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@octopus 2019-10-23T16:20:54.000000Z 字数 5954 阅读 3420

js+php RSA & AES 加密解密

php

有一个实名认证的需求，要求用户信息提交时不可明文传输，尝试了一天的RSA非对称加解密，苦逼的撞上了所有的坑，做个详细记录。

前情提要：什么是 RSA 非对称加密

1. 准备一对公私秘钥

2. 前端 js 加密数据

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html lang="en">
  3. <head>
  4.     <meta charset="UTF-8">
  5.     <title></title>
  6. </head>
  7. <body>
  8.     <!-- 引入加密必要的文件 -->
  9.     <script src="http://cdn.bootcss.com/jquery/3.0.0/jquery.min.js"></script>
  10.     <script src="https://passport.cnblogs.com/scripts/jsencrypt.min.js"></script>
  12.     <!-- 注意，这个文件需要下载后修改 【坑2】-->
  13.     <script src="http://www-cs-students.stanford.edu/~tjw/jsbn/base64.js"></script>
  15.     <!-- 自定义的文件 -->
  16.     <script src="function.js"></script>
  18.     <script>
  19.         // 1. 构造参数（json格式）
  20.         var json = {
  21.             "realname":"小王",
  22.             "age":18
  23.         }
  25.         // 2. 准备好公钥（因为是公钥，暴露在js中也完全ok，解密用的私钥在php端才有）
  26.         var pubkey='-----BEGIN PUBLIC KEY-----';
  27.         pubkey+='MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCvcaNOqy03ZEJyWbbjBZTnSaFkp2F85/Ha1ufAa15Fxp4Oi6pxzBh3YgruxHL8skMM1LjFlfcuyrvOw60kEjCFlfjSYxJZ1rhFnYK3mZFtpvreQrO2Xy2y2aIE6Zs6CMpFrpNvR7PUQ6de3I2j3CDqUV130pgPq/HdPY7jpx4tkQIDAQAB';
  28.         pubkey+='-----END PUBLIC KEY-----';
  30.         // 2. 调用加密函数，获得加密后的参数字符串
  31.         // 此函数封装在 function.js 中 【坑3】
  32.         var res = encrypt(pubkey, json);        
  33.         document.write(res);
  35.         // 3. 将参数传给后端
  36.         var toPHP = {"data":res};
  37.         ...
  39.     </script>
  40. </body>
  41. </html>
  1. // function.js
  2. // 此函数扩展了 encrypt 类的功能，增加了 encryptLong 成员方法，可以解密长字符串。
  3. // 直接拷贝即可
  5. function encrypt(pubkey, str){
  6.     JSEncrypt.prototype.encryptLong = function(string) {
  7.         var k = this.getKey();
  8.         try {
  9.             var lt = "";
  10.             var ct = "";
  11.             //RSA每次加密117bytes，需要辅助方法判断字符串截取位置
  12.             //1.获取字符串截取点
  13.             var bytes = new Array(); 
  14.             bytes.push(0);
  15.             var byteNo = 0;
  16.             var len,c;  
  17.             len = string.length;
  18.             var temp = 0;
  19.             for(var i = 0; i < len; i++){
  20.                 c = string.charCodeAt(i);  
  21.                 if(c >= 0x010000 && c <= 0x10FFFF){  
  22.                     byteNo += 4; 
  23.                 }else if(c >= 0x000800 && c <= 0x00FFFF){  
  24.                     byteNo += 3; 
  25.                 }else if(c >= 0x000080 && c <= 0x0007FF){  
  26.                     byteNo += 2; 
  27.                 }else{  
  28.                     byteNo += 1; 
  29.                 }
  30.                 if((byteNo % 117) >= 114 || (byteNo % 117) == 0){
  31.                     if(byteNo-temp >= 114){
  32.                         bytes.push(i);
  33.                         temp = byteNo;
  34.                     }
  35.                 }
  36.             }  
  37.             //2.截取字符串并分段加密
  38.             if(bytes.length > 1){
  39.                 for(var i=0;i< bytes.length-1; i++){
  40.                     var str;
  41.                     if(i == 0){
  42.                         str = string.substring(0,bytes[i+1]+1);
  43.                     }else{
  44.                         str = string.substring(bytes[i]+1,bytes[i+1]+1);
  45.                     }
  46.                     var t1 = k.encrypt(str);
  47.                     ct += t1;
  48.                 };
  49.                 if(bytes[bytes.length-1] != string.length-1){
  50.                     var lastStr = string.substring(bytes[bytes.length-1]+1);
  51.                     ct += k.encrypt(lastStr);
  52.                 }
  53.                 return hex2b64(ct);
  54.             }
  55.             var t = k.encrypt(string);
  56.             var y = hex2b64(t);
  57.             return y;
  58.         } catch (ex) {
  59.             return ex;
  60.         }
  61.     };
  63.     // 利用公钥加密
  64.     var encrypt = new JSEncrypt();
  65.     encrypt.setPublicKey(pubkey);
  66.     var encrypted = encrypt.encryptLong(JSON.stringify(str));
  67.     return encrypted;
  68. }

