详解PHP接口签名验证-php开发

详解PHP接口签名验证目录概览常用验证单向散列加密对称加密非对称加密密钥安全管理接口调试工具在线接口文档扩展小结概览在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

概览

在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。

下面主要分享一些工作中常用的加解密的方法。

常用验证

举例：/api/login?username=xxx&password=xxx&sign=xxx

发送方和接收方约定一个加密的盐值，进行生成签名。

示例代码：


//创建签名
private function _createSign()
{
    $strSalt = '1scv6zfzSR1wLaWN';
    $strVal  = '';
    if ($this->params) {
        $params = $this->params;
        ksort($params);
        $strVal = http_build_query($params, '', '&', PHP_QUERY_RFC3986);
    }
    return md5(md5($strSalt).md5($strVal));
}

//验证签名
if ($_GET['sign'] != $this->_createSign()) {
    echo 'Invalid Sign.';
}

上面使用到了 MD5 方法，MD5 属于单向散列加密。

单向散列加密

定义

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。

常用算法

优点

以 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。

缺点

存在暴力破解的可能性，最好通过加盐值的方式提高安全性。

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。

推荐密码的存储方式

password_hash()使用足够强度的单向散列算法创建密码的哈希（hash）。

示例代码：


//密码加密
$password = '123456';
$strPwdHash = password_hash($password, PASSWORD_DEFAULT);

//密码验证
if (password_verify($password, $strPwdHash)) {
  //Success
} else {
  //Fail
}

PHP 手册地址：

http://php.net/manual/zh/function.password-hash.php

对称加密

定义

同一个密钥可以同时用作数据的加密和解密，这种方法称为对称加密。

常用算法

AES 是 DES 的升级版，密钥长度更长，选择更多，也更灵活，安全性更高，速度更快。

优点

算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

缺点

发送方和接收方必须商定好密钥，然后使双方都能保存好密钥，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。

AES

AES 加密类库在网上很容易找得到，请注意类库中的mcrypt_encrypt和mcrypt_decrypt方法！

在 PHP7.2 版本中已经被弃用了，在新版本中使用openssl_encrypt和openssl_decrypt两个方法。

示例代码（类库）：


class Aes
{
    /**
     * var string $method 加解密方法
     */
    protected $method;

    /**
     * var string $secret_key 加解密的密钥
     */
    protected $secret_key;

    /**
     * var string $iv 加解密的向量
     */
    protected $iv;

    /**
     * var int $options
     */
    protected $options;

    /**
     * 构造函数
     * @param string $key     密钥
     * @param string $method  加密方式
     * @param string $iv      向量
     * @param int    $options
     */
    public function __construct($key = '', $method = 'AES-128-CBC', $iv = '', $options = OPENSSL_RAW_DATA)
    {
        $this->secret_key = isset($key) ? $key : 'CWq3g0hgl7Ao2OKI';
        $this->method = in_array($method, openssl_get_cipher_methods()) ? $method : 'AES-128-CBC';
        $this->iv = $iv;
        $this->options = in_array($options, [OPENSSL_RAW_DATA, OPENSSL_ZERO_PADDING]) ? $options : OPENSSL_RAW_DATA;
    }

    /**
     * 加密
     * @param string $data 加密的数据
     * @return string
     */
    public function encrypt($data = '')
    {
        return base64_encode(openssl_encrypt($data, $this->method, $this->secret_key, $this->options, $this->iv));
    }

    /**
     * 解密
     * @param string $data 解密的数据
     * @return string
     */
    public function decrypt($data = '')
    {
        return openssl_decrypt(base64_decode($data), $this->method, $this->secret_key, $this->options, $this->iv);
    }
}

示例代码：


$aes = new Aes('HFu8Z5SjAT7CudQc');
$encrypted = $aes->encrypt('锄禾日当午');
echo '加密前：锄禾日当午<br>加密后：', $encrypted, '<hr>';

$decrypted = $aes->decrypt($encrypted);
echo '加密后：', $encrypted, '<br>解密后：', $decrypted;

