OpenSSL使用小结

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。

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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/3DES/AES.

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

首先安装 openssl，开启php的 php_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。

对称加密相关

string openssl_encrypt ( string $data , string $method , string $key [, int $options = 0 [, string $iv = "" [, string&$tag = NULL [, string $aad = "" [, int $tag_length = 16 ]]]]] )

以指定的方式和 key 加密数据，返回原始或 base64 编码后的字符串或者在失败时返回 FALSE。

data 　　  待加密的明文信息数据

method　　  加密算法方式。openssl_get_cipher_methods() 可获取有效密码方式列表。

options          是以下标记的按位或： OPENSSL_RAW_DATA 、 OPENSSL_ZERO_PADDING。

iv　　　   非 NULL 的初始化向量，在使用aes加密时，密钥长度128：iv 16bit；192：iv 24bit；256：iv 32bit

tag　　    使用 AEAD 密码模式（GCM 或 CCM）时传引用的验证标签。

aad       附加的验证数据。

tag_length  验证 tag 的长度。GCM 模式时，它的范围是 4 到 16。

 string openssl_decrypt ( string $data , string $method , string $key [, int $options = 0 [, string $iv = "" [, string $tag = "" [, string $aad = "" ]]]] )

实例：

$encryptString = '那数十位天关境后期的骄子，皆是暴喝出声，下一瞬间';
echo '<pre>';
$ss = openssl_encrypt($encryptString, 'AES-128-CBC', '1234567887654321',0,'1234567812345678');
#3d/Gei0wiCwSjj3pmS5DF0ZHOesVqLglnAcr3l8+Hjy84/iEyGOIYaTBOgwnth+BsjtOvv1F//dtfRJL71tsv2sxu1OiPSgTTS3/o1mxXCI=

echo $ss,PHP_EOL;

echo (openssl_decrypt($ss, 'AES-128-CBC', '1234567887654321',0,'1234567812345678'));
#那数十位天关境后期的骄子，皆是暴喝出声，下一瞬间

非对称加密相关

生成 RSA 密钥对

命令：

openssl  genrsa [-out filename] [-passout arg] [-f4] [-3] [-rand file(s)] [-engine id] [-des|-des3|-idea] [numbits]

实例：

#简化方式
#生成私钥
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

#将原始私钥转换为pkcs8格式
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem

#根据私钥生成公钥
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

#----------------------------------------------------------------------------------
#生成1024位rsa私钥，使用3des算法加密它(不加密使用明文保存密钥)，口令为trousers
#输出到文件 rsaprivatekey.pem
openssl genrsa -out rsaprivatekey.pem -passout pass:trousers -des3 1024

#使用私钥生成公钥，生成的公钥输出到rsapublickey.pem
openssl rsa -in rsaprivatekey.pem -passin pass:trousers -pubout -out rsapublickey.prm

 实例：简单的加密解密类

<?php

class RsaCrypt {

    const PRIVATE_KEY_FILE_PATH = 'C:/Users/lenovo/rsa_private_key.pem';
    const PUBLIC_KEY_FILE_PATH = 'C:/Users/lenovo/ras_public_key.pem';

   
    public static function encode($orignData) 
    {
        //密钥文件的路径
        $privateKeyFilePath = self::PRIVATE_KEY_FILE_PATH;
        extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl扩展支持');
        (file_exists($privateKeyFilePath)) or die('密钥的文件路径不正确');
        //生成Resource类型的密钥，如果密钥文件内容被破坏，openssl_pkey_get_private函数返回false
        $privateKey = openssl_pkey_get_private(file_get_contents($privateKeyFilePath));
     
        ($privateKey) or die('密钥不可用');
        //加密以后的数据，用于在网路上传输
        $encryptData = '';
        ///////////////////////////////用私钥加密////////////////////////
        if (openssl_private_encrypt($orignData, $encryptData, $privateKey)) {
            return base64_encode($encryptData);
        } else {
            die('加密失败');
        }
    }
   
    public static function decode($encryptData) 
    {
        //公钥文件的路径
        $publicKeyFilePath = self::PUBLIC_KEY_FILE_PATH;
        extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl扩展支持');
        (file_exists($publicKeyFilePath)) or die('公钥的文件路径不正确');
        //生成Resource类型的公钥，如果公钥文件内容被破坏，openssl_pkey_get_public函数返回false
        $publicKey = openssl_pkey_get_public(file_get_contents($publicKeyFilePath));
        ($publicKey) or die('公钥不可用');
        //解密以后的数据
        $decryptData = '';
        ///////////////////////////////用公钥解密////////////////////////
        if (openssl_public_decrypt(base64_decode($encryptData), $decryptData, $publicKey)) {
            return $decryptData;
        } else {
            die('解密失败');
        }
    }
}

$rsa = new RsaCrypt();

$en = $rsa->encode('你好');
$de = $rsa->decode($en);

echo $en;
echo $de;

OpenSSL 命令总览

version    用于查看版本信息

enc          用于加解密

ciphers    列出加密套件

genrsa    用于生成私钥

rsa          RSA密钥管理(例如:从私钥中提取公钥)

req          生成证书签名请求(CSR)

crl           证书吊销列表(CRL)管理

ca           CA管理(例如对证书进行签名)

dgst        生成信息摘要

rsautl       用于完成RSA签名、验证、加密和解密功能

passwd    生成散列密码

rand        生成伪随机数

speed      用于测试加解密速度                    

s_client    通用的SSL/TLS客户端测试工具

X509         X.509证书管理

verify        X.509证书验证

pkcs7        PKCS#7协议数据管理

pkcs8        PKCS#8协议数据管理

pkcs12       PKCS#12协议数据管理

详细参考 http://blog.csdn.net/as3luyuan123/article/list/3