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四 14

RSA非对称加密之PHP生成pem公钥私钥对及使用的两个实例

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PHP生成pem公钥私钥对

如果不能生成密钥对，则修改验证变量$confs数组中的config值。

最初我不能生成公钥，是因为函数openssl_pkey_export()，只使用一前面两个参数，后台增加了后面两个参数就可以了。原因是：因为openssl_pkey_new($confs)中使用了$confs，那么函数openssl_pkey_export()也必须加入参数$confs。

实例一：

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<?php
// 生成 openssl
// 在浏览器中右键查看源码，可查看到格式字符串
class Rsa
{
public $privateKey = '';
 
public $publicKey = '';
 
public function __construct()
{
$confs = array(
// 在我的环境中，这里必须配置一个存在openssl.cnf文件的目录
// 其实我本地电脑中独立安装着一个 openssl ，环境变量中也是存在的
// 下面路径使用的是WEB集成环境中的路径
// 原因不理解，分析：也许是因为为了防止出错，才要求必须配置cnf路径
'config' => 'D:\tool\Apache\conf\openssl.cnf',
// 默认为 1024 ，可改为 512 的倍数(1024/1536/2048/... )，不知道封顶值是多少
'private_key_bits' => 2048,
'private_key_type' => OPENSSL_KEYTYPE_RSA,
);
$resource = openssl_pkey_new($confs);
openssl_pkey_export($resource, $this->privateKey, null, $confs);
$detail = openssl_pkey_get_details($resource);
$this->publicKey = $detail['key'];
// var_dump($this->privateKey);
// var_dump($this->publicKey);
}
 
// 使用公钥加密
public function publicEncrypt($data, $publicKey)
{
openssl_public_encrypt($data, $encrypted, $publicKey);
return $encrypted;
}
 
// 使用公钥解密
public function publicDecrypt($data, $publicKey)
{
openssl_public_decrypt($data, $decrypted, $publicKey);
return $decrypted;
}
 
// 使用私钥加密
public function privateEncrypt($data, $privateKey)
{
openssl_private_encrypt($data, $encrypted, $privateKey);
return $encrypted;
}
 
// 使用私钥解密
public function privateDecrypt($data, $privateKey)
{
openssl_private_decrypt($data, $decrypted, $privateKey);
return $decrypted;
}
 
// 发送数据前
// base64在url传递过程中需要注意的
// 把base64加密后在url传输，会把“+”，“/”分别替换为“-”，“_”，以及会把末尾的等号“=”去掉。
// 另外base64加密后的长度必然是4的倍数，所以可以根据这个还原“=”号
function base64url_encode($data) {
return rtrim(strtr(base64_encode($data), '+/', '-_'), '=');
// return $data;  //不处理会乱码
// return base64_encode($data);
}
 
// 接收数据后 按约定还原base64加密过的数据
function base64url_decode($data) {
return base64_decode(str_pad(strtr($data, '-_', '+/'), strlen($data) % 4, '=', STR_PAD_RIGHT));
}
}
 
$rsa = new Rsa();
echo "公钥：<br>\n", $rsa->publicKey, "<br>\n";
echo "私钥：<br>\n", $rsa->privateKey, "<br>\n";
 
// 使用公钥加密
$dataStr = '我的博客mrdede.com';
$str = $rsa->publicEncrypt($dataStr, $rsa->publicKey);
// 这里使用base64是为了不出现乱码，默认加密出来的值有乱码
$str = base64_encode($str);
echo "公钥加密（base64处理过）：\n", $str, "\n";
$str = base64_decode($str);
$pubstr = $rsa->publicDecrypt($str, $rsa->publicKey);
echo "公钥解密：\n", $pubstr, "\n";
$privstr = $rsa->privateDecrypt($str, $rsa->privateKey);
echo "私钥解密：\n", $privstr, "\n";
 
// 使用私钥加密
$dataStr = '我是好人';
$str = $rsa->privateEncrypt($dataStr, $rsa->privateKey);
// 这里使用base64是为了不出现乱码，默认加密出来的值有乱码
$str = base64_encode($str);
echo "私钥加密（base64处理过）：\n", $str, "\n";
$str = base64_decode($str);
$pubstr = $rsa->publicDecrypt($str, $rsa->publicKey);
echo "公钥解密：\n", $pubstr, "\n";
$privstr = $rsa->privateDecrypt($str, $rsa->privateKey);
echo "私钥解密：\n", $privstr, "\n";
 
// 使用约定编辑发送/接收数据
$dataStr = '使用约定编辑发送/接收数据';
$str = $rsa->publicEncrypt($dataStr, $rsa->publicKey);
echo "加密前未处理过：\n", $str, "\n";
// 这里使用base64是为了不出现乱码，默认加密出来的值有乱码
$str = $rsa->base64url_encode($str);
echo "私钥加密（编码处理过）：\n", $str, "\n";
$str = $rsa->base64url_decode($str);
echo "解密前解码处理过：\n", $str, "\n";
$privstr = $rsa->privateDecrypt($str, $rsa->privateKey);
echo "私钥解密：\n", $privstr, "\n";

