PHP的RSA加密解密方法以及开发接口使用

网络安全问题很重要,尤其是保证数据安全,遇到很多在写接口的程序员直接都是明文数据传输,在我看来这是很不专业的。本人提倡经过接口的数据都要进行加密解密之后进行使用。

这篇文章主要介绍使用PHP开发接口,数据实现RSA加密解密后使用,实例分析了PHP自定义RSA类实现加密与解密的技巧,非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下。

简单介绍RSA

RSA加密算法是最常用的非对称加密算法,CFCA在证书服务中离不了它。但是有不少新手对它不太了解。下面仅作简要介绍。RSA是第一个比较完善的公开密钥算法,它既能用于加密,也能用于数字签名。RSA以它的三个发明者Ron Rivest,Adi Shamir,Leonard Adleman的名字首字母命名,这个算法经受住了多年深入的密码分析,虽然密码分析者既不能证明也不能否定RSA的安全性,但这恰恰说明该算法有一定的可信性,目前它已经成为最流行的公开密钥算法。RSA的安全基于大数分解的难度。其公钥和私钥是一对大素数(100到200位十进制数或更大)的函数。从一个公钥和密文恢复出明文的难度,等价于分解两个大素数之积(这是公认的数学难题)。

下面为具体类、实例:

/**

  • RSA算法类
  • 签名及密文编码:base64字符串/十六进制字符串/二进制字符串流
  • 填充方式: PKCS1Padding(加解密)/NOPadding(解密)
  • Notice:Only accepts a single block. Block size is equal to the RSA key size!
  • 如密钥长度为1024 bit,则加密时数据需小于128字节,加上PKCS1Padding本身的11字节信息,所以明文需小于117字节
  • @author: ZHIHUA_WEI
  • @version: 1.0.0
  • @date: 2017/06/30
    */
    class RSA
    {
    private $pubKey = null;
    private $priKey = null;

/**

  • 构造函数
  • @param string 公钥文件(验签和加密时传入)
  • @param string 私钥文件(签名和解密时传入)
    */
    public function __construct($public_key_file = '',$private_key_file = '')
    {
    if ($public_key_file) {
    $this->_getPublicKey($public_key_file);
    }
    if ($private_key_file) {
    $this->_getPrivateKey($private_key_file);
    }
    }

// 私有方法
/**

  • 自定义错误处理
    */
    private function _error($msg)
    {
    die('RSA Error:' . $msg); //TODO
    }

/**

  • 检测填充类型
  • 加密只支持PKCS1_PADDING
  • 解密支持PKCS1_PADDING和NO_PADDING
  • @param int 填充模式
  • @param string 加密en/解密de
  • @return bool
    */
    private function _checkPadding($padding,$type)
    {
    if ($type == 'en') {
    switch ($padding) {
    case OPENSSL_PKCS1_PADDING:
    $ret = true;
    break;
    default:
    $ret = false;
    }
    } else {
    switch ($padding) {
    case OPENSSL_PKCS1_PADDING:
    case OPENSSL_NO_PADDING:
    $ret = true;
    break;
    default:
    $ret = false;
    }
    }
    return $ret;
    }

private function _encode($data,$code)
{
switch (strtolower($code)) {
case 'base64':
$data = base64_encode('' . $data);
break;
case 'hex':
$data = bin2hex($data);
break;
case 'bin':
default:
}
return $data;
}

private function _decode($data,$code)
{
switch (strtolower($code)) {
case 'base64':
$data = base64_decode($data);
break;
case 'hex':
$data = $this->_hex2bin($data);
break;
case 'bin':
default:
}
return $data;
}

private function _getPublicKey($file)
{
$key_content = $this->_readFile($file);
if ($key_content) {
$this->pubKey = openssl_get_publickey($key_content);
}
}

private function _getPrivateKey($file)
{
$key_content = $this->_readFile($file);
if ($key_content) {
$this->priKey = openssl_get_privatekey($key_content);
}
}

private function _readFile($file)
{
$ret = false;
if (!file_exists($file)) {
$this->_error("The file {$file} is not exists");
} else {
$ret = file_get_contents($file);
}
return $ret;
}

private function _hex2bin($hex = false)
{
$ret = $hex !== false && preg_match('/^[0-9a-fA-F]+$/i',$hex) ? pack("H*",$hex) : false;
return $ret;
}

/**

  • 生成签名
  • @param string 签名材料
  • @param string 签名编码(base64/hex/bin)
  • @return 签名值
    */
    public function sign($data,$code = 'base64')
    {
    $ret = false;
    if (openssl_sign($data,$ret,$this->priKey)) {
    $ret = $this->_encode($ret,$code);
    }
    return $ret;
    }

/**

  • 验证签名
  • @param string 签名材料
  • @param string 签名值
  • @param string 签名编码(base64/hex/bin)
  • @return bool
    */
    public function verify($data,$sign,$code = 'base64')
    {
    $ret = false;
    $sign = $this->_decode($sign,$code);
    if ($sign !== false) {
    switch (openssl_verify($data,$this->pubKey)) {
    case 1:
    $ret = true;
    break;
    case 0:
    case -1:
    default:
    $ret = false;
    }
    }
    return $ret;
    }

/**

  • 加密
  • @param string 明文
  • @param string 密文编码(base64/hex/bin)
  • @param int 填充方式(貌似php有bug,所以目前仅支持OPENSSL_PKCS1_PADDING)
  • @return string 密文
    */
    public function encrypt($data,$code = 'base64',$padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING)
    {
    $ret = false;
    if (!$this->_checkPadding($padding,'en')) $this->_error('padding error');
    if (openssl_public_encrypt($data,$result,$this->pubKey,$padding)) {
    $ret = $this->_encode($result,$code);
    }
    return $ret;
    }

/**

  • 解密
  • @param string 密文
  • @param string 密文编码(base64/hex/bin)
  • @param int 填充方式(OPENSSL_PKCS1_PADDING / OPENSSL_NO_PADDING)
  • @param bool 是否翻转明文(When passing Microsoft CryptoAPI-generated RSA cyphertext,revert the bytes in the block)
  • @return string 明文
    */
    public function decrypt($data,$padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING,$rev = false)
    {
    $ret = false;
    $data = $this->_decode($data,$code);
    if (!$this->_checkPadding($padding,'de')) $this->_error('padding error');
    if ($data !== false) {
    if (openssl_private_decrypt($data,$this->priKey,$padding)) {
    $ret = $rev ? rtrim(strrev($result),"\0") : '' . $result;
    }
    }
    return $ret;
    }
    }

此为具体的RSA类

  • Author: Wei ZhiHua
  • Date: 2017/6/30 0030
  • Time: 上午 10:15
    */
    header('Content-Type:text/html;Charset=utf-8;');
    include "RSA.php";
    echo '
    '; 
  • $pubfile = 'D:\WWW\test\rsa_public_key.pem';
    $prifile = 'D:\WWW\test\rsa_private_key.pem';
    $rsa = new RSA($pubfile,$prifile);
    $rst = array(
    'ret' => 200,'code' => 1,'data' => array(1,2,3,4,5,6),'msg' => "success",);
    $ex = json_encode($rst);
    //加密
    $ret_e = $rsa->encrypt($ex);
    //解密
    $ret_d = $rsa->decrypt($ret_e);
    echo $ret_e;
    echo '

    ';
    echo $ret_d;
    echo '
    ';
    $a = 'test';
    //签名
    $x = $rsa->sign($a);
    //验证
    $y = $rsa->verify($a,$x);
    var_dump($x,$y);
    exit;

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