デジタル署名ガイド

API キーを使用してリクエストにデジタル署名する

使用状況によっては、リクエストを認証する際に API キーに加えてデジタル署名が必要になる場合があります。以下の記事をご覧ください。

デジタル署名の仕組み

デジタル署名は、Google Cloud コンソールで取得できる URL 署名シークレットを使用して生成されます。このシークレットは基本的に秘密鍵であり、お客様と Google との間でのみ共有され、プロジェクトごとに固有の内容です。

署名プロセスでは、暗号化アルゴリズムを使用して URL と共有シークレットを結合し、一意の署名が生成されます。この一意の署名により、お客様の API キーを使用してリクエストを生成するサイトは、いずれも許可されたサイトであることがわかります。

未署名のリクエストを制限する

API キーが署名付きリクエストのみを受け入れるようにするには:

Cloud コンソールで Google Maps Platform の [割り当て] ページに移動します。
プロジェクトプルダウンをクリックし、アプリまたはサイトの API キーを作成したときに使用したプロジェクトを選択します。
API プルダウンから [Maps Static API] または [Street View Static API] を選択します。
[未署名のリクエスト] セクションを開きます。
[割り当て名] テーブルで、編集する割り当て（「1 日あたりの未署名のリクエスト数」など）の横にある編集ボタンをクリックします。
[割り当て上限の編集] ペインで [割り当て上限] を更新します。
[保存] を選択します。

リクエストに署名する

リクエストの署名は、次の手順で構成されます。

ステップ 1: URL 署名シークレットを取得する
ステップ 2: 署名なしのリクエストを作成する
ステップ 3: 署名付きリクエストを生成する

ステップ 1: URL 署名シークレットを取得する

プロジェクトの URL 署名シークレットを取得するには:

Cloud コンソールの Google Maps Platform の [認証情報] ページに移動します。
プロジェクトプルダウンを選択し、Maps Static API または Street View Static API の API キーを作成したときに使用したプロジェクトを選択します。
[シークレット生成ツール] カードまで下にスクロールします。[現在のシークレット] フィールドには、現在の URL 署名シークレットが含まれています。
このページには、[URL に署名] ウィジェットも提供されています。この機能により、現在の署名シークレットを使用して Maps Static API または Street View Static API のリクエストに自動的に署名できます。[URL に署名] カードにアクセスするには、画面を下にスクロールしてください。

新しい URL 署名シークレットを取得するには、[シークレットを再生成] を選択します。古いシークレットは、新しいシークレットを生成してから 24 時間で期限切れになります。24 時間を過ぎると、古いシークレットを含むリクエストは機能しなくなります。

ステップ 2: 未署名のリクエストを作成する

下記の表にリストされていない文字は、URL エンコードを行う必要があります。

有効な URL 文字の概要

セット	文字	URL での使用法
英数字	a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	テキスト文字列、スキームでの使用（`http`）、ポート（`8080`）など
未予約	- _ . ~	テキスト文字列
予約済み	! * ' ( ) ; : @ & = + $ , / ? % # [ ]	制御文字やテキスト文字列

テキスト文字列内で渡される場合、予約済みセットのすべての文字についても同様に当てはまります。詳しくは、特殊文字をご覧ください。

未署名のリクエスト URL を作成します。手順については、以下のデベロッパー向けドキュメントをご覧ください。

key パラメータには、API キーも必ず含めてください。以下に例を示します。

https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap?center=Z%C3%BCrich&size=400x400&key=YOUR_API_KEY

署名付きリクエストを生成する

ウェブページ上で Maps Static API または Street View Static API のシンプルな画像をホストする場合やトラブルシューティングを行う場合など、1 回限りの使用の場合は、利用可能な「URL に署名」ウィジェットを使用してデジタル署名を自動的に生成できます。

動的に生成されるリクエストでは、サーバーサイドの署名が必要です。サーバーサイドの署名にはいくつかの追加の中間手順が必要です。

どちらの場合も、末尾に signature パラメータが付加されたリクエスト URL になります。例:

https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap?center=Z%C3%BCrich&size=400x400&key=YOUR_API_KEY
&signature=BASE64_SIGNATURE

