最近在折腾支付宝的移动支付（alipay.trade.app.pay）， 直观的来说就是让iOS或者Android应用唤起支付宝，支付宝支付成功之后再返回应用。
支付宝APP支付没有提供python的SDK，后台和iOS以及Android的对接难免遇到了些问题，尤其是SHA1withRSA签名的部分。本文将会简单介绍一下支付宝APP支付的一些流程以及原理，希望能够给后来的Pythoner一些解决思路。
支付宝APP支付的流程 服务端拼接Order String, 对Order String进行SHA1withRSA签名并返回给APP，注意此时服务端并没有向支付宝发起请求。 APP调用支付宝的SDK，传入Order String进行支付。 支付成功之后，本地APP支付宝同步传回的result。服务端异步收到支付宝的消息。 Order String的拼接将字典的key,value按照字母表的顺序排列在一起即可。比如原本是一个字典：
data = { "out_trade_no": "201601020304", "biz_content": {"product": "xxx", "title": "xxx"} }排序之后得到 biz_content={"product":"xxx","title":"xxx"}&out_trade_no=201601020304 。请注意这里的value并没有进行url encode。
以下的代码可以帮你生成Order String。biz_content是一个json的字符串，因此biz_content里面的内容理论上是不需要排序的。
import json def ordered_data(data): complex_keys = [] for key, value in data.items(): if isinstance(value, dict): complex_keys.append(key) # 将字典类型的数据单独排序 for key in complex_keys: data[key] = json.dumps(data[key], sort_keys=True).replace(" ", "") return sorted([(k, v) for k, v in data.items()]) unsigned_items = ordered_data(data) unsigned_string = "&".join("{}={}".format(k, v) for k, v in unsigned_items) 签名 RSA私钥的生成支付宝官方文档 里面给出了生成私钥的方法， openssl貌似更加方便一点：
OpenSSL> genrsa -out app_private_key.pem 1024 #生成私钥 OpenSSL> pkcs8 -topk8 -inform PEM -in app_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out app_private_key_pkcs8.pem #Java开发者需要将私钥转换成PKCS8格式 OpenSSL> rsa -in app_private_key.pem -pubout -out app_public_key.pem #生成公钥 OpenSSL> exit #退出OpenSSL程序运行上述的命令， 我们会得到三个文件：
app_private_key.pem --这是 pkcs#1格式的私钥 app_private_key_pkcs8.pem -- 这是pkcs#8格式的私钥 app_public_key.pem -- 这是pkcs#8格式的公钥我们下面的Python和openssl用到的private key file，同时支持PKCS#1 和PKCS#8两种格式，因此可以传入任意一种格式的Private Key。
openssl对字符串进行SHA1withRSA签名支付宝的规则是对Order String 进行RSAwithSHA1 签名，也即对Order String先SHA1得到摘要，然后对这个摘要进行签名。在继续阅读本文前，你需要明白摘要以及签名是什么意思。
运行以下命令可以对 abc\n （注意echo会额外传入一 个\n )进行签名, 然后输出base64编码的结果。
echo "abc" | openssl sha1 -sign privatekey.file | openssl base64 SHA1withRSA的Python实现运行以下命令可以使用Python对 abc\n 进行签名：
from Crypto.Signature import PKCS1_v1_5 from Crypto.Hash import SHA from Crypto.PublicKey import RSA def sign_string(private_key_path, unsigned_string): # 开始计算签名 key = RSA.importKey(open(private_key_path).read()) signer = PKCS1_v1_5.new(key) signature = signer.sign(SHA.new(unsigned_string.encode("utf8"))) # base64 编码，转换为unicode表示并移除回车 sign = base64.encodebytes(signature).decode("utf8").replace("\n", "") return sign signed_string = sign_string(private_key_path, "abc\n")Crypto 是Python自带的库。通过比较openssl以及Python计算 abc\n 的结果，如果二者相同则证明Python的签名实现正确。之后你就可以对更加复杂的Order String 进行签名了。
签名验证我们之前已经获得了对 abc\n 进行签名的base64结果。现在可以用公钥验证之前生成的结构是否正确,以下的代码， 如果你的result为True那么表明验证签名功能是正确的。
def validate_sign(public_key_path, message, signature): # 开始计算签名 key = RSA.importKey(open(public_key_path).read()) signer = PKCS1_v1_5.new(key) digest = SHA.new() digest.update(message.encode("utf8")) if signer.verify(digest, base64.decodestring(signature.encode("utf8"))): return True return False result = validate_sign(your_public_key_path, "abc\n", signed_string) 再次生成 Order String首先，我们之前已经生成过一次Order String： biz_content={"product":"xxx","title":"xxx"}&out_trade_no=201601020304 。生成的签名也需要被添加到里面： biz_content={"product":"xxx","title":"xxx"}&out_trade_no=201601020304&sign=OMXv7kLz
其次，服务器返回给APP的Order String是需要URL Encode的。也就是将key=value转换成key=quote_plus(value)。也就是这样的： biz_content=%7B%22product%22%3A%22xxx%22%2C%22title%22%3A%22xxx%22%7D&out_trade_no=201601020304&sign=OMXv7kLz .
异步回调支付结果的验证之前我们有使用过自己的公钥验证自己的私钥签名的结果。验证支付结果回调请求的原理类似，只是需要使用支付宝的公钥。
其他支付宝的消息返回非常不友好，比如唤起支付宝支付的时候，你有时候会看到错误 ALI40247 。
出现这种错误的原因有很多，签名错误是常见的一种。此时你需要使用openssl原生命令计算SHA1withRSA，再对比自己的结果，这样就可以保证签名是对的（再次说明，echo会传入额外的 \n 给openssl，你最好从文件读入需要openssl加密的字符串）。
当然也有其他原因，比如我传入参数 appid 而实际上应该传入 app_id 。当然坑爹的支付宝是不会有这么详细的提示的。