PHP对称加密(AES加密算法)与非对称加密(RSA加密算法)
更新时间: 2022-03-04 16:24:48 为了保证网络传输数据的安全性，涉及敏感数据的传输，最好对数据预先加密，然后再在网络上进行传输，同时，还要保证数据在另一端是可解密的，并且还必须要通过钥匙(公钥或私钥)才能解密，没有钥匙(公钥或私钥)的人即使是拿到了加密过的数据也无法解密。
PHP对称加密(AES加密算法)与非对称加密(RSA加密算法)详细讲解及php的实现
为了保证网络传输数据的安全性，涉及敏感数据的传输，最好对数据预先加密，然后再在网络上进行传输，同时，还要保证数据在另一端是可解密的，并且还必须要通过钥匙(公钥或私钥)才能解密，没有钥匙(公钥或私钥)的人即使是拿到了加密过的数据也无法解密。
设计签名验证的时候，一定要满足以下几点：
可变性：每次的签名必须是不一样的。
时效性：每次请求的时效性，过期作废。
唯一性：每次的签名是唯一的。
完整性：能够对传入数据进行验证，防止篡改。
单向散列加密
把任意长的输入串变化成固定长的输出串，并且由输出串难以得到输入串，这种方法称为单项散列加密。
这句话简单点就是加密后的字符串无法还原
应用场景
用于敏感数据，比如用户密码，请求参数，文件加密等
在单向加密算法中常用的算法有：MD5 SHA Mac CRC
MD5 为例
方便存储：加密后都是固定大小（32 位）的字符串，能够分配固定大小的空间存储。
损耗低：加密 / 加密对于性能的损耗微乎其微。
文件加密：只需要 32 位字符串就能对一个巨大的文件验证其完整性。
不可逆：大多数的情况下不可逆，具有良好的安全性。
推荐新的密码加密方式:
password_hash ($pwd) 使用足够强度的单向散列算法创建密码的哈希（hash）
解密
password_verify ($pwd,$secrt)
对称加密
采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。
对称加密方式优点：算法公开，计算量小，加密解密速度快, 加密长度没有限制.
缺点: 需要双方商定密钥并保存,密钥管理成为双方的负担。
应用场景:
相对大一点的数据量或关键数据的加密。
在对称加密算法中常用的算法有：DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK、AES等。
AES加密算法
密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
PHP的OpenSSL扩展已经实现了AES加密算法，我们可以通过OpenSSL扩展提供的方法实现对数据的加密和解密,
PHP在7.2版本已经完全移除了MCrypt加密，PHP手册在7.1迁移页面给出了替代方案,就是用OpenSSL取代MCrypt.
PHP AES实现代码：
class AES
{
//设置AES秘钥
private static $aes_key = 'bUYJ3nTV6VBasdJF'; //此处填写前后端共同约定的秘钥
/**
* 加密
* @param string $str 要加密的数据
* @return bool|string 加密后的数据
*/
public function encrypt($str) {
$data = openssl_encrypt($str, 'AES-128-ECB', self::$aes_key, OPENSSL_RAW_DATA);
$data = base64_encode($data);
return $data;
}
/**
* 解密
* @param string $str 要解密的数据
* @return string 解密后的数据
*/
public function decrypt($str) {
$decrypted = openssl_decrypt(base64_decode($str), 'AES-128-ECB', self::$aes_key, OPENSSL_RAW_DATA);
return $decrypted;
}
}
非对称加密
对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥；而非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密，这两个秘钥是公开密钥（public key，简称公钥）和私有密钥（private key，简称私钥）。
非对称加密优点：安全性更高，加密时需要公钥，解密时需要私钥，公钥时公开的，私钥不能公开, 不能泄露, 被加密字符串变长加密串长度不变。
缺点：加密与解密速度慢,加密长度有限制不能超出 密匙长度/8-11 的长度字符串加密
应用场景
适合于对安全性要求很高的场景，适合加密少量数据，比如支付数据、登录数据等。
在非对称加密中使用的主要算法有：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等。
RSA加密算法
RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，该算法基于一个十分简单的数论事实：
将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥，即公钥，而两个大素数组合成私钥。公钥是可发布的供任何人使用，私钥则为自己所有，供解密之用。解密者拥有私钥，并且将由私钥计算生成的公钥发布给加密者。加密都使用公钥进行加密，并将密文发送到解密者，解密者用私钥解密将密文解码为明文。以甲要把信息发给乙为例，首先确定角色：
甲为加密者，乙为解密者。首先由乙随机确定一个KEY，称之为密匙，将这个KEY始终保存在机器B中而不发出来；然后，由这个 KEY计算出另一个KEY，称之为公匙。这个公钥的特性是几乎不可能通过它自身计算出生成它的私钥。接下来通过网络把这个公钥传给甲，甲收到公钥后，利用公钥对信息加密，并把密文通过网络发送到乙，最后乙利用已知的私钥，就对密文进行解码了。
以上就是RSA算法的工作流程。
算法实现过程为:
随意选择两个大的质数p和q，p不等于q，计算N=pq。
根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数個数為(p-1)(q-1)。
选择一个整数e与(p-1)(q-1)互质，并且e小于(p-1)(q-1)。
用以下这个公式计算d：d× e ≡ 1 (mod (p-1)(q-1))。
将p和q的记录销毁。
以上内容中，(N,e)是公钥，(N,d)是私钥。
生成私钥和公钥
生成私钥文件:
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 2048
利用私钥，生成公钥:
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem
通过生成的公钥和私钥就可以对数据进行加解密：
PHP RSA 实现代码(公钥加密私钥解密)：
class RSA
{
public $public_key = 'file:///home/web/rsa_public_key.pem';
public $private_key = 'file:///home/web/rsa_private_key.pem';
/**
* @param string $str 要加密的数据
* @param string $public_key 公钥
* @return string
*/
public function encrypt($str) {
$encrypted = '';
$pu_key = openssl_pkey_get_public($this->public_key); #此函数需要用 'file://' 开头路径才能被识别
openssl_public_encrypt($str, $encrypted, $pu_key);//公钥加密
$encrypted = base64_encode($encrypted);
return $encrypted;
}
/**
* 解密
* @param string $str 要解密的数据
* @param string $private_key 私钥
* @return string
*/
public function decrypt($str) {
$decrypted = '';
$pi_key = openssl_pkey_get_private($this->private_key); #此函数需要用 'file://' 开头路径才能被识别
openssl_private_decrypt(base64_decode($str), $decrypted, $pi_key);//私钥解密
return $decrypted;
}
}
PHP实现代码(私钥加密公钥解密)：
class RSA
{
public $public_key = 'file:///home/web/rsa_public_key.pem';
public $private_key = 'file:///home/web/rsa_private_key.pem';
/**
* @param string $str 要加密的数据
* @param string $public_key 公钥
* @return string
*/
public function encrypt($str) {
$decrypted = '';
$pi_key = openssl_pkey_get_private($this->private_key); #此函数需要用 'file://' 开头路径才能被识别
openssl_private_decrypt(base64_decode($str), $decrypted, $pi_key);//私钥解密
return $decrypted;
}
/**
* 解密
* @param string $str 要解密的数据
* @param string $private_key 私钥
* @return string
*/
public function decrypt($str) {
$encrypted = '';
$pu_key = openssl_pkey_get_public($this->public_key); #此函数需要用 'file://' 开头路径才能被识别
openssl_public_encrypt($str, $encrypted, $pu_key);//公钥加密
$encrypted = base64_encode($encrypted);
return $encrypted;
}
}