PHP RSA2加密和解密以及接口签名和验签

开发中吗我们经常要与接口打交道，无论是调取别人的接口还是给别人提供接口，如何保障在接口调用时双方数据的安全性和一致性，，这里就涉及到数据加密以及签名验证服务。本文以PHP示例讲解RSA2数据加解密和签名验签功能的实现。

我们在上一篇文章《​​WEB开发中常见的加密方式有哪些​​》中介绍了非对称加密RSA2算法，它适合加密少量数据，比如支付数据等安全要求高的场景。

我们首先要生成公钥和私钥文件：

openssl genrsa -out private_key.pem 2048
openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

RSA2加密

我们假设需要将用户支付信息加密后，通过接口提交给后台支付系统。用户客户端使用公钥加密数据，后台支付系统使用私钥解密数据。

$publicKey = '-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDRJ6it8Vnl3BUfJok8JYPMkAra
vmjj/cUElcBgp9Ez4hw9rzloqszOye1cyYdkH9EJhp55wwhZl2B6Mx7kahu08wJn
h90j0IVArKUYau9u2hOQ52+VvEAbTYh8LkWfN1gvtcquSVwqKRjmBApo1LTpOooD
FrLRji8oiE7bLXHNgQIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----';

//需要加密的数据
$data = [
    'order_id' => 'N2020020212345689232',
    'money' => 1000000,
    'user_id' => 1982,
    'pay_type' => 'alipay',
    'pay_time' => 1583213421
];

$publicKey = openssl_pkey_get_public($publicKey); //解析公钥
$rs = openssl_public_encrypt(json_encode($data), $encrypted, $publicKey) ? base64_encode($encrypted) : null; 
echo $rs;

我们可以将生成的公钥直接复制粘贴到代码文件中，也可以使用​​fopen()​​​打开读取公钥文件。注意使用​​openssl_public_encrypt()​​加密的明文内容不能太长，太长的内容可考虑分段加密或者使用DES等方式加密。

运行后，得到加密后的内容：

A7yj2Yjuc4Y8jhtmz5MdxrMFGhyortBJ53kYQZ8MMNNsjW2rW21a/l4DH247xh0zkPPHHzygGqNIFwuiPFaK2RvubfjZxyqIfNts8RkNXGSTIYCKv6BobI3AWcgF+eyyrhaoTiiCUVwDqNrVoLVZdOPReyK5dOvOPd1nXemhg9Q=

RSA2解密

后台支付系统接收到加密后的内容后，使用私钥解密。

$privateKey = '-----BEGIN PRIVATE KEY-----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-----END PRIVATE KEY-----';

$key = openssl_pkey_get_private($privateKey); //解析私钥
$encrypted = base64_decode($encrypted);
//解密
$mydata = openssl_private_decrypt($encrypted, $decrypted, $key) ? $decrypted : null;
echo $mydata;

运行后就得到解密后的数据：

{"order_id":"N2020020212345689232","money":1000000,"user_id":1982,"pay_type":"alipay","pay_time":1583213421}

RSA2签名

首先我们要了解为什么要进行签名？我们在进行数据请求的时候，为了防止数据被人截取或篡改，造成不好的影响，所以我们在进行数据接口发送与接收的时候，需要进行签名验证。进行签名的原理是：客户端和服务端使用同样的签名算法，来计算签名，当客户端提交的签名，和服务端提供的签名一致的时候，就签名成功。

我们使用RSA2来给客户端数据签名。注意，签名方使用私钥，证明这个签名是从你这个客户端发出去的。当然验签方也就是服务端使用公钥验签。下面的示例中我们还是使用文章开始时生成的公钥和私钥。

//要签名的数据
$data = [
    'order_id' => 'N2020020212345689232',
    'money' => 1000000,
    'user_id' => 1982,
    'pay_type' => 'alipay',
    'pay_time' => 1583213421
];

$privateKey = openssl_pkey_get_private($privateKey);
$signature = openssl_sign(json_encode($data), $sign, $privateKey, OPENSSL_ALGO_SHA256) ? base64_encode($sign) : null;
echo $signature;

函数​​openssl_sign()​​将支付数据进行了RS2签名，运行后得到签名：

eYg6ss/iOuie8SUikqdTTBmctOatTV+zrw5NGfR33rPJvzSrRRZvC/ynwaS3ZLoX4sUlD0mcF9WEoLwG1IXKeqszkCkY06DejvUZNk4N5Ie49MiBPOgTz2qdWP1Q0bnL2T7c+KqDLn9tk2vzDRUoMW8aPPXuJFiNTYaNf50aty0=

RSA2验签

服务端收到客户端提交的数据和签名后，使用公钥进行签名验证。

//接收客户端的签名
$sign = 'eYg6ss/iOuie8SUikqdTTBmctOatTV+zrw5NGfR33rPJvzSrRRZvC/ynwaS3ZLoX4sUlD0mcF9WEoLwG1IXKeqszkCkY06DejvUZNk4N5Ie49MiBPOgTz2qdWP1Q0bnL2T7c+KqDLn9tk2vzDRUoMW8aPPXuJFiNTYaNf50aty0=';
//接收客户端的原始数据
$data = [
    'order_id' => 'N2020020212345689232',
    'money' => 1000000,
    'user_id' => 1982,
    'pay_type' => 'alipay',
    'pay_time' => 1583213421
];

$publicKey = openssl_pkey_get_public($publicKey);
$rs = openssl_verify(json_encode($data), base64_decode($sign), $publicKey, OPENSSL_ALGO_SHA256);
var_dump($rs);
if ($rs) {
    echo 'ok';
    ...do something...
} else {
    echo 'fail...';
}

上述代码中，为了演示我给​​$sign​​​和​​$data​​​两个变量赋值，实际上这两项值是从客户端传递过来的，一般是​​post​​提交过来的，这里代码中不做演示了，大家可以自己练习。

运行上述代码后，成功输出“ok”，即验签成功。

以上。