PHP OpenSSL 加密扩展 - 概述

程序员文章站 2024-03-16 19:46:16

...

mcrypt 已经废弃，对称/非对称加解密统一在 OpenSSL 中实现。

1. 安装

phpize 命令是用来准备 PHP 扩展库的编译环境的。详情参考这里，简单步骤如下：

$ cd extname
$ phpize
$ ./configure
$ make && make install

make install 安装成功后将创建 extname.so 库（类似于 Windows 下的 dll 文件）并放置于 PHP 的扩展库目录中。需要在 php.ini 配置文件中加入 extension=extname.so 这一行之后才能使用此扩展库。
如果系统中没有 phpize 命令并且使用 yum 或 apt 等方式安装 PHP，那要安装 PHP 包相应的开发版本，此版本通常包含了 phpize 命令以及相应的用于编译 PHP 及其扩展库的头文件。

1.1 Linux

查看 PHP 扩展的安装目录用这个命令：php -i | grep extension_dir：

[root@VM_120_242_centos ~]# php -i | grep extension_dir
extension_dir => /usr/lib64/php/modules => /usr/lib64/php/modules
sqlite3.extension_dir => no value => no value

查看 PHP 已经安装的扩展用这个命令：php -m：

[root@VM_120_242_centos openssl]# php -m
[PHP Modules]
bz2
calendar
Core
curl
date
fileinfo
filter
gd
hash
iconv
json
libxml
mcrypt
mysqli
openssl
pcntl
pcre
PDO
pdo_mysql
Phar
readline
Reflection
session
SimpleXML
sockets
SPL
standard
zip
zlib

CentOS7 通过 yum 命令安装后的扩展模块位置及详情：

[[email protected]_120_242_centos ~]# cd /usr/lib64/php/modules/
[[email protected]_120_242_centos modules]# ll
总用量 5972
-rwxr-xr-x 1 root root   24696 6月  10 2017 bz2.so
-rwxr-xr-x 1 root root   33808 6月  10 2017 calendar.so
-rwxr-xr-x 1 root root   82808 6月  10 2017 curl.so
-rwxr-xr-x 1 root root 3164288 6月  10 2017 fileinfo.so
-rwxr-xr-x 1 root root  378328 6月  10 2017 gd.so
-rwxr-xr-x 1 root root   70360 6月  10 2017 gmp.so
-rwxr-xr-x 1 root root   45112 6月  10 2017 iconv.so
-rwxr-xr-x 1 root root   40688 6月  10 2017 json.so
-rwxr-xr-x 1 root root   45232 6月  10 2017 mcrypt.so
-rwxr-xr-x 1 root root  133208 6月  10 2017 mysqlnd_mysqli.so
-rwxr-xr-x 1 root root  282000 6月  10 2017 mysqlnd.so
-rwxr-xr-x 1 root root   28792 6月  10 2017 pdo_mysqlnd.so
-rwxr-xr-x 1 root root  112368 6月  10 2017 pdo.so
-rwxr-xr-x 1 root root  272152 6月  10 2017 phar.so
-rwxr-xr-x 1 root root   58368 6月  10 2017 simplexml.so
-rwxr-xr-x 1 root root   87392 6月  10 2017 sockets.so
-rwxr-xr-x 1 root root   32904 6月  10 2017 xmlreader.so
-rwxr-xr-x 1 root root   54168 6月  10 2017 xml.so
-rwxr-xr-x 1 root root   49160 6月  10 2017 xmlwriter.so
-rwxr-xr-x 1 root root  138704 6月  10 2017 zip.so

1.1.1 编译安装

编译的同时安装 OpenSSL 模块

如果本地编译安装 PHP7，可以通过参数 --with-openssl[=DIR] 安装 OpenSSL 模块，例如 --with-openssl=/usr/local。

单独安装 OpenSSL 模块

安装后可以通过单独编译 openssl.so 模块来安装。注意，编译安装和其他方式（yum，apt 等）后的目录结构不一样，需要通过 whereis php 命令自行判断。PHP 源码包括了 OpenSSL，可以通过源码创建 openssl.so 文件。
如果 PHP 源码的下载目录是 /data/php-7.0.12，那么 OpenSSL 的目录为 /data/php-7.0.12/ext/openssl，进入 OpenSSL 的目录后，执行以下操作：

mv config0.m4 config.m4 # 只识别 config.m4 文件，需要重命名
/data/php/bin/phpize # 初始化 PHP 扩展库的编译环境
./configure --with-openssl --with-php-config=/data/php-7.0.12/bin/php-config # 配置
make && make install # 编译

