php-rsa 加密解密

1.什麼是RSA加密

RSA （詳見維基百科）算法是現今使用最普遍的公鑰密碼算法，也是號稱地球上最安全的加密算法，與 md5 和 sha1 不一樣，到目前爲止，也只有極短的RSA加密被破解。
那麼什麼是公匙密碼算法呢，根據密鑰的使用方法，能夠將密碼分爲對稱密碼和公鑰密碼，接下來咱們來簡單說明下它們兩個。
對稱密碼：加密和解密使用同一種密鑰的方式，經常使用的算法有 DES 以及 AES。
公鑰密碼：加密和解密使用不一樣的密碼的方式，所以公鑰密碼一般也稱爲非對稱密碼，經常使用的算法有 RSA。

因爲本文討論的是 php 的 RSA 加密實例，這裏就不詳細說明了，對於 RSA 算法有興趣的朋友能夠查看下面的文章
《帶你完全理解RSA算法原理》
對於 php 更多加密方式有興趣的朋友能夠查看下面的文章
《PHP數據加密技術與密鑰安全管理》

2.使用場景

• 爲移動端（IOS，安卓）編寫 API 接口

• 進行支付、真實信息驗證等安全性需求較高的通訊

• 與其餘第三方或合做夥伴進行重要的數據傳輸

3.生成私鑰、公鑰

既然 RSA 是非對稱加密，那麼就先必須生成所須要的私鑰和公鑰，以 ubuntu 爲例。首先下載開源 RSA 密鑰生成工具 openssl （一般爲 linux 系統自帶），若是沒有，能夠經過如下命令進行安裝

apt-get install openssl

當 openssl 安裝完畢後，咱們就能夠開始生成私鑰、公鑰了。首先，生成原始 RSA 私鑰文件

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

注：這裏生成了一個長度爲 1024bit 的密鑰，轉化爲字節就是 128byte

其次，將原始 RSA 私鑰轉換爲 pkcs8 格式

openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem

最後，生成 RSA 公鑰

openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

在須要使用的時候，咱們將私鑰 rsa_private_key.pem 放在服務器端，公鑰發放給須要與咱們進行加密通訊的一方就能夠了。

4.php-rsa 加密解密實例

如今咱們可使用 php 進行 RSA 的加密解密了，但在此以前，你首先要看看你有沒有安裝或開啓 php 的 openssl 擴展，能夠經過文件輸出 phpinfo() 或者經過命令行輸出 php -m | less 來查看是否安裝開啓了此擴展，也能夠經過 extension_loaded() 函數來判斷擴展是否開啓，若是沒有，則經過該命令進行安裝（以 ubuntu 爲例）：

apt-get install php7.0-openssl

固然，若是你是 Windows 操做系統，能夠下載對應版本的 php_openssl.dll。

好了，如今咱們來編寫一個 php-RSA 的服務器類庫，這個類庫的工做其實很簡單，就是封裝一些 php 針對 RSA 操做的函數，方便咱們加密解密。

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 獲取文件內容
     * @param $file_path string
     * @return bool|string
     */
    private function _getContents($file_path) {
        file_exists($file_path) or die ('密鑰或公鑰的文件路徑錯誤');
        return file_get_contents($file_path);
    }

    /**     
     * @uses 獲取私鑰
     * @return bool|resource     
     */ 
    private function _getPrivateKey() {
       $priv_key = $this->_config['private_key'];
       return openssl_pkey_get_private($priv_key);
    }

    /**     
     * @uses 獲取公鑰
     * @return bool|resource     
     */    
    private function _getPublicKey() {        
        $public_key = $this->_config['public_key'];
        return openssl_pkey_get_public($public_key);
    }

    /**     
     * @uses 私鑰加密
     * @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 公鑰加密     
     * @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 私鑰解密     
     * @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 公鑰解密     
     * @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，如今咱們調用 Rsa 類，對數據進行加密解密

$private_key = 'private_key.pem'; // 私鑰路徑
$public_key = 'rsa_public_key.pem'; // 公鑰路徑
$rsa = new Rsa($private_key, $public_key);

$origin_data = '這是一條測試數據';

$ecryption_data = $rsa->privEncrypt($origin_data);

$decryption_data = $rsa->publicDecrypt($ecryption_data);

echo '私鑰加密後的數據爲：' . $ecryption_data;
echo PHP_EOL;
echo '公鑰解密後的數據爲: ' . $decryption_data;
echo PHP_EOL;

最後咱們看到輸出：

最後要說明的是，公鑰、私鑰均可以加密，也均可以解密。其中：用公鑰加密須要私鑰解密，稱爲「加密」。因爲私鑰是不公開的，確保了內容的保密，沒有私鑰沒法得到內容；用私鑰加密須要公鑰解密，稱爲「簽名」。因爲公鑰是公開的，任何人均可以解密內容，但只能用發佈者的公鑰解密，驗證了內容是該發佈者發出的。