3. php端解密

  1. $data = $_POST["data"];             // 获得加密过的数据
  2. $arr = $this->RSAEncode($data);     // 解密
  3. $arr = json_decode($arr, true);
  4. print_r($arr);
  6. // 分段解密算法
  7. private function RSAEncode($str){
  8.     $private_key = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
  9. MIICXAIBAAKBgQCvcaNOqy03ZEJyWbbjBZTnSaFkp2F85/Ha1ufAa15Fxp4Oi6pxzBh3YgruxHL8skMM1LjFlfcuyrvOw60kEjCFlfjSYxJZ1rhFnYK3mZFtpvreQrO2Xy2y2aIE6Zs6CMpFrpNvR7PUQ6de3I2j3CDqUV130pgPq/HdPY7jpx4tkQIDAQABAoGAXRtVq340dN0EVmM+J6TirQvqVtxtZDhDpfu+6eMRGL6bSuTcA6Boq5Kgcq5Wx7xi0QBjPpijoXV9zfEShb4ReTIUyuaaiCC7zIhOQmH8nZVOiz6YLxvJwVOF3hNWi9rvusz0bBCWpe8XA/AnUR64QM+yzxXavy77yWWrnkbQj/ECQQDgzef24QUznQviQNa+U2nIyV/7eTNAAT6J3A/ObQIzJfdGTKLAC4q88q8viHEd2kItgaiwlD7rhrNQHxCij37XAkEAx8o4Y9maJ9UVuQ7dWdnipJp66deS5ysP9pG+oRRBiiAoKCg6/VjsAURIdST8hnGHMdEo9Mc3OitysqmmMFix1wJAFP8GQEep/bUYTAx0Qhh2U9uDDHC4eazkE2orS8NgpjhQjQ9RUBCD57ve4tiigABHmAp5H+zop4TQMJaGLjiqxwJBALY2VUWjwTeQ3JYB25lF4bHT/kPlS2Kv4Ig1llGcgsWx3E37mwlSnzPsjdThHbqUMgQaSastQc44sAwIM7ymN9MCQGECUqDAs5oHO98V937Br9Ou14tuRN2gw52dqBaBnme8Eszqg2Z2PbioWKogGJwCDHV2JnLHqdBnJ76R7eyrYck=
  10. -----END RSA PRIVATE KEY-----';
  12.     $crypto = '';
  13.     $str = str_replace(array(" ",'-','_'),array("+",'+','/'), $str);    // 关键
  14.     foreach (str_split(base64_decode($str), 128) as $chunk)
  15.     {
  16.         $res = openssl_private_decrypt($chunk, $decryptData, $private_key);
  17.         if(!$res){
  18.             return false;
  19.         }
  20.         $crypto .= $decryptData;
  21.     }
  22.     return str_replace('"','',$crypto);
  23. }