公钥加密（openssl_public_encrypt），
私钥解密（openssl_private_decrypt）。
私钥加密（openssl_private_encrypt），
公钥解密（openssl_public_decrypt）。
都是一个道理，代码类似。

RSA加密解密有个填充方式padding的参数，不同编程语言之间交互，需要注意这个。

padding can be one of OPENSSL_PKCS1_PADDING, OPENSSL_SSLV23_PADDING, OPENSSL_PKCS1_OAEP_PADDING,OPENSSL_NO_PADDING

值得注意的是，如果选择密钥是1024bit长的（openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024），那么支持加密的明文长度字节最多只能是1024/8=128byte；

如果加密的padding填充方式选择的是OPENSSL_PKCS1_PADDING（这个要占用11个字节），那么明文长度最多只能就是128-11=117字节。如果超出，那么这些openssl加解密函数会返回false。

这时有个解决办法，把需要加密的源字符串按少于117个长度分开为几组，在解密的时候以172个字节分为几组。

其中的『少于117』（只要不大于117即可）和『172』两个数字是怎么来的，值得一说。

为什么少于117就行，因为rsa encrypt后的字节长度是固定的，就是密钥长1024bit/8=128byte。因此只要encrypt不返回false，即只要不大于117个字节，那么返回加密后的都是128byte。

172是因为什么？因为128个字节base64_encode后的长度固定是172。

这里顺便普及下base64_encode。encode的长度是和原文长度有个计算公式：

$len2 = $len1%3 >0 ? (floor($len1/3)*4 + 4) : ($len1*4/3);

 

实例二：

明文超出长度的代码（前提是1024bit的密钥长，OPENSSL_PKCS1_PADDING的填充方式，否则数字要变化）

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<?php
class Ssl{
// 加密
static function encrypt($source,$type,$key){
//Assumes 1024 bit key and encrypts in chunks.
$maxlength = 117;
$output = '';
while($source){
$input = substr($source, 0, $maxlength);
$source = substr($source, $maxlength);
if($type == 'private'){
$ok = openssl_private_encrypt($input,$encrypted,$key);
}else{
$ok = openssl_public_encrypt($input,$encrypted,$key);
}
$output.=$encrypted;
}
return $output;
}
 
// 解密
static function decrypt($source,$type,$key){
// The raw PHP decryption functions appear to work
// on 128 Byte chunks. So this decrypts long text
// encrypted with ssl_encrypt().
 
$maxlength = 128;
$output = '';
while($source){
$input = substr($source,0,$maxlength);
$source = substr($source,$maxlength);
if($type == 'private'){
$ok = openssl_private_decrypt($input,$out,$key);
}else{
$ok = openssl_public_decrypt($input,$out,$key);
}
$output .= $out;
}
return $output;
}
}
// 准备公钥私钥
$private_key = $rsa->privateKey;
$public_key = $rsa->publicKey;
$pi_key =  openssl_pkey_get_private($private_key);
$pu_key = openssl_pkey_get_public($public_key);
if(!$pi_key || !$pu_key){
$msgs = '';
while($msg = openssl_error_string()){
$msgs = "$msg<br>\n$msgs<br>\n";
}
echo $msgs;
exit;
}
// 待处理的数据
$data = array(
'username' => '织梦先生',
'mobile' => '13888888888',
'info' =>  'MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDLZ8fGreYHRnEX93G/2CM2qqXHDiRtOEQIRJZU/ntbXtCWyWZKTKBuLPM+znpPZuf7i9Y1NBEAMYyfcUKOYtFcexSGjngs/Yp3i51gi8bIC8S4UNkKC2Kl5w1t5MRhfdenpPY4/76TfbjEkhiauDUTEZ1xZ7Cs/utFXVDtrLkXgQIDAQAB',
'infos' =>  'MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDLZ8fGreYHRnEX93G/2CM2qqXHDiRtOEQIRJZU/ntbXtCWyWZKTKBuLPM+znpPZuf7i9Y1NBEAMYyfcUKOYtFcexSGjngs/Yp3i51gi8bIC8S4UNkKC2Kl5w1t5MRhfdenpPY4/76TfbjEkhiauDUTEZ1xZ7Cs/utFXVDtrLkXgQIDAQAB',
);
 
$str = json_encode($data);
echo "字节数 ".strlen($str)."<br>\n";
 
$en = ssl::encrypt($str, null, $pu_key);
echo "加密后<br>\n$en<br>\n";
 
$de = ssl::decrypt($en, 'private', $pi_key);
echo "解密后<br>\n$de<br>\n";

在实际应用中，分析使用场景，再把两个实例再进行一下结合，相信就会更加美妙了，这里就不多写了。

PHP加密函数 sha256 sha512 sha256_file() sha512_file()