API キーでデジタル署名を生成するには、Google Cloud コンソールの [URL に署名] ウィジェットを使用します。

[URL に署名] ウィジェットを見つけます（ステップ 1: URL 署名シークレットを取得するの説明を参照）。
[URL] フィールドに、ステップ 2: 未署名のリクエストを作成するで作成した未署名のリクエスト URL を貼り付けます。
表示される [署名付き URL] フィールドには、デジタル署名された URL が含まれます。必ずコピーを作成してください。

サーバー側でデジタル署名を生成する

[今すぐ URL に署名] ウィジェットとは異なり、サーバー側でデジタル署名を生成する場合は、追加の操作を行う必要があります。

URL のプロトコルスキームとホスト部分を削除し、パスとクエリのみを残します。

/maps/api/staticmap?center=Z%C3%BCrich&size=400x400&key=YOUR_API_KEY

表示される URL 署名シークレットは、URL 用に変更された Base64 でエンコードされます。

ほとんどの暗号ライブラリでは、鍵が RAW バイト形式になっているため、署名する前に URL 署名シークレットを元の未加工の形式にデコードする作業が必要になる可能性があります。
HMAC-SHA1 を使用して上記のリクエストに署名します。
ほとんどの暗号ライブラリでは、RAW バイト形式で署名が生成されるため、URL 用に変更された Base64 を使用して生成されたバイナリ署名を、URL 内で渡すことのできるものに変換する必要があります。
注: URL 用修正 Base64 では、標準 Base64 の + 文字と / 文字がそれぞれ - と _ に置き換えられます。したがって、これらの Base64 署名を URL エンコードする必要はありません。
Base64 でエンコードされた署名を、signature パラメータの元の未署名リクエスト URL に追加します。以下にサンプルコードを示します。
```
https://maps.googleapis.com/maps/api/staticmap?center=Z%C3%BCrich&size=400x400&key=YOUR_API_KEY
&signature=BASE64_SIGNATURE
```

サーバー側のコードを使用して URL 署名を実装する方法については、以下の URL 署名のサンプルコードをご覧ください。

URL 署名のサンプルコード

以下のセクションでは、サーバー側のコードを使用して URL 署名を実装する方法を説明します。URL 署名シークレットをユーザーに知られないようにするため、URL は常にサーバー側で署名してください。

PythonJavaNode JSC#

次の例では、標準の Python ライブラリを使用して URL に署名します（サンプルコードをダウンロード）。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
""" Signs a URL using a URL signing secret """

import hashlib
import hmac
import base64
import urllib.parse as urlparse


def sign_url(input_url=None, secret=None):
    """ Sign a request URL with a URL signing secret.
      Usage:
      from urlsigner import sign_url
      signed_url = sign_url(input_url=my_url, secret=SECRET)
      Args:
      input_url - The URL to sign
      secret    - Your URL signing secret
      Returns:
      The signed request URL
  """

    if not input_url or not secret:
        raise Exception("Both input_url and secret are required")

    url = urlparse.urlparse(input_url)

    # We only need to sign the path+query part of the string
    url_to_sign = url.path + "?" + url.query

    # Decode the private key into its binary format
    # We need to decode the URL-encoded private key
    decoded_key = base64.urlsafe_b64decode(secret)

    # Create a signature using the private key and the URL-encoded
    # string using HMAC SHA1. This signature will be binary.
    signature = hmac.new(decoded_key, str.encode(url_to_sign), hashlib.sha1)

    # Encode the binary signature into base64 for use within a URL
    encoded_signature = base64.urlsafe_b64encode(signature.digest())

    original_url = url.scheme + "://" + url.netloc + url.path + "?" + url.query

    # Return signed URL
    return original_url + "&signature=" + encoded_signature.decode()


if __name__ == "__main__":
    input_url = input("URL to Sign: ")
    secret = input("URL signing secret: ")
    print("Signed URL: " + sign_url(input_url, secret))