4. 填坑

坑1：关于密钥长度大小选择

长度越大，解密时间越长，但是长度小的，如 1024，只能加密解密很短的字符串，稍微多几个表单字段就gg，但是选了 2048也治标不治本，无非是比1024多了点长度。解决办法是 `分段加密`，`分段解密`，for循环几个字符一加密，最后拼起来就行啦，解密也是同理，所以密钥长度选最小的 1024 即可，无论字符串多大，我们都能分段加解密。

坑2：base64.js

网上下载的 base64.js 中第一行定义编码字符是这样的：

  1. var b64map="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

但是，亲测php接收到用它编码加密后的参数，再解密大概率失败。原因在于 + 和 / 这两个特殊符号可能解析会出现问题。解决办法：

  1. // 前端修改 base64.js，将上面那个用来编码的字符串改为：
  2. var b64map="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789-_";
  4. // 后端转义时先替换：
  5. $str = str_replace(array(" ",'-','_'),array("+",'+','/'), $str);

坑3

为什么要增加 encryptLong 这个成员方法呢，这也是对 [坑1] 的补充，即如何分段加密。

js+php AES 加密解密

前情提要：什么是 AES 对称加密

1. 前端 js 加密数据

  1. <script src="core.js"></script>
  2. <script src="aes.js"></script>
  4. <script>
  5.     var send = "hi, world";
  6.     var key = "123456781234567812345678";   // 24
  7.     var vi  = "1234567812345678";   // 16位加密偏移量，与后端一致
  9.     var key = CryptoJS.enc.Latin1.parse(key);
  10.     var iv = CryptoJS.enc.Latin1.parse(iv);
  11.     var aes_send = CryptoJS.AES.encrypt(send, key, {
  12.         iv: iv,
  13.         mode: CryptoJS.mode.CBC,
  14.         adding: CryptoJS.pad.ZeroPadding
  15.     }).toString();
  17.     console.log(aes_send);          // 加密后的数据
  18. </script>

2. 后端 php 解密数据

  1. <?php
  2.     openssl_decrypt("加密后的数据", 'AES-192-CBC', '123456781234567812345678', 0, '1234567812345678');
  3. ?>
  5. // 'AES-192-CBC'是解密方式，根据秘钥位数确定，24位秘钥用此方式

SRA + AES 前后端传参的完美加密方案

方案

- SRA 公私钥虽安全，但加密长度过大的字符串耗时很长
- AES 虽不安全，但擅长加密长度过大的字符串
  1. 前端用随机函数生成一串秘钥，保存在变量中 （解决了明文秘钥的问题）
  2. 对秘钥 SRA 加密
  3. 用秘钥对长参数进行 AES 加密
  4. 将 SRA 加密后的秘钥，与 AES 加密后的参数，传给后端。
  5. 后端用私钥对秘钥解密，得到真正的秘钥
  6. 用秘钥对 AES 加密后的参数解密，得到参数

代码

前端代码已上传百度云：https://pan.baidu.com/s/1mJh28RFaHgcqUKY2mB6_yQ
后端如下：

  1. <?php
  3. namespace lib\encryption;
  6. class Encryption
  7. {
  9.     private $private_key = '-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
  10. xxxxxxx自己去申请吧xxxxxxxx
  11. -----END RSA PRIVATE KEY-----';
  13.     private $aes_vi = '1234567812345678';
  16.     public function RSADecode($str){
  17.         $crypto = '';
  18.         $str = str_replace(array(" ",'-','_'),array("+",'+','/'), $str);
  19.         foreach (str_split(base64_decode($str), 128) as $chunk)
  20.         {
  21.             $res = openssl_private_decrypt($chunk, $decryptData, $this->private_key);
  22.             if(!$res){
  23.                 return false;
  24.             }
  25.             $crypto .= $decryptData;
  26.         }
  27.         return str_replace('"','',$crypto);
  28.     }
  30.     public function AESDecode($key, $data){
  31.         return openssl_decrypt($data, 'AES-192-CBC', $key, 0, $this->aes_vi);
  32.     }
  33. }
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