使用php openssl擴展實現非對稱加密

php的openssl擴展可對數據進行簽名，也可對數據進行非對稱加密。非對稱加密使用私鑰加密，公鑰解密。

這里介紹openssl實現非對稱加密

可使用linux自帶的RSA密鑰生成工具openssl，獲取一對公私鑰，也可使用php openssl擴展函數生成一對公私鑰。

先說第一種：

執行以下命令：

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

第一條命令生成原始 RSA私鑰文件 rsa_private_key.pem，第二條命令將原始 RSA私鑰轉換為 pkcs8格式，第三條生成RSA公鑰 rsa_public_key.pem
從上面看出通過私鑰能生成對應的公鑰，因此我們將私鑰private_key.pem用在服務器端，公鑰發放給android ios 桌面程序等客戶端

筆者生成的一對公私鑰如下：

-----BEGIN PUBLIC KEY-----

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC+gDNj4Ag6MvL+yfrHdX4qeQFa

J1epFQXBmOsSWBKoXF5haWM6d5gtETO8FRC6RcwpEKZyy7iSyZ70m4EtGMNQvoOT

gHvIceb5GHGBqqMawTjI71P69DYBjWZoLGt/IX3YJixub8nfTG5KW720LXtT/dXn

PAN9jy21h+TfcXvDgwIDAQAB

-----END PUBLIC KEY-----

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----

MIICXAIBAAKBgQC+gDNj4Ag6MvL+yfrHdX4qeQFaJ1epFQXBmOsSWBKoXF5haWM6

d5gtETO8FRC6RcwpEKZyy7iSyZ70m4EtGMNQvoOTgHvIceb5GHGBqqMawTjI71P6

9DYBjWZoLGt/IX3YJixub8nfTG5KW720LXtT/dXnPAN9jy21h+TfcXvDgwIDAQAB

AoGAEkfZJp9sCrGy8dJOF2/l8It2HsGhvt7+k2pqPHNpLvDWOcDUPdsWJlT9QvI+

jbF++v3XCzMTfjqM32pAxiQXMfEDcF26wkZtB8E+QVtV0rR9I1OP0wTtfw1tWkd5

cEgfoIrEhaADrxDtLOSDJfDKTKB72H98Lu3iV2iF6igFnQECQQDfLv6eFbH1wmn1

yGq3mR5z1f2yGdSngcgcC53qW8gl6GjjXlyzepz3o+wQ2fk1sLQ+xVGRy7UQHszl

PIDIVaaBAkEA2oL4kQW8jtB+b086ItINyw08x8jCf6Wcmw/SUytdNAGFy8csifwD

FweY9mxH0Cy/ynF3NA+2LQZO0Bz2/DLQAwJAI1lCIq+0/APK3I7duC6cUCR4hhjp

QY6grzB31oKq9LYWxsxPSm4FJoPkA9dCTWqrYbXG8ZyeFOuL8FLg4toOAQJBAIjE

iUhcStUo8rpA4KaCy1dYhb6WjgbPZeI4WPDtp3yxp0kQ9XO4ZUa43qj+xUQrfi/8

LRxM6T3tQM9KEd1xAHkCQGR8bklYgPvgT6Aep/Nq7NZq24N3NC7FY8YxZ85rKpTl

Tnm0UJ8WBNg43uztQ4MJ1IFSwVEOlUVm5VYvV+IIunM=

-----END RSA PRIVATE KEY-----

示例代碼如下：

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: chenxiaolong
 * Date: 2016/9/10
 * Time: 16:31
 */

$private_key_path = 'rsa_private_key.pem';
$public_key_path = 'rsa_public_key.pem';
$private_key = file_get_contents($private_key_path);
$public_key = file_get_contents($public_key_path);
//這個函數可用來判斷私鑰是否是可用的，可用返回資源id Resource id，不可用返回false
$pi_key =  openssl_pkey_get_private($private_key);
//這個函數可用來判斷公鑰是否是可用的，同上
$pu_key = openssl_pkey_get_public($public_key);
$data = "hello";//原始數據
$encrypted = "";
$decrypted = "";

//私鑰加密，也可使用openssl_public_encrypt公鑰加密，然后使用openssl_private_decrypt解密，加密后數據在$encrypted
openssl_private_encrypt($data,$encrypted,$pi_key);
//加密后的內容通常含有特殊字符，需要編碼轉換下，在網絡間通過url傳輸時要注意base64編碼是否是url安全的
$encrypted = base64_encode($encrypted);
//私鑰加密的內容通過公鑰可解密出來,公鑰加密的可用私鑰解密。不能混淆
openssl_public_decrypt(base64_decode($encrypted),$decrypted,$pu_key);
echo $decrypted; // hello


//私鑰加密
openssl_private_encrypt($data,$encrypted,$pi_key);
$encrypted = base64_encode($encrypted);
//公鑰解密
openssl_public_decrypt(base64_decode($encrypted),$decrypted,$pu_key);
echo $decrypted; //hello

使用PHP自己也可生成一對公私鑰。代碼如下：

$config = array(
    "digest_alg" => "sha512",
    "private_key_bits" => 4096,
    "private_key_type" => OPENSSL_KEYTYPE_RSA,
);
// 創建公私鑰
$res = openssl_pkey_new($config);
// 獲得私鑰 $privKey
openssl_pkey_export($res, $privKey);
// 獲得公鑰 $pubKey
$pubKey = openssl_pkey_get_details($res);
$pubKey = $pubKey["key"];
$data = 'hello';
// 私鑰加密
openssl_private_encrypt($data, $encrypted ,$privKey);
// 公鑰解密
openssl_public_decrypt($encrypted, $decrypted, $pubKey);
echo $decrypted;

兩種方式沒有本質區別，只是生成公私鑰的方式不同。

非對稱加密的缺點是加密和解密花費時間長、速度慢，只適合對少量數據進行加密。如果既想有很快的加密速度又想保證數據比對稱加密更加安全，可對數據進行對稱加密，對秘鑰做非對稱加密，因為一般秘鑰的長度會小于數據的長度。

php openssl還可實現數字簽名。關于openssl實現數字簽名的內容請查看php.net官方網址。

參考博文：

數字簽名 http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html

非對稱加密 http://www.cnblogs.com/jfzhu/p/4020928.html