次の例では、JDK 1.8 以降で利用可能な java.util.Base64 クラスを使用します。これより古いバージョンでは、Apache Commons などを使用する必要があります（サンプルコードをダウンロード）。

import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URI;
import java.net.URISyntaxException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Base64;  // JDK 1.8 only - older versions may need to use Apache Commons or similar.
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.net.URL;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;

public class UrlSigner {

  // Note: Generally, you should store your private key someplace safe
  // and read them into your code

  private static String keyString = "YOUR_PRIVATE_KEY";
  
  // The URL shown in these examples is a static URL which should already
  // be URL-encoded. In practice, you will likely have code
  // which assembles your URL from user or web service input
  // and plugs those values into its parameters.
  private static String urlString = "YOUR_URL_TO_SIGN";

  // This variable stores the binary key, which is computed from the string (Base64) key
  private static byte[] key;
  
  public static void main(String[] args) throws IOException,
    InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, URISyntaxException {
    
    BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    
    String inputUrl, inputKey = null;

    // For testing purposes, allow user input for the URL.
    // If no input is entered, use the static URL defined above.    
    System.out.println("Enter the URL (must be URL-encoded) to sign: ");
    inputUrl = input.readLine();
    if (inputUrl.equals("")) {
      inputUrl = urlString;
    }
    
    // Convert the string to a URL so we can parse it
    URL url = new URL(inputUrl);
 
    // For testing purposes, allow user input for the private key.
    // If no input is entered, use the static key defined above.   
    System.out.println("Enter the Private key to sign the URL: ");
    inputKey = input.readLine();
    if (inputKey.equals("")) {
      inputKey = keyString;
    }
    
    UrlSigner signer = new UrlSigner(inputKey);
    String request = signer.signRequest(url.getPath(),url.getQuery());
    
    System.out.println("Signed URL :" + url.getProtocol() + "://" + url.getHost() + request);
  }
  
  public UrlSigner(String keyString) throws IOException {
    // Convert the key from 'web safe' base 64 to binary
    keyString = keyString.replace('-', '+');
    keyString = keyString.replace('_', '/');
    System.out.println("Key: " + keyString);
    // Base64 is JDK 1.8 only - older versions may need to use Apache Commons or similar.
    this.key = Base64.getDecoder().decode(keyString);
  }

  public String signRequest(String path, String query) throws NoSuchAlgorithmException,
    InvalidKeyException, UnsupportedEncodingException, URISyntaxException {
    
    // Retrieve the proper URL components to sign
    String resource = path + '?' + query;
    
    // Get an HMAC-SHA1 signing key from the raw key bytes
    SecretKeySpec sha1Key = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA1");

    // Get an HMAC-SHA1 Mac instance and initialize it with the HMAC-SHA1 key
    Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA1");
    mac.init(sha1Key);

    // compute the binary signature for the request
    byte[] sigBytes = mac.doFinal(resource.getBytes());

    // base 64 encode the binary signature
    // Base64 is JDK 1.8 only - older versions may need to use Apache Commons or similar.
    String signature = Base64.getEncoder().encodeToString(sigBytes);
    
    // convert the signature to 'web safe' base 64
    signature = signature.replace('+', '-');
    signature = signature.replace('/', '_');
    
    return resource + "&signature=" + signature;
  }
}

次の例では、ネイティブの Node モジュールを使用して URL に署名します（サンプルコードをダウンロード）。

'use strict'

const crypto = require('crypto');
const url = require('url');

/**
 * Convert from 'web safe' base64 to true base64.
 *
 * @param  {string} safeEncodedString The code you want to translate
 *                                    from a web safe form.
 * @return {string}
 */
function removeWebSafe(safeEncodedString) {
  return safeEncodedString.replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/');
}

/**
 * Convert from true base64 to 'web safe' base64
 *
 * @param  {string} encodedString The code you want to translate to a
 *                                web safe form.
 * @return {string}
 */
function makeWebSafe(encodedString) {
  return encodedString.replace(/\+/g, '-').replace(/\//g, '_');
}

