PHP开发接口使用RSA进行加密解密方法

网络安全问题很重要，尤其是保证数据安全，遇到很多在写接口的程序员直接都是明文数据传输，建议经过接口的重要数据进行加密解密之后进行使用。

RSA加密算法是最常用的非对称加密算法。

下面为具体类、实例：

    <?php
    
    /**
     * RSA算法类
     * 签名及密文编码：base64字符串/十六进制字符串/二进制字符串流
     * 填充方式: PKCS1Padding（加解密）/NOPadding（解密）
     *
     * Notice:Only accepts a single block. Block size is equal to the RSA key size!
     * 如密钥长度为1024 bit，则加密时数据需小于128字节，加上PKCS1Padding本身的11字节信息，所以明文需小于117字节
     *
     */
    class RSA
    {
        private $pubKey = null;
        private $priKey = null;
    
        /**
         * 构造函数
         *
         * @param string 公钥文件（验签和加密时传入）
         * @param string 私钥文件（签名和解密时传入）
         */
        public function __construct($public_key_file = '', $private_key_file = '')
        {
            if ($public_key_file) {
                $this->_getPublicKey($public_key_file);
            }
            if ($private_key_file) {
                $this->_getPrivateKey($private_key_file);
            }
        }
    
        // 私有方法
        /**
         * 自定义错误处理
         */
        private function _error($msg)
        {
            die('RSA Error:' . $msg); //TODO
        }
    
        /**
         * 检测填充类型
         * 加密只支持PKCS1_PADDING
         * 解密支持PKCS1_PADDING和NO_PADDING
         *
         * @param int 填充模式
         * @param string 加密en/解密de
         * @return bool
         */
        private function _checkPadding($padding, $type)
        {
            if ($type == 'en') {
                switch ($padding) {
                    case OPENSSL_PKCS1_PADDING:
                        $ret = true;
                        break;
                    default:
                        $ret = false;
                }
            } else {
                switch ($padding) {
                    case OPENSSL_PKCS1_PADDING:
                    case OPENSSL_NO_PADDING:
                        $ret = true;
                        break;
                    default:
                        $ret = false;
                }
            }
            return $ret;
        }
    
        private function _encode($data, $code)
        {
            switch (strtolower($code)) {
                case 'base64':
                    $data = base64_encode('' . $data);
                    break;
                case 'hex':
                    $data = bin2hex($data);
                    break;
                case 'bin':
                default:
            }
            return $data;
        }
    
        private function _decode($data, $code)
        {
            switch (strtolower($code)) {
                case 'base64':
                    $data = base64_decode($data);
                    break;
                case 'hex':
                    $data = $this->_hex2bin($data);
                    break;
                case 'bin':
                default:
            }
            return $data;
        }
    
        private function _getPublicKey($file)
        {
            $key_content = $this->_readFile($file);
            if ($key_content) {
                $this->pubKey = openssl_get_publickey($key_content);
            }
        }
    
        private function _getPrivateKey($file)
        {
            $key_content = $this->_readFile($file);
            if ($key_content) {
                $this->priKey = openssl_get_privatekey($key_content);
            }
        }
    
        private function _readFile($file)
        {
            $ret = false;
            if (!file_exists($file)) {
                $this->_error("The file {$file} is not exists");
            } else {
                $ret = file_get_contents($file);
            }
            return $ret;
        }
    
        private function _hex2bin($hex = false)
        {
            $ret = $hex !== false && preg_match('/^[0-9a-fA-F]+$/i', $hex) ? pack("H*", $hex) : false;
            return $ret;
        }
    
        /**
         * 生成签名
         *
         * @param string 签名材料
         * @param string 签名编码（base64/hex/bin）
         * @return 签名值
         */
        public function sign($data, $code = 'base64')
        {
            $ret = false;
            if (openssl_sign($data, $ret, $this->priKey)) {
                $ret = $this->_encode($ret, $code);
            }
            return $ret;
        }
    
        /**
         * 验证签名
         *
         * @param string 签名材料
         * @param string 签名值
         * @param string 签名编码（base64/hex/bin）
         * @return bool
         */
        public function verify($data, $sign, $code = 'base64')
        {
            $ret = false;
            $sign = $this->_decode($sign, $code);
            if ($sign !== false) {
                switch (openssl_verify($data, $sign, $this->pubKey)) {
                    case 1:
                        $ret = true;
                        break;
                    case 0:
                    case -1:
                    default:
                        $ret = false;
                }
            }
            return $ret;
        }
    
        /**
         * 加密
         *
         * @param string 明文
         * @param string 密文编码（base64/hex/bin）
         * @param int 填充方式（貌似php有bug，所以目前仅支持OPENSSL_PKCS1_PADDING）
         * @return string 密文
         */
        public function encrypt($data, $code = 'base64', $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING)
        {
            $ret = false;
            if (!$this->_checkPadding($padding, 'en')) $this->_error('padding error');
            if (openssl_public_encrypt($data, $result, $this->pubKey, $padding)) {
                $ret = $this->_encode($result, $code);
            }
            return $ret;
        }
    
        /**
         * 解密
         *
         * @param string 密文
         * @param string 密文编码（base64/hex/bin）
         * @param int 填充方式（OPENSSL_PKCS1_PADDING / OPENSSL_NO_PADDING）
         * @param bool 是否翻转明文（When passing Microsoft CryptoAPI-generated RSA cyphertext, revert the bytes in the block）
         * @return string 明文
         */
        public function decrypt($data, $code = 'base64', $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING, $rev = false)
        {
            $ret = false;
            $data = $this->_decode($data, $code);
            if (!$this->_checkPadding($padding, 'de')) $this->_error('padding error');
            if ($data !== false) {
                if (openssl_private_decrypt($data, $result, $this->priKey, $padding)) {
                    $ret = $rev ? rtrim(strrev($result), "\0") : '' . $result;
                }
            }
            return $ret;
        }
    }
  

使用方法

    <?php
    header('Content-Type:text/html;Charset=utf-8;');
    include "RSA.php";
    echo '<pre>';
    
    $pubfile = 'E:\ddd\rsa_public_key.pem';
    $prifile = 'E:\ddd\rsa_private_key.pem';
    $rsa = new RSA($pubfile, $prifile);
    $rst = array(
        'ret' => 200,
        'code' => 1,
        'data' => array(1, 2, 3, 4, 5, 6),
        'msg' => "success",
    );
    $ex = json_encode($rst);
    //加密
    $ret_e = $rsa->encrypt($ex);
    //解密
    $ret_d = $rsa->decrypt($ret_e);
    echo $ret_e;
    echo '<pre>';
    echo $ret_d;
    
    echo '<pre>';
    
    $a = 'test';
    //签名
    $x = $rsa->sign($a);
    //验证
    $y = $rsa->verify($a, $x);
    var_dump($x, $y);
    exit;