PHP的openssl加密擴充功能使用小結(推薦)

高洛峰
發布: 2023-03-04 14:16:01
原創
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引言

網路的發展史上,安全性一直是開發者們相當重視的一個主題,為了實現資料傳輸安全,我們需要保證:資料來源(非偽造請求)、資料完整性(沒有被人修改過) 、資料私密性(密文,無法直接讀取)等。雖然現在已經有SSL/TLS協議實現的HTTPS協議,但是因在客戶端上依賴瀏覽器的正確實現,而且效率又很低,所以一般的敏感資料(如交易支付資訊等)還是需要我們使用加密方法來手動加密。

雖然對於一般的WEB開發人員來說,大可不必深入了解一些安全相關的底層技術,但學習加密基礎知識,使用現有加密相關工具卻十分必要。由於工作需要,自己看了些加密相關文章,結合自己的使用經歷,完成此文。

加密基礎

學習如何使用加密之前,我們需要先了解一些加密相關的基礎知識。

加密演算法一般分為兩種:對稱加密演算法和非對稱加密演算法。

對稱加密

對稱加密演算法是訊息發送者和接收者使用同一個密匙,發送者使用密匙加密了文件,接收者使用同樣的密匙解密,獲取資訊。常見的對稱加密演算法的特點有:des/aes/3des.

對稱加密演算法的特點有:速度快,加密前後文件大小變化不大,但是密匙的保管是個大問題,因為訊息發送方和接收方任意一方的密匙遺失,都會導致訊息傳輸變得不安全。

非對稱加密

與對稱加密相對的是不對稱加密,非對稱加密的核心思想是使用一對相對的密匙,分為公匙和私匙,私匙自己安全保存,而將公匙公開。公鑰與私鑰是一對,如果用公鑰對資料進行加密,只有用對應的私鑰才能解密;如果用私鑰對資料進行加密,那麼只有用對應的公鑰才能解密。發送資料前只需要使用接收方的公匙加密就行了。常見的非對稱加密演算法有RSA/DSA:

非對稱加密雖然沒有密匙保存問題,但其計算量大,加密速度很慢,有時候我們還需要對大塊資料進行分塊加密。

數位簽章

為了確保資料的完整性,還需要透過雜湊函數計算得到一個雜湊值,這個雜湊值稱為數位簽章。其特點有:

•無論原始資料是多大,結果的長度相同的;
•輸入一樣,輸出也相同;
•對輸入的微小改變,會使結果產生很大的變化;
•加密過程不可逆,無法透過雜湊值得到原來的資料;

常見的數位簽章演算法有md5,hash1等演算法。

PHP的openssl擴充

openssl擴充使用openssl加密擴充包,封裝了多個用於加密解密相關的PHP函數,極大地方便了對資料的加密解密。 常用的函數有:

對稱加密相關:

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

其中$data為其要加密的數據,$methodod是加密要使用的方法,是加密要使用的方法,為加密要使用$ password是要使用的密匙,函數傳回加密後的資料;

其中$method列表可以使用openssl_get_cipher_methods()來獲取,我們選取其中一個使用,$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
  ...
  )
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其解密函數為string openssl_encrypts ( string $data , string $method , string $password)

非對稱加密相關:

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;
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它們都只需要傳入憑證檔案(一般是.pem檔案);

openssl_public_encrypt(string $data , string &$crypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL\_PKCS1\_PADDING ] )
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使用公匙加密資料,其中$ data是要加密的資料;$crypted是一個引用變量,加密後的資料會被放入這個變數中;$key是要傳入的公匙資料;由於被加密資料分組時,有可能不會剛好為加密位數bit的整數倍,所以需要$padding(填充補齊),$padding的可選項有OPENSSL_PKCS1_PADDING, OPENSSL_NO_PADDING,分別為PKCS1填充,或不使用填充;

與此方法相對的還有(傳入與傳入;參數一致):

openssl_private_encrypt(); // 使用私匙加密;
openssl_private_decrypt(); // 使用私匙解密;
openssl_private_decrypt(); // 使用公匙解密;
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還有簽名與驗簽函數:

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 $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] )
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簽章函數:$data為要簽署的資料;$signature為簽章結果的參考變數;$priv_key_id為簽章所使用的私匙;$signature_alg;為簽名要使用的演算法,其演算法清單可以使用openssl_get_md_methods ()得到,形如:

array(
  0 => MD5,
  1 => SHA1,
  2 => SHA256,
  ...
)
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驗簽函數:與簽章函數相對,只不過它要傳入與私匙對應的公匙;其結果為簽名驗證結果,1為成功,0為失敗,-1則表示錯誤;

加密實例

以下是一個非對稱加密使用的小例子:

// 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 = &#39;&#39;;
  $data = substr($raw_msg, $offset, $key_size)
  if (!openssl_public_encrypt($data, $encryptedBlock, $pub_key, OPENSSL_PKCS1_PADDING)){
    return &#39;&#39;;
  } else {
    $encrypted .= $encryptedBlock;
 }
 return $encrypted;
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而對稱加密就非常簡單了,直接使用ssl_encrypt()函數即可;

當然有些介面可能會對加密方法進行不同的要求,如不同的padding,加密區塊大小等等,這些就需要使用者自己調整了。

因為我們是在HTTP協議之上處理的數據,所以數據加密完成後,就可以直接發送了,不用再考慮底層的傳輸,使用cURL或SOAP擴展方法,就可以直接請求接口啦。

結語

密碼學是一個十分高深的學科,它理論艱深,概念繁多,作為一個WEB開發人員,雖然不需要我們去研究其底層實現,但是學會使用封裝好的方法很有利於我們開發。甚至了解其基本實現,也可以觸類旁通,對演算法等有新的理解。

以上這篇PHP的openssl加密擴充使用小結(推薦)就是小編分享給大家的全部內容了,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持PHP中文網。

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