使用证书对数据进行签名、验签、加密、解密以及openssl的常用方法

首先要使用openssl提供的函数,PHP需要此扩展:

编译时加上此配置即可:–with-openssl=/path/to/ssl

首先看看如何对数据进行签名:
使用证书对数据进行签名、验签、加密、解密以及openssl的常用方法_第1张图片
这里我们学习到了三个openssl的方法:

openssl_pkey_get_private ( mixed $key [, string $passphrase = “” ] ) 此方法用于加载私钥。
$key接受的参数可以是私钥文件(协议+文件路径)或者私钥的内容。如上面代码里的方式是后者,如果换成第一种方式则是:
p r i v a t e k e y = o p e n s s l p k e y g e t p r i v a t e ( “ f i l e : / / privatekey = openssl_pkey_get_private(“file:// privatekey=opensslpkeygetprivate(file://privatekeyFile”, $passphrase);
$passphrase参数为私钥的密码,如果私钥没有密码的话,可以不传或者传空。 此外,这个方法还有个别名:openssl_get_privatekey

openssl_digest ( string $data , string $method [, bool $raw_output = false ] ) 此方法用于对数据进行摘要计算。
$data是需要生成摘要的数据。
$method是生成摘要的算法。摘要支持哪些算法,请参照附录1.
$raw_output表示是否返回原始数据,如果为false(默认)的话则返回binhex编码后的数据。

事实上摘要的生成可以不使用openssl的这个方法,因为其实生成摘要就是对数据进行hash,我们可以用以下代码取代摘要生成部分:

 if (function_exists(‘hash’)) { 
       
        
         
          
           d
          
          
           i
          
          
           g
          
          
           e
          
          
           s
          
          
           t
          
          
           =
          
          
           h
          
          
           a
          
          
           s
          
          
           h
          
          
           (
          
         
         
          digest = hash(
         
        
       digest=hash(digestAlgo, $data, TRUE); } elseif (function_exists(‘mhash’)) { 
       
        
         
          
           d
          
          
           i
          
          
           g
          
          
           e
          
          
           s
          
          
           t
          
          
           =
          
          
           m
          
          
           h
          
          
           a
          
          
           s
          
          
           h
          
          
           (
          
          
           c
          
          
           o
          
          
           n
          
          
           s
          
          
           t
          
          
           a
          
          
           n
          
          
           t
          
          
           (
          
          
           “
          
          
           M
          
          
           H
          
          
           A
          
          
           S
          
          
           
            H
           
           
            ”
           
          
          
           .
          
          
           s
          
          
           t
          
          
           r
          
          
           t
          
          
           o
          
          
           u
          
          
           p
          
          
           p
          
          
           e
          
          
           r
          
          
           (
          
         
         
          digest =mhash(constant(“MHASH_” . strtoupper(
         
        
       digest=mhash(constant(MHASH.strtoupper(digestAlgo)), $data); } 
       
        
         
          
           d
          
          
           i
          
          
           g
          
          
           e
          
          
           s
          
          
           t
          
          
           =
          
          
           b
          
          
           i
          
          
           n
          
          
           2
          
          
           h
          
          
           e
          
          
           x
          
          
           (
          
         
         
          digest = bin2hex(
         
        
       digest=bin2hex(digest); 
使用hash方法有个好处就是支持的算法要比openssl_digest多很多。具体支持的算法可以调用hash_algos()方法查看。

openssl_sign ( string KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 15: data , string &̲signature , mixed $priv_key_id [, int $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] ) 此方法用于对数据进行签名。 $data为需要进行签名的数据,一般为摘要。 $signature为调用成功后生成的签名。 $priv_key_idopenssl_pkey_get_private方法返回的资源标识符。 $signature_alg是签名使用的算法,默认为OPENSSL_ALGO_SHA1。支持的算法请参照附录1。

为什么要先生成摘要再签名?因为用私钥签名是比较耗时耗性能的,特别是在数据比较大的情况下。而摘要算法可以很快的生成一串很短的字符串。用这串东西去签名就快很多了。

OK。下面我们看看如何验签:
使用证书对数据进行签名、验签、加密、解密以及openssl的常用方法_第2张图片
生成摘要的算法以及验签的算法必须跟签名时保持一致。

这里,我们又学习到两个新的方法:

openssl_pkey_get_public ( mixed $certificate ) 这个方法用于加载公钥。
$certificate为公钥的内容。 同样,这个方法也有个别名:此外,这个方法还有个别名:openssl_get_publickey

openssl_verify ( string $data , string $signature , mixed $pub_key_id [, int $signature_alg = OPENSSL_ALGO_SHA1 ] ) 此方法用于验签。 $data为用于生成签名的数据。 $signature为上一步生成的签名。 $pub_key_id为加载的公钥。 $signature_alg为验签的算法。对应签名的算法。

简单说完签名与验签,下面我们说说加密及解密。

先看看加密:
使用证书对数据进行签名、验签、加密、解密以及openssl的常用方法_第3张图片
再看看解密:
使用证书对数据进行签名、验签、加密、解密以及openssl的常用方法_第4张图片
很简单。这里我们又学到两个新的方法:

openssl_public_encrypt ( string KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 15: data , string &̲crypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING ] )此方法用于使用公钥进行加密。
$data为需要加密的数据。
$crypted为加密后的数据。
$key为公钥。
$padding为填充方式,默认为OPENSSL_PKCS1_PADDING,还可以是如下几个值:OPENSSL_SSLV23_PADDING, OPENSSL_PKCS1_OAEP_PADDING, OPENSSL_NO_PADDING。

openssl_private_decrypt ( string KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 15: data , string &̲decrypted , mixed $key [, int $padding = OPENSSL_PKCS1_PADDING ] ) 此方法用于使用私钥进行解密。
$data为需要解密的数据。
$decrypted为解密后的数据。
$key为私钥。
$padding为填充方式。

目前还没弄清楚各种填充方式的使用场景。

公钥加密的数据只能用私钥进行解密,而用私钥加密的数据只能用公钥进行解密。上面的代码描述的是前者。而后者对应的方法是:openssl_private_encryptopenssl_public_decrypt。这两个方法跟上面类似,这里不作解释。

事实上,在HTTPS里,数据的加密和解密并不是直接使用公钥和私钥进行的,而是使用另外一个密钥进行对称加密跟解密。公钥跟私钥是用来加密跟解密这个密钥的。为什么要这样做了,理由跟上面讲到的签名一样,用公钥加密大数据是比较耗时耗性能的。

附录1 签名算法:

算法	备注
OPENSSL_ALGO_DSS1	此常量在PHP 5.0.0中添加
OPENSSL_ALGO_SHA1	此常量在PHP 5.0.0中添加。为openssl_sign和openssl_verify方法的默认值。
OPENSSL_ALGO_SHA224	此常量在PHP 5.4.8中添加
OPENSSL_ALGO_SHA256	此常量在PHP 5.4.8中添加
OPENSSL_ALGO_SHA384	此常量在PHP 5.4.8中添加
OPENSSL_ALGO_SHA512	此常量在PHP 5.4.8中添加
OPENSSL_ALGO_RMD160	此常量在PHP 5.4.8中添加
OPENSSL_ALGO_MD5	此常量在PHP 5.0.0中添加
OPENSSL_ALGO_MD4	此常量在PHP 5.0.0中添加
OPENSSL_ALGO_MD2	
此常量在PHP 5.0.0中添加。从PHP 5.2.13和PHP 5.3.2开始,这个常量只有在PHP编译时加入MD2的支持才有效。

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