1.什么是RSA加密
RSA (详见维基百科)算法是现今使用最广泛的公钥密码算法,也是号称地球上最安全的加密算法,与 md5
和 sha1
不同,到目前为止,也只有极短的RSA加密被破解。
那么什么是公匙密码算法呢,根据密钥的使用方法,可以将密码分为对称密码和公钥密码,接下来我们来简单说明下它们两个。
对称密码:加密和解密使用同一种密钥的方式,常用的算法有 DES
以及 AES
。
公钥密码:加密和解密使用不同的密码的方式,因此公钥密码通常也称为非对称密码,常用的算法有 RSA
。
由于本文讨论的是 php
的 RSA
加密实例,这里就不详细说明了,对于 RSA
算法有兴趣的朋友可以查看下面的文章
《带你彻底理解RSA算法原理》
对于 php
更多加密方式有兴趣的朋友可以查看下面的文章
《PHP数据加密技术与密钥安全管理》
2.使用场景
为移动端(IOS,安卓)编写
API
接口进行支付、真实信息验证等安全性需求较高的通信
与其他第三方或合作伙伴进行重要的数据传输
3.生成私钥、公钥
既然 RSA
是非对称加密,那么就先必须生成所需要的私钥和公钥,以 ubuntu
为例。首先下载开源 RSA
密钥生成工具 openssl
(通常为 linux
系统自带),如果没有,可以通过以下命令进行安装
apt-get install openssl
当 openssl
安装完毕后,我们就可以开始生成私钥、公钥了。首先,生成原始 RSA
私钥文件
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
注:这里生成了一个长度为 1024bit 的密钥,转化为字节就是 128byte
其次,将原始 RSA
私钥转换为 pkcs8
格式
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem
最后,生成 RSA
公钥
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem
在需要使用的时候,我们将私钥 rsa_private_key.pem
放在服务器端,公钥发放给需要与我们进行加密通信的一方就可以了。
4.php-rsa 加密解密实例
现在我们可以使用 php
进行 RSA
的加密解密了,但在此之前,你首先要看看你有没有安装或开启 php
的 openssl
扩展,可以通过文件输出 phpinfo()
或者通过命令行输出 php -m | less
来查看是否安装开启了此扩展,也可以通过 extension_loaded()
函数来判断扩展是否开启,如果没有,则通过该命令进行安装(以 ubuntu
为例):
apt-get install php7.0-openssl
当然,如果你是 Windows
操作系统,可以下载对应版本的 php_openssl.dll
。
好了,现在我们来编写一个 php-RSA 的服务器类库,这个类库的工作其实很简单,就是封装一些 php
针对 RSA
操作的函数,方便我们加密解密。
class Rsa
{
private $_config = [
'public_key' => '',
'private_key' => '',
];
public function __construct($private_key_filepath, $public_key_filepath) {
$this->_config['private_key'] = $this->_getContents($private_key_filepath);
$this->_config['public_key'] = $this->_getContents($public_key_filepath);
}
/**
* @uses 获取文件内容
* @param $file_path string
* @return bool|string
*/
private function _getContents($file_path) {
file_exists($file_path) or die ('密钥或公钥的文件路径错误');
return file_get_contents($file_path);
}
/**
* @uses 获取私钥
* @return bool|resource
*/
private function _getPrivateKey() {
$priv_key = $this->_config['private_key'];
return openssl_pkey_get_private($priv_key);
}
/**
* @uses 获取公钥
* @return bool|resource
*/
private function _getPublicKey() {
$public_key = $this->_config['public_key'];
return openssl_pkey_get_public($public_key);
}
/**
* @uses 私钥加密
* @param string $data
* @return null|string
*/
public function privEncrypt($data = '') {
if (!is_string($data)) {
return null;
}
return openssl_private_encrypt($data, $encrypted, $this->_getPrivateKey()) ? base64_encode($encrypted) : null;
}
/**
* @uses 公钥加密
* @param string $data
* @return null|string
*/
public function publicEncrypt($data = '') {
if (!is_string($data)) {
return null;
}
return openssl_public_encrypt($data, $encrypted, $this->_getPublicKey()) ? base64_encode($encrypted) : null;
}
/**
* @uses 私钥解密
* @param string $encrypted
* @return null
*/
public function privDecrypt($encrypted = '') {
if (!is_string($encrypted)) {
return null;
}
return (openssl_private_decrypt(base64_decode($encrypted), $decrypted, $this->_getPrivateKey())) ? $decrypted : null;
}
/**
* @uses 公钥解密
* @param string $encrypted
* @return null
*/
public function publicDecrypt($encrypted = '') {
if (!is_string($encrypted)) {
return null;
}
return (openssl_public_decrypt(base64_decode($encrypted), $decrypted, $this->_getPublicKey())) ? $decrypted : null;
}
}
好了,现在我们调用 Rsa
类,对数据进行加密解密
$private_key = 'private_key.pem'; // 私钥路径
$public_key = 'rsa_public_key.pem'; // 公钥路径
$rsa = new Rsa($private_key, $public_key);
$origin_data = '这是一条测试数据';
$ecryption_data = $rsa->privEncrypt($origin_data);
$decryption_data = $rsa->publicDecrypt($ecryption_data);
echo '私钥加密后的数据为:' . $ecryption_data;
echo PHP_EOL;
echo '公钥解密后的数据为: ' . $decryption_data;
echo PHP_EOL;
最后我们看到输出:
最后要说明的是,公钥、私钥都可以加密,也都可以解密。其中:用公钥加密需要私钥解密,称为“加密”。由于私钥是不公开的,确保了内容的保密,没有私钥无法获得内容;用私钥加密需要公钥解密,称为“签名”。由于公钥是公开的,任何人都可以解密内容,但只能用发布者的公钥解密,验证了内容是该发布者发出的。
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