PHP的openssl加密扩展使用小结

h2:first-child, body>h1:first-child, body>h1:first-child+h2, body>h3:first-child, body>h4:first-child, body>h5:first-child, body>h6:first-child {
margin-top: 0;
padding-top: 0;
}

a:first-child h1, a:first-child h2, a:first-child h3, a:first-child h4, a:first-child h5, a:first-child h6 {
margin-top: 0;
padding-top: 0;
}

h1+p, h2+p, h3+p, h4+p, h5+p, h6+p {
margin-top: 10px;
}

/* LINKS
=============================================================================*/

a {
color: #4183C4;
text-decoration: none;
}

a:hover {
text-decoration: underline;
}

/* LISTS
=============================================================================*/

ul, ol {
padding-left: 30px;
}

ul li > :first-child,
ol li > :first-child,
ul li ul:first-of-type,
ol li ol:first-of-type,
ul li ol:first-of-type,
ol li ul:first-of-type {
margin-top: 0px;
}

ul ul, ul ol, ol ol, ol ul {
margin-bottom: 0;
}

dl {
padding: 0;
}

dl dt {
font-size: 14px;
font-weight: bold;
font-style: italic;
padding: 0;
margin: 15px 0 5px;
}

dl dt:first-child {
padding: 0;
}

dl dt>:first-child {
margin-top: 0px;
}

dl dt>:last-child {
margin-bottom: 0px;
}

dl dd {
margin: 0 0 15px;
padding: 0 15px;
}

dl dd>:first-child {
margin-top: 0px;
}

dl dd>:last-child {
margin-bottom: 0px;
}

/* CODE
=============================================================================*/

pre, code, tt {
font-size: 12px;
font-family: Consolas, "Liberation Mono", Courier, monospace;
}

code, tt {
margin: 0 0px;
padding: 0px 0px;
white-space: nowrap;
border: 1px solid #eaeaea;
background-color: #f8f8f8;
border-radius: 3px;
}

pre>code {
margin: 0;
padding: 0;
white-space: pre;
border: none;
background: transparent;
}

pre {
background-color: #f8f8f8;
border: 1px solid #ccc;
font-size: 13px;
line-height: 19px;
overflow: auto;
padding: 6px 10px;
border-radius: 3px;
}

pre code, pre tt {
background-color: transparent;
border: none;
}

kbd {
-moz-border-bottom-colors: none;
-moz-border-left-colors: none;
-moz-border-right-colors: none;
-moz-border-top-colors: none;
background-color: #DDDDDD;
background-image: linear-gradient(#F1F1F1, #DDDDDD);
background-repeat: repeat-x;
border-color: #DDDDDD #CCCCCC #CCCCCC #DDDDDD;
border-image: none;
border-radius: 2px 2px 2px 2px;
border-style: solid;
border-width: 1px;
font-family: "Helvetica Neue",Helvetica,Arial,sans-serif;
line-height: 10px;
padding: 1px 4px;
}

/* QUOTES
=============================================================================*/

blockquote {
border-left: 4px solid #DDD;
padding: 0 15px;
color: #777;
}

blockquote>:first-child {
margin-top: 0px;
}

blockquote>:last-child {
margin-bottom: 0px;
}

/* HORIZONTAL RULES
=============================================================================*/

hr {
clear: both;
margin: 15px 0;
height: 0px;
overflow: hidden;
border: none;
background: transparent;
border-bottom: 4px solid #ddd;
padding: 0;
}

/* TABLES
=============================================================================*/

table th {
font-weight: bold;
}

table th, table td {
border: 1px solid #ccc;
padding: 6px 13px;
}

table tr {
border-top: 1px solid #ccc;
background-color: #fff;
}

table tr:nth-child(2n) {
background-color: #f8f8f8;
}

/* IMAGES
=============================================================================*/

img {
max-width: 100%
}
-->

引言

互联网的发展史上，安全性一直是开发者们相当重视的一个主题，为了实现数据传输安全，我们需要保证：数据来源（非伪造请求）、数据完整性（没有被人修改过）、数据私密性（密文，无法直接读取）等。虽然现在已经有SSL/TLS协议实现的HTTPS协议，但是因在客户端上依赖浏览器的正确实现，而且效率又很低，所以一般的敏感数据（如交易支付信息等）还是需要我们使用加密方法来手动加密。

虽然对于一般的WEB开发人员来说，大可不必深入了解一些安全相关的底层技术，但学习加密基础知识，使用现有加密相关工具却十分必要。由于工作需要，自己看了些加密相关文章，结合自己的使用经历，完成此文。

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加密基础

学习如何使用加密之前，我们需要了解一些加密相关的基础知识。

加密算法一般分为两种：对称加密算法和非对称加密算法。

对称加密

对称加密算法是消息发送者和接收者使用同一个密匙，发送者使用密匙加密了文件，接收者使用同样的密匙解密，获取信息。常见的对称加密算法有：des/aes/3des.

