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参考https加解密思路 实现自己网络请求数据传输的安全性,一致性,防篡改。(对称加密+非对称加密)

来源:http://g3v.cn/5d9w5



1.首先说明一下对称加密和非对称加密的概念。

1).对称加密:

采用单钥密码系统的加密方法,同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。

2).非对称加密:

非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey:简称公钥)和私有密钥(privatekey:简称私钥)。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。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。

2.对称加密的特点:

  • 对称加密算法的优点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

  • 但是对称加密算法的缺点是在数据传送前,发送方和接收方必须商定好秘钥,然后使双方都能保存好秘钥。

  • 万一其中一方泄露秘钥,安全性则无法保证;

  • 如果为了提高安全性引入大量秘钥,又会使秘钥管理会变得庞大且复杂。

3.非对称加密的特点:

  • 算法强度复杂,解密难度大,安全性有保障;

  • 加密解密速度没有对称加密解密的速度快。

4.带来的思考

将对称加密和非对称加密的优点加以整合,参考了https加解密的实现思路,我们自己封装实现SSL(Secure Scoket Layer 安全套接层)。

5.具体实现思路如下:

APP端发起请求和服务端返回数据加密:

  • 随机生成一个15位由数字字母组成的字符串作为本次请求的AES128密钥

  • 使用上述密钥对本次请求的参数进行AES128加密,得到请求参数密文

  • 使用前后端约定的RSA公钥对1中的密钥加密

  • 把上述23的密文当参数,发起请求

参数明文{ key : miwenKey, data : miwenData}
实际请求{ data : “上述json进行base64编码后的字符串”}

6.业务代码封装

  • 服务端返回数据代码:

public function myMessage($data, $status = "success"){ $aes = new AesSecurity(); //对称加密 $rsa = new RsaService(); //非对称加密
//1,随机生成一个多位由数字字母组成的字符串作为本次请求的AES128密钥 16位 $aes_key = randomkeys(16); //2. 使用上述密钥对本次请求的参数进行AES128加密,得到请求参数密文,得到密文miwenData $miwenData = $aes::encrypt(json_encode($data),$aes_key); //3. 使用前后端约定的RSA公钥对1中的密钥加密,得到miwenKey $miwenKey = $rsa->publicEncrypt($aes_key); //4. base64转码 $data = base64_encode(json_encode([ 'key'=>$miwenKey, 'data'=>$miwenData, ]));
return Response::json($data,$this->getStatusCode(),$header=[]);}
  • 服务端解析数据代码:

public function aesData(BaseFormRequest $request){ //解密数据 $data = $request->post('data',''); $data = json_decode(base64_decode($data),true);
$key = $data['key']; $data = $data['data'];
$aes = new AesSecurity(); //对称加密 $rsa = new RsaService(); //非对称加密 //1.使用前后端约定的RSA私钥key解密,得到miwenKey(因为客户端使用公钥加密,所以服务端使用公钥解密) $miwenKey = $rsa->privateDecrypt($key); //2.使用上述miwenKey对本次请求的data参数进行AES128解密,得到请求参数密文miwenData $miwenData = $aes::decrypt($data,$miwenKey); //3.将json字符串转成数组 $data = json_decode($miwenData,true);
//todo 打开时间戳校验 $time = $data['time']; //超过30秒校验失败不允许继续操作 if ($time<time()-30){ throw new Exception('访问超时,不允许操作'); }
return $data;}
  • 业务层controller中获得解析后的参数

public function create(LoginRequest $request){ //解密数据 $data = $request->aesData($request);
$name = $data['name']; $password = $data['password'];
. . .}

