非对称加密openssl协议在php7实践

      据网上资料，rsa加密算法是一种非对称加密算法。在公开密钥加密和电子商务中rsa被广泛使用。rsa是1977年由罗纳德·李维斯特（ron rivest）、阿迪·萨莫尔（adi shamir）和伦纳德·阿德曼（leonard adleman）一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。rsa就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

    工作中经常会出现对敏感数据加解密的需要，比如自己当前金融公司涉及到的用户交易数据，用户身份识别验证等。这里有关用户身份识别的用到了rsa加密算法。php这里用到了openss协议。

    非对称加密即是私钥加密需用公钥解密；公钥加密的需用私钥解密；公钥和私钥是成对出现，公钥可以派发给所用人，私钥只可服务端保留。

    下面是php实现的openssl加解密部分示例代码：

##服务器是centos7
##首先确定服务器是否安装openssl协议(未安装的请执行命令yum install -y openssl-devel):
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# openssl version
openssl 1.0.2k-fips  26 jan 2017
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]#

#生成私钥文件rsa_private_key.pem文件
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
generating rsa private key, 1024 bit long modulus
..................................................++++++
........................................................................++++++
e is 65537 (0x10001)
##私钥转成pkcs8模式(文末附各模式说明)
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# openssl pkcs8 -topk8 -inform pem -in rsa_private_key.pem -outform pem -nocrypt -out private_key.pem
##打印私钥文件
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# cat rsa_private_key.pem
-----begin rsa private key-----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-----end rsa private key-----

 ##根据私钥得到相应的公钥
 [root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem
 writing rsa key
 [root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# cat rsa_public_key.pem
 -----begin public key-----
 migfma0gcsqgsib3dqebaquaa4gnadcbiqkbgqch13gukzwqlx7cuyqvy1a6jujj
 armax8yhctrtcl+kpa5cg6md609qnitacujxmh7q/w+1lw/cuwn0q7s3s4wzjet6
 yci3fh4zqvmpqwickwc/he3pvv3ljsbvmpoz2bfn1erwvtmsp4dvaqe542yvbz13
 vgheevkki5uqwyhy1widaqab
 -----end public key-----

##新建openssl.php
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# cat openssl.php

<?php
/**
 * 私钥加密/公钥解密
 *
 * @param $str string 待加解密字符串
 * @param $isencrypt boolean
 * return string|null
 */
 function opensslprivateencrypt($str, $isencrypt = true)
 {

　　if($isencrypt){
　　　　$privatekey = file_get_contents('./rsa_private_key.pem');
　　　　$privatekey = openssl_pkey_get_private($privatekey);

　　　　return openssl_private_encrypt($str, $encryptedstr, $privatekey)
　　　　　　? base64_encode($encryptedstr) : null;
　　}else{
　　　　$publickey = file_get_contents('./rsa_public_key.pem');
　　　　$publickey = openssl_pkey_get_public($publickey);

　　　　return (openssl_public_decrypt(base64_decode($str), $decryptedstr, $publickey))
　　　　? $decryptedstr : null;
　　}
}

/**
 * 公钥加密/私钥解密
 *
 * @param $str string 待加解密字符串
 * @param $isencrypt boolean
 * return string|null
 */
function opensslpublicencrypt($str , $isencrypt = true)
{

　　if($isencrypt){
　　　　$publickey = file_get_contents('./rsa_public_key.pem');
　　　　$publickey = openssl_pkey_get_public($publickey);

　　　　return openssl_public_encrypt($str, $encryptedstr, $publickey)
　　　　　　? base64_encode($encryptedstr) : null;
　　}else{
　　　　$privatekey = file_get_contents('./rsa_private_key.pem');
　　　　$privatekey = openssl_pkey_get_private($privatekey);

　　　　return (openssl_private_decrypt(base64_decode($str), $decryptedstr, $privatekey))
　　　　　　? $decryptedstr : null;
　　}
}

$config = array();
$config['title'] = 'php is the best program language.';
$config['comment'] = 'phpers are great people.';

$privateencrypt = opensslprivateencrypt(json_encode($config));
echo("##privateencrypt is:" . php_eol);
echo($privateencrypt . php_eol);
$privatedecrypt = opensslprivateencrypt($privateencrypt, false);
echo("##privatedecrypt is:" . php_eol);
echo($privatedecrypt . php_eol);

