PHP开发接口使用RSA进行加密解密方法

         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：

<?php

/**
* 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, $sign, $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, $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_private_decrypt($data, $result, $this->priKey, $padding)) {
$ret = $rev ? rtrim(strrev($result), "\0") : '' . $result;
}
}
return $ret;
}
}



此为具体的RSA类。

<?php
/**
* 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 '<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';
//签名
$x = $rsa->sign($a);
//验证
$y = $rsa->verify($a, $x);
var_dump($x, $y);
exit;

使用方法。