bytearray
Python 中调用 hmac.new() 的关键写法
hmac.new() 的 key 和 msg 都必须是 bytes,且服务端通常要求密钥是原始字节(不是 base64 解码后、也不是 hex 解码后)。如果 API 文档给的是 base64 格式的 secret,得先 base64.b64decode();如果是十六进制字符串(如 "a1b2c3..."),得用 bytes.fromhex()。
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示例(标准流程):
import hmac import hashlib import urllib.parseparams = { "appid": "abc123", "timestamp": "1718234567", "nonce": "xYz9AbC", "data": "hello 世界" }
1. 按 key 排序并 url-quote value(保留斜杠,不编码 /)
sorted_items = sorted(params.items()) query_string = "&".join(f"{k}={urllib.parse.quote(v, safe='')}" for k, v in sorted_items)
2. 密钥处理:假设 secret 是 base64 编码的字节串
secret_b64 = "dGhpcyBpcyBhIHNlY3JldA==" secret_bytes = base64.b64decode(secret_b64)
3. 计算签名(注意 msg 也必须是 bytes)
signature = hmac.new( key=secret_bytes, msg=query_string.encode('utf-8'), digestmod=hashlib.sha256 ).digest()
4. 通常要求 base64 编码结果(不是 hex)
signature_b64 = base64.b64encode(signature).decode('ascii')
timestamp 和 nonce 的实际约束不能忽略
很多接口要求 timestamp 是秒级 Unix 时间戳,且与服务器时间偏差不超过 300 秒;nonce 必须每次唯一(常用 uuid.uuid4().hex[:16] 或 secrets.token_urlsafe(16)),服务端会缓存最近 N 个 nonce 防重放。这两项若校验失败,签名即使完全正确也会被拒。
调试建议:
- 先用固定
timestamp和nonce(如"1718234567"和"testnonce")跑通一次,排除动态值干扰 - 把最终拼出的
query_string打印出来,和服务端日志里的原始待签名串比对(注意空格、编码、大小写) - 确认服务端是否对参数做了额外清洗(例如自动 trim 空格、强制小写 key)
为什么签名总对不上?优先检查这三处
绝大多数签名失败不是算法写错,而是「输入不一致」:
-
urllib.parse.quote(value, safe='') != urllib.parse.quote_plus(value):后者把空格变+,前者变%20,多数接口要求后者 - 密钥用了字符串直接传入
hmac.new()→ 必须显式.encode('utf-8')或base64.b64decode() - 拼接前没排序,或排序用了
dict.keys()(无序),或用了json.dumps(dict, sort_keys=True)(带空格和引号)
只要 query_string 字符串和服务端完全一致,HMAC 结果就一定一致。调试时宁可多打一行 print(repr(query_string)),也别靠猜。