对称加密算法的特点有：速度快，加密前后文件大小变化不大，但是密匙的保管是个大问题，因为消息发送方和接收方任意一方的密匙丢失，都会导致信息传输变得不安全。

非对称加密

与对称加密相对的是非对称加密，非对称加密的核心思想是使用一对相对的密匙，分为公匙和私匙，私匙自己安全保存，而将公匙公开。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密；如果用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。发送数据前只需要使用接收方的公匙加密就行了。常见的非对称加密算法有RSA/DSA:

非对称加密虽然没有密匙保存问题，但其计算量大，加密速度很慢,有时候我们还需要对大块数据进行分块加密。

数字签名

为了保证数据的完整性，还需要通过散列函数计算得到一个散列值，这个散列值被称为数字签名。其特点有：

• 无论原始数据是多大，结果的长度相同的；
• 输入一样，输出也相同；
• 对输入的微小改变，会使结果产生很大的变化；
• 加密过程不可逆，无法通过散列值得到原来的数据；

常见的数字签名算法有md5,hash1等算法。

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PHP的openssl扩展

openssl扩展使用openssl加密扩展包，封装了多个用于加密解密相关的PHP函数，极大地方便了对数据的加密解密。 常用的函数有：

对称加密相关：

string openssl_encrypt ( string $data , string $method , string $password)

其中$data为其要加密的数据，$method是加密要使用的方法，$password是要使用的密匙，函数返回加密后的数据；

其中$method列表可以使用openssl_get_cipher_methods()来获取，我们选取其中一个使用，$method列表形如：

Array(
    0 => aes-128-cbc,   // aes加密
    1 => des-ecb,       // des加密
    2 => des-ede3,      // 3des加密
    ...
    )

其解密函数为 string openssl_encrypt ( string $data , string $method , string $password)

非对称加密相关：

openssl_get_publickey();openssl_pkey_get_public();      // 从证书导出公匙；
openssl_get_privatekey();openssl_pkey_get_private();    // 从证书导出私匙；

它们都只需要传入证书文件（一般是.pem文件）；

openssl_public_encrypt(string $data , string &$crypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL\_PKCS1\_PADDING ] )

使用公匙加密数据,其中$data是要加密的数据；$crypted是一个引用变量，加密后的数据会被放入这个变量中；$key是要传入的公匙数据；由于被加密数据分组时，有可能不会正好为加密位数bit的整数倍，所以需要$padding(填充补齐)，$padding的可选项有 OPENSSL_PKCS1_PADDING, OPENSSL_NO_PADDING,分别为PKCS1填充，或不使用填充；

与此方法相对的还有（传入参数一致）:

openssl_private_encrypt()；  // 使用私匙加密；
openssl_private_decrypt()；  // 使用私匙解密；
openssl_public_decrypt()；  // 使用公匙解密；

还有签名和验签函数：

bool openssl_sign ( string $data , string &$signature , mixed $priv_key_id [, mixed $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] )
int openssl_verify ( string $data , string $signature , mixed $pub_key_id [, mixed $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] )

签名函数：$data为要签名的数据；$signature为签名结果的引用变量；$priv_key_id为签名所使用的私匙;$signature_alg为签名要使用的算法，其算法列表可以使用openssl_get_md_methods ()得到，形如：

array(
    0 => MD5,
    1 => SHA1,
    2 => SHA256,
    ...
)

验签函数：与签名函数相对，只不过它要传入与私匙对应的公匙；其结果为签名验证结果，1为成功，0为失败，-1则表示错误；

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加密实例

以下是一个非对称加密使用的小例子：

// 获取公匙
$pub_key = openssl_get_publickey('test.pem');

$encrypted = '';
// 对数据分块加密
for ($offset = 0, $length = strlen($raw_msg); $offset < $length; $offset += $key_size){
    $encryptedBlock = '';
    $data = substr($raw_msg, $offset, $key_size)
    if (!openssl_public_encrypt($data, $encryptedBlock, $pub_key, OPENSSL_PKCS1_PADDING)){
       return '';
    } else {
        $encrypted .= $encryptedBlock;
 }
 return $encrypted;

而对称加密就非常简单了，直接使用ssl_encrypt()函数即可；

当然一些接口可能会对加密方法进行不同的要求，如不同的padding,加密块大小等等，这些就需要使用者自己调整了。

因为我们是在HTTP协议之上处理的数据，所以数据加密完成后，就可以直接发送了，不用再考虑底层的传输，使用cURL或SOAP扩展方法，就可以直接请求接口啦。

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结语

密码学是一个十分高深的学科，它理论艰深，概念繁多，作为一个WEB开发人员，虽然不需要我们去研究其底层实现，但是学会使用封装好的方法很有利于我们开发。甚至了解其基本实现，也可以触类旁通，对算法等有新的理解。