$publicencrypt = opensslpublicencrypt(json_encode($config));
echo("##publicencrypt is:" . php_eol);
echo($publicencrypt . php_eol);
$publicdecrypt = opensslpublicencrypt($publicencrypt, false);
echo("##publicdecrypt is:" . php_eol);
echo($publicdecrypt . php_eol);

##执行脚本
[root@iz2vcf47jzvf8dxrapolf7z test]# php openssl.php
##privateencrypt is:
mlrliawbwle69yj5/lnnw1t8qsjhnfa+96s/ksmywean/hesv7jfvaj6mn/fy2drrwkkeonguuysrcftbcs1ieg7utqbuaasxa5dwvgttrfodcdhhml7p90+dio8n+vmobx1kkuegpvth03y3mguvsj/blkle8jrfxyjguficv0=
##privatedecrypt is:
{"title":"php is the best program language.","comment":"phpers are great people."}
##publicencrypt is:
nw2k5m2pkrzmemshxik7mfyc+ydjh1+b6trempv+ywbfsulo2p8ewwcxoqxvsv4ug87a1s4xa2qysntdewhpyoim97457odvvcb6jx+cqqdwj1wlls+gx7fjxw7z0kmpmcm5imcqwwpk+uzf+dpc/gjfa9ugaamyczuumoauax0=
##publicdecrypt is:
{"title":"php is the best program language.","comment":"phpers are great people."}

pkcs标准：

pkcs标准汇总
	版本	名称	简介
pkcs #1	2.1	rsa密码编译标准（rsa cryptography standard）	定义了rsa的数理基础、公/私钥格式，以及加/解密、签/验章的流程。1.5版本曾经遭到攻击。
pkcs #2	-	撤销	原本是用以规范rsa加密摘要的转换方式，现已被纳入pkcs#1之中。
pkcs #3	1.4	dh密钥协议标准（diffie-hellman key agreement standard）	规范以dh密钥协议为基础的密钥协议标准。其功能，可以让两方通过金议协议，拟定一把会议密钥(session key)。
pkcs #4	-	撤销	原本用以规范转换rsa密钥的流程。已被纳入pkcs#1之中。
pkcs #5	2.0	密码基植加密标准（password-based encryption standard）	参见rfc 2898与pbkdf2。
pkcs #6	1.5	证书扩展语法标准（extended-certificate syntax standard）	将原本x.509的证书格式标准加以扩充。
pkcs #7	1.5	密码消息语法标准（cryptographic message syntax standard）	参见rfc 2315。规范了以公开密钥基础设施（pki）所产生之签名/密文之格式。其目的一样是为了拓展数字证书的应用。其中，包含了s/mime与cms。
pkcs #8	1.2	私钥消息表示标准（private-key information syntax standard）.	apache读取证书私钥的标准。
pkcs #9	2.0	选择属性格式（selected attribute types）	定义pkcs#6、7、8、10的选择属性格式。
pkcs #10	1.7	证书申请标准（certification request standard）	参见rfc 2986。规范了向证书中心申请证书之csr（certificate signing request）的格式。
pkcs #11	2.20	密码设备标准接口（cryptographic token interface (cryptoki)）	定义了密码设备的应用程序接口（api）之规格。
pkcs #12	1.0	个人消息交换标准（personal information exchange syntax standard）	定义了包含私钥与公钥证书（public key certificate）的文件格式。私钥采密码(password)保护。常见的pfx就履行了pkcs#12。
pkcs #13	–	椭圆曲线密码学标准（elliptic curve cryptography standard）	制定中。规范以椭圆曲线密码学为基础所发展之密码技术应用。椭圆曲线密码学是新的密码学技术，其强度与效率皆比现行以指数运算为基础之密码学算法来的优秀。然而，该算法的应用尚不普及。
pkcs #14	–	拟随机数产生器标准（pseudo-random number generation）	制定中。规范拟随机数产生器的使用与设计。
pkcs #15	1.1	密码设备消息格式标准（cryptographic token information format standard）	定义了密码设备内部数据的组织结构。