7.工具类

  • AES对称加密


<?php/** * [AesSecurity aes加密,支持PHP7.1] */class AesSecurity{ /** * [encrypt aes加密] * @param [type] $input [要加密的数据] * @param [type] $key [加密key] * @return [type] [加密后的数据] */ public static function encrypt($input, $key){ $data = openssl_encrypt($input, 'AES-128-ECB', $key, OPENSSL_RAW_DATA); $data = base64_encode($data); return $data; } /** * [decrypt aes解密] * @param [type] $sStr [要解密的数据] * @param [type] $sKey [加密key] * @return [type] [解密后的数据] */ public static function decrypt($sStr, $sKey){ $decrypted = openssl_decrypt(base64_decode($sStr), 'AES-128-ECB', $sKey, OPENSSL_RAW_DATA); return $decrypted; }}
  • RSA非对称加密核心代码:

<?php
namespace App\Services;
use Exception;
class RsaService{ /** * 公钥 * @var */ protected $public_key;

/** * 私钥 * @var */ protected $private_key;

/** * 公钥文件路径 * @var */ protected $public_key_path = '../keys/rsa_public_key.pub';

/** * 采用pkcs8只是为了方便程序解析 * 私钥文件路径 * @var */ protected $private_key_path = '../keys/rsa_private_key_pkcs8.pem';

/** * 初始化配置 * RsaService constructor. * @param bool $type 默认私钥加密 */ public function __construct($type = true){// if ($type) { $this->private_key = $this->getPrivateKey();// } else { $this->public_key = $this->getPublicKey();// } }

/** * 配置私钥 * openssl_pkey_get_private这个函数可用来判断私钥是否是可用的,可用,返回资源 * @return bool|resource */ private function getPrivateKey(){ $original_private_key = file_get_contents(__DIR__ . '/../' . $this->private_key_path); return openssl_pkey_get_private($original_private_key); }

/** * 配置公钥 * openssl_pkey_get_public这个函数可用来判断私钥是否是可用的,可用,返回资源 * @return resource */ public function getPublicKey(){ $original_public_key = file_get_contents(__DIR__ . '/../' . $this->public_key_path); return openssl_pkey_get_public($original_public_key); }

/** * 私钥加密 * @param $data * @param bool $serialize 是为了不管你传的是字符串还是数组,都能转成字符串 * @return string * @throws \Exception */ public function privateEncrypt($data, $serialize = true){
$data = substr($data,0,30); openssl_private_encrypt( $serialize ? serialize($data) : $data, $encrypted, $this->private_key ); if ($encrypted === false) { throw new \Exception('Could not encrypt the data.'); } return base64_encode($encrypted); }

/** * 私钥解密 * @param $data * @param bool $unserialize * @return mixed * @throws \Exception */ public function privateDecrypt($data, $unserialize = true){ openssl_private_decrypt(base64_decode($data),$decrypted, $this->private_key);
if ($decrypted === false) { throw new \Exception('Could not decrypt the data.'); }
return $unserialize ? unserialize($decrypted) : $decrypted; }

/** * 公钥加密 * @param $data * @param bool $serialize 是为了不管你传的是字符串还是数组,都能转成字符串 * @return string * @throws \Exception */ public function publicEncrypt($data, $serialize = true){ openssl_public_encrypt( $serialize ? serialize($data) : $data, $encrypted, $this->public_key ); if ($encrypted === false) { throw new \Exception('Could not encrypt the data.'); }
return base64_encode($encrypted); }

/** * 公钥解密 * @param $data * @param bool $unserialize * @return mixed * @throws \Exception */ public function publicDecrypt($data, $unserialize = true){ openssl_public_decrypt(base64_decode($data),$decrypted, $this->public_key);
if ($decrypted === false) { throw new \Exception('Could not decrypt the data.'); }
return $unserialize ? unserialize($decrypted) : $decrypted; }}

8.生成秘钥的代码

// 第一步:生成私钥,这里我们指定私钥的长度为1024, 长度越长,加解密消耗的时间越长openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
// 第二步:根据私钥生成对应的公钥openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pub
// 第三步:私钥转化成pkcs8格式,【这一步非必须,只是程序解析起来方便】openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out rsa_private_key_pkcs8.pem


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