thinkphp3.23 rsa加密解密實例

php服務端與客戶端交互、提供開放api時,通常需要對敏感的部分api數據傳輸進行數據加密,這時候rsa非對稱加密就能派上用處了,下面通過一個例子來說明如何用php來實現數據的加密解密

1、加密解密的第一步是生成公鑰、私鑰對,私鑰加密的內容能通過公鑰解密(反過來亦可以)

https://www.openssl.org/source/下載開源RSA密鑰生成工具openssl(通常Linux系統都自帶該程序),解壓縮至獨立的文件夾,進入其中的bin目錄,執行以下命令:

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

第一條命令生成原始 RSA私鑰文件 rsa_private_key.pem,第二條命令將原始 RSA私鑰轉換爲 pkcs8格式,第三條生成RSA公鑰 rsa_public_key.pem
從上面看出通過私鑰能生成對應的公鑰,因此我們將私鑰private_key.pem用在服務器端,公鑰發放給android跟ios等前端

2.下面爲具體類、實例:

<?php
/**
 * Created by PhpStorm
 * 下載開源RSA密鑰生成工具openssl(通常Linux系統都自帶該程序),解壓縮至獨立的文件夾,進入其中的bin目錄,執行以下命令:

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

第一條命令生成原始 RSA私鑰文件 rsa_private_key.pem,第二條命令將原始 RSA私鑰轉換爲 pkcs8格式,第三條生成RSA公鑰 rsa_public_key.pem
從上面看出通過私鑰能生成對應的公鑰,因此我們將私鑰private_key.pem用在服務器端,公鑰發放給android跟ios等前端
 * User: dy
 * Date: 2017/12/28
 * Time: 9:50
 */
namespace Org\Util;

/**
 * RSA算法類
 * 簽名及密文編碼:base64字符串/十六進制字符串/二進制字符串流
 * 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!
 * 如密鑰長度爲1024 bit,則加密時數據需小於128字節,加上PKCS1Padding本身的11字節信息,所以明文需小於117字節
 *
 * @author: ZHIHUA_WEI
 * @version: 1.0.0
 * @date: 2017/06/30
 */
class RSA
{
    private $pubKey = null;
    private $priKey = null;

    /**
     * 構造函數
     *
     * @param string $public_key_file 公鑰文件(驗籤和加密時傳入)
     * @param string $private_key_file 私鑰文件(簽名和解密時傳入)
     */
    public function __construct($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
    /**
     * 自定義錯誤處理
     */
    private function _error($msg)
    {
        die('RSA Error:' . $msg); //TODO
    }

    /**
     * 檢測填充類型
     * 加密只支持PKCS1_PADDING
     * 解密支持PKCS1_PADDING和NO_PADDING
     *
     * @param int  $padding 填充模式
     * @param string $type 加密en/解密de
     * @return bool
     */
    private function _checkPadding($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)
    {
        $ret = false;
        if(is_file($file)) {
            if (!file_exists($file)) {
                $this->_error("The file {$file} is not exists");
            } else {
                $ret = file_get_contents($file);
            }
        }else{
            $ret = $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;
    }

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

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

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

    /**
     * 解密
     *
     * @param string $data 密文
     * @param string $code 密文編碼(base64/hex/bin)
     * @param int $padding 填充方式(OPENSSL_PKCS1_PADDING / OPENSSL_NO_PADDING)
     * @param bool $rev 是否翻轉明文(When passing Microsoft CryptoAPI-generated RSA cyphertext, revert the bytes in the block)
     * @return string 明文
     */
    public function decrypt($data, $code = 'base64', $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_public_decrypt($data, $result, $this->pubKey, $padding)) {
                $ret = $rev ? rtrim(strrev($result), "\0") : '' . $result;
            }
        }
        return $ret;
    }
}

使用方法:

<?php  
/** 
 * Author: dy
 * Date: 2017/12/28
 * Time: 上午 10:15 
 */  
header('Content-Type:text/html;Charset=utf-8;');  
include "RSA.php";  
echo '<pre>';  

$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 '<pre>';  
echo $ret_d;  

echo '<pre>';  

$a = 'test';  
//簽名  
$x = $rsa->sign($a);  
//驗證  
$y = $rsa->verify($a, $x);  
var_dump($x, $y);  
exit;  
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