安装成功会生成一个包含 openssl.so 文件的目录，把 openssl.so 文件拷贝到 php.ini 中指定的 extension_dir 目录下，修改 php.ini 配置文件，设置扩展组件的存放目录和具体的扩展组件即可。

如果执行 ./configure 时报错 Cannot find OpenSSL...，则说明 Linux 上没有安装 OpenSSL，需要先安装（我的 CentOS 安装命令为：yum install openssl openssl-devel）。

extension_dir = "/usr/lib64/php/modules/"
extension=openssl.so

安装任何扩展模块后，都需要重启服务器（Nginx 或 Apache）和 PHP（一般就是 php-fpm）。

1.2 Windows

直接下载最新版本的 PHPStudy，集成了 OpenSSL。需要在 php.ini 配置文件中开启 OpenSSL 扩展：extension=php_openssl.dll。

2. 常用函数

文档在这里：http://php.net/manual/zh/ref.openssl.php

对称加解密（aes，des，3des 等算法）

openssl_encrypt 用对称算法加密数据

(PHP 5 >= 5.3.0, PHP 7)

string openssl_encrypt ( string $data , string $method , string $key [, int $options = 0 [, string $iv = "" [, string &$tag = NULL [, string $aad = "" [, int $tag_length = 16 ]]]]] )
以指定的方式和 key 加密数据，返回原始或 base64 编码后的字符串。

参数：
data：待加密的明文信息数据。
method：加密方式。通过函数 openssl_get_cipher_methods() 可获取有效的加密方式列表。常用的有：AES-128-CBC，AES-128-ECB，DES-CBC，DES-ECB，
key：密码，注意这个密码经常会再进行一次哈希，而不是直接使用。
options：以下标记的按位或： OPENSSL_RAW_DATA 原生数据，对应数字1，不进行 base64 编码。OPENSSL_ZERO_PADDING 数据进行 base64 编码再返回，对应数字0。
iv：非 NULL 的初始化向量。对于 ECB 模式可以省略，但 CBC 模式不可省略。
tag：使用 AEAD 密码模式（GCM 或 CCM）时传引用的验证标签。
aad：附加的验证数据。
tag_length：验证 tag 的长度。GCM 模式时，它的范围是 4 到 16。
返回值：
成功时返回加密后的字符串，或者在失败时返回 FALSE。

openssl_decrypt 用对称算法解密数据

(PHP 5 >= 5.3.0, PHP 7)

string openssl_decrypt ( string $data , string $method , string $key [, int $options = 0 [, string $iv = "" [, string $tag = "" [, string $aad = "" ]]]] )
用指定的方法和密码，解密原始的或经过 base64 编码的字符串。

参数
data：The encrypted message to be decrypted.
method：The cipher method. For a list of available cipher methods, use openssl_get_cipher_methods().
key：The key.
options：options can be one of OPENSSL_RAW_DATA, OPENSSL_ZERO_PADDING.
iv：A non-NULL Initialization Vector.
tag：The authentication tag in AEAD cipher mode. If it is incorrect, the authentication fails and the function returns FALSE.
aad：Additional authentication data.
返回值
成功后返回解密后的字符串，在失败时返回 FALSE。

摘要，哈希，对应 md5，sha1，sha256 等算法

openssl_digest

(PHP 5 >= 5.3.0, PHP 7)

string openssl_digest ( string $data , string $method [, bool $raw_output = FALSE ] )
通过指定的方式来计算给定数据的摘要哈希信息。返回原始数据或经过 binhex 编码的数据。

参数
data：待哈希的数据。
method：哈希算法。例如”sha256”。通过 openssl_get_md_methods()获取所有可用的哈希算法。
raw_output：Setting to TRUE will return as raw output data, otherwise the return value is binhex encoded.
返回值
成功时返回摘要哈希值，在失败时返回 FALSE。