/**
 * Takes a base64 code and decodes it.
 *
 * @param  {string} code The encoded data.
 * @return {string}
 */
function decodeBase64Hash(code) {
  // "new Buffer(...)" is deprecated. Use Buffer.from if it exists.
  return Buffer.from ? Buffer.from(code, 'base64') : new Buffer(code, 'base64');
}

/**
 * Takes a key and signs the data with it.
 *
 * @param  {string} key  Your unique secret key.
 * @param  {string} data The url to sign.
 * @return {string}
 */
function encodeBase64Hash(key, data) {
  return crypto.createHmac('sha1', key).update(data).digest('base64');
}

/**
 * Sign a URL using a secret key.
 *
 * @param  {string} path   The url you want to sign.
 * @param  {string} secret Your unique secret key.
 * @return {string}
 */
function sign(path, secret) {
  const uri = url.parse(path);
  const safeSecret = decodeBase64Hash(removeWebSafe(secret));
  const hashedSignature = makeWebSafe(encodeBase64Hash(safeSecret, uri.path));
  return url.format(uri) + '&signature=' + hashedSignature;
}

次の例では、デフォルトの System.Security.Cryptography ライブラリを使用して URL リクエストに署名します。URL セーフバージョンを実装するには、デフォルトの Base64 エンコーディングを変換する必要があります（サンプルコードをダウンロード）。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Web;

namespace SignUrl {

  public struct GoogleSignedUrl {

    public static string Sign(string url, string keyString) {
      ASCIIEncoding encoding = new ASCIIEncoding();

      // converting key to bytes will throw an exception, need to replace '-' and '_' characters first.
      string usablePrivateKey = keyString.Replace("-", "+").Replace("_", "/");
      byte[] privateKeyBytes = Convert.FromBase64String(usablePrivateKey);

      Uri uri = new Uri(url);
      byte[] encodedPathAndQueryBytes = encoding.GetBytes(uri.LocalPath + uri.Query);

      // compute the hash
      HMACSHA1 algorithm = new HMACSHA1(privateKeyBytes);
      byte[] hash = algorithm.ComputeHash(encodedPathAndQueryBytes);

      // convert the bytes to string and make url-safe by replacing '+' and '/' characters
      string signature = Convert.ToBase64String(hash).Replace("+", "-").Replace("/", "_");
            
      // Add the signature to the existing URI.
      return uri.Scheme+"://"+uri.Host+uri.LocalPath + uri.Query +"&signature=" + signature;
    }
  }

  class Program {

    static void Main() {
    
      // Note: Generally, you should store your private key someplace safe
      // and read them into your code

      const string keyString = "YOUR_PRIVATE_KEY";
  
      // The URL shown in these examples is a static URL which should already
      // be URL-encoded. In practice, you will likely have code
      // which assembles your URL from user or web service input
      // and plugs those values into its parameters.
      const  string urlString = "YOUR_URL_TO_SIGN";
      
      string inputUrl = null;
      string inputKey = null;
    
      Console.WriteLine("Enter the URL (must be URL-encoded) to sign: ");
      inputUrl = Console.ReadLine();
      if (inputUrl.Length == 0) {
        inputUrl = urlString;
      }     
    
      Console.WriteLine("Enter the Private key to sign the URL: ");
      inputKey = Console.ReadLine();
      if (inputKey.Length == 0) {
        inputKey = keyString;
      }
      
      Console.WriteLine(GoogleSignedUrl.Sign(inputUrl,inputKey));
    }
  }
}

その他の言語のサンプルコード

その他の言語のサンプルコードは、URL 署名プロジェクトで入手できます。

トラブルシューティング

リクエストに無効な署名が含まれていると、API から HTTP 403 (Forbidden) エラーが返されます。このエラーが発生するのは主に、使用された署名シークレットと受け渡された API キーがリンク済みでない場合や、非 ASCII の入力内容が署名前に URL エンコードされていない場合です。

この問題をトラブルシューティングするには、リクエスト URL をコピーし、signature クエリパラメータを削除した後、下記の手順に沿って、有効な署名を再生成します。