本篇文章主要介紹PHP的openssl加密擴充使用總結,有興趣的朋友參考下,希望對大家有幫助。
引言
網路的發展史上,安全性一直是開發者們相當重視的主題,為了實現資料傳輸安全,我們需保證:資料來源(非偽造請求)、資料完整性(沒有被人修改過)、資料隱私(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
在學習如何使用加密之前,我們需要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,取得資訊。常見的對稱加密演算法有:des/aes/3des.
對稱加密演算法的特點有:速度快,加密前後檔案大小變化不大,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,私匙自行安全保存,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,這個雜湊值被稱為數位簽章。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擴充功能使用openssl加密擴充包,封裝了多個用於加密解密相關的PHP函數,大大方便了資料的加密解密。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,$method是加密要使用的方法,$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 ... )
其解密函數為string openssl_encrypt ( 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;
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 $padding = OPENSSL\_PKCS1\_PADDING ] )
使用公匙加密資料,其中$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;
還有簽章和驗簽函數:
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 $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] )
签名函数:$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<span style="font-family:NSimsun">openssl_get_md_methods ()</span>
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;
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。
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。
以上就是本篇文的全部内容,希望能对大家的学习有所帮助。
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