非对称加解密（RSA 等算法）

非对称算法会用到 public_key 公钥、private_key 私钥。公钥加密的数据需要用私钥解密，反之，私钥解密的数据需要用公钥解密。一般用公钥加密，私钥解密。私钥加签，公钥验签。

openssl_private_decrypt 私钥解密

openssl_private_encrypt 私钥加密

openssl_public_decrypt 公钥解密

openssl_public_encrypt 公钥加密

openssl_verify 验签

3. 常用的辅助函数

ord 函数和 chr 函数参考
 php实现java的byte数组转换
 PHP对接java的AES/ECB/PKCS5Padding加密方式

返回字符串的 ASCII 码值（扩展了 ord 函数，可以处理 UTF8 编码的字符串）参考文档

function ordutf8($string, &$offset) {
    $code = ord(substr($string, $offset,1)); 
    if ($code >= 128) {        //otherwise 0xxxxxxx
        if ($code < 224) $bytesnumber = 2;                //110xxxxx
        else if ($code < 240) $bytesnumber = 3;        //1110xxxx
        else if ($code < 248) $bytesnumber = 4;    //11110xxx
        $codetemp = $code - 192 - ($bytesnumber > 2 ? 32 : 0) - ($bytesnumber > 3 ? 16 : 0);
        for ($i = 2; $i <= $bytesnumber; $i++) {
            $offset ++;
            $code2 = ord(substr($string, $offset, 1)) - 128;        //10xxxxxx
            $codetemp = $codetemp*64 + $code2;
        }
        $code = $codetemp;
    }
    $offset += 1;
    if ($offset >= strlen($string)) $offset = -1;
    return $code;
}

// 使用
$offset = 0;
while ($offset >= 0) {
    echo $offset.": ".ordutf8($str, $offset)."\n";
}

获取字符串对应的的字节数组（对应 JAVA 的字节数组 byte array）

function getBytes($string) {  
    $bytes = array();  
    for ($i = 0; $i < strlen($string); $i++){    //遍历每一个字符，用 ord 函数转为 ASCII 码后，拼接成数组
        // Java 中的 byte 类型只有一个字节，存储范围 -128~127，ord 函数生成的 ASCII 码范围是0~255，需要处理
        if (ord($str[$i]) >= 128) {
            $byte = ord($str[$i]) - 256;
        } else {
            $byte = ord($str[$i]);
        }
    }
    $bytes[] = $byte;  
    return $bytes;  
}

获取数字对应的的字节数组（对应 JAVA 的字节数组 byte array）

Java 中强制类型转换时，其他类型的数据不管有多少个字节，只保留对应二进制数据的低 8 位（最后一个字节）。

// 只保留整型数据对应 32 bit 中的低 8 位
function intToByte($num) {
    $num = decbin($num);  // 把十进制数字转换为二进制
    $num = substr($num,-8); // 取后8位

     //第一位是 1 代表是负数，需要减去 256 
    if (substr($num, 0, 1) == 1) {
        return bindec($num) - 256; //bindec 也是php自带的函数，可以把二进制数转为十进制
    }
    return bindec($num);
}

将字符串的每个字节用对应 ASCII 码的十六进制表示

// 转为 16 进制表示，其中 ord 函数将字符转为对应的 ASCII 码，dechex 函数将数字从十进制转为十六进制
function strToHex($string)
{
    $hex = "";
    for ($i = 0; $i < strlen($string); $i++) {
        $tmp = dechex(ord($string[$i]));
        if (strlen($tmp) == 1) $tmp = '0'.$tmp; // 一个字节必须占 2 个十六进制位，不够则补 0
        $hex .= $tmp;
    }
    $hex = strtoupper($hex);
    return $hex;
}

PHP OpenSSL 加密扩展 - 概述

1. 安装

1.1 Linux

1.1.1 编译安装

编译的同时安装 OpenSSL 模块

单独安装 OpenSSL 模块

1.2 Windows

2. 常用函数

对称加解密（aes，des，3des 等算法）

openssl_encrypt 用对称算法加密数据

openssl_decrypt 用对称算法解密数据

摘要，哈希，对应 md5，sha1，sha256 等算法

openssl_digest

非对称加解密（RSA 等算法）

openssl_private_decrypt 私钥解密

openssl_private_encrypt 私钥加密

openssl_public_decrypt 公钥解密

openssl_public_encrypt 公钥加密

openssl_verify 验签

3. 常用的辅助函数

返回字符串的 ASCII 码值（扩展了 ord 函数，可以处理 UTF8 编码的字符串）参考文档

获取字符串对应的的字节数组（对应 JAVA 的字节数组 byte array）

获取数字对应的的字节数组（对应 JAVA 的字节数组 byte array）

将字符串的每个字节用对应 ASCII 码的十六进制表示

PHP使用OpenSSL扩展