运行结果：

非对称加密

定义

需要两个密钥来进行加密和解密，这两个秘钥分别是公钥（public key）和私钥（private key），这种方法称为非对称加密。

常用算法

RSA

优点

与对称加密相比，安全性更好，加解密需要不同的密钥，公钥和私钥都可进行相互的加解密。

缺点

加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。

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。

算法名称	标准名称	备注
RSA2	SHA256WithRSA	强制要求RSA密钥的长度至少为2048
RSA	SHA1WithRSA	对RSA密钥的长度不限制，推荐使用2048位以上

RSA2 比 RSA 有更强的安全能力。

蚂蚁金服，新浪微博都在使用 RSA2 算法。

创建公钥和私钥：

openssl genrsa -out private_key.pem 2048

openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

执行上面命令，会生成private_key.pem和public_key.pem两个文件。

示例代码（类库）：


class Rsa2
{
    private static $PRIVATE_KEY = 'private_key.pem 内容';
    private static $PUBLIC_KEY  = 'public_key.pem 内容';

    /**
     * 获取私钥
     * @return bool|resource
     */
    private static function getPrivateKey()
    {
        $privateKey = self::$PRIVATE_KEY;
        return openssl_pkey_get_private($privateKey);
    }

    /**
     * 获取公钥
     * @return bool|resource
     */
    private static function getPublicKey()
    {
        $publicKey = self::$PUBLIC_KEY;
        return openssl_pkey_get_public($publicKey);
    }

    /**
     * 私钥加密
     * @param string $data
     * @return null|string
     */
    public static function privateEncrypt($data = '')
    {
        if (!is_string($data)) {
            return null;
        }
        return openssl_private_encrypt($data,$encrypted,self::getPrivateKey()) ? base64_encode($encrypted) : null;
    }

    /**
     * 公钥加密
     * @param string $data
     * @return null|string
     */
    public static function publicEncrypt($data = '')
    {
        if (!is_string($data)) {
            return null;
        }
        return openssl_public_encrypt($data,$encrypted,self::getPublicKey()) ? base64_encode($encrypted) : null;
    }

    /**
     * 私钥解密
     * @param string $encrypted
     * @return null
     */
    public static function privateDecrypt($encrypted = '')
    {
        if (!is_string($encrypted)) {
            return null;
        }
        return (openssl_private_decrypt(base64_decode($encrypted), $decrypted, self::getPrivateKey())) ? $decrypted : null;
    }

    /**
     * 公钥解密
     * @param string $encrypted
     * @return null
     */
    public static function publicDecrypt($encrypted = '')
    {
        if (!is_string($encrypted)) {
            return null;
        }
        return (openssl_public_decrypt(base64_decode($encrypted), $decrypted, self::getPublicKey())) ? $decrypted : null;
    }

    /**
     * 创建签名
     * @param string $data 数据
     * @return null|string
     */
    public function createSign($data = '')
    {
        if (!is_string($data)) {
            return null;
        }
        return openssl_sign($data, $sign, self::getPrivateKey(), OPENSSL_ALGO_SHA256) ? base64_encode($sign) : null;
    }

    /**
     * 验证签名
     * @param string $data 数据
     * @param string $sign 签名
     * @return bool
     */
    public function verifySign($data = '', $sign = '')
    {
        if (!is_string($sign) || !is_string($sign)) {
            return false;
        }
        return (bool)openssl_verify($data, base64_decode($sign), self::getPublicKey(), OPENSSL_ALGO_SHA256);
    }
}

示例代码：


$rsa2 = new Rsa2();

$privateEncrypt = $rsa2->privateEncrypt('锄禾日当午');
echo '私钥加密后:'.$privateEncrypt.'<br>';

$publicDecrypt = $rsa2->publicDecrypt($privateEncrypt);
echo '公钥解密后:'.$publicDecrypt.'<br>';

$publicEncrypt = $rsa2->publicEncrypt('锄禾日当午');
echo '公钥加密后:'.$publicEncrypt.'<br>';

$privateDecrypt = $rsa2->privateDecrypt($publicEncrypt);
echo '私钥解密后:'.$privateDecrypt.'<br>';

$sign = $rsa2->createSign('锄禾日当午');
echo '生成签名:'.$privateEncrypt.'<br>';

$status = $rsa2->verifySign('锄禾日当午', $sign);
echo '验证签名:'.($status ? '成功' : '失败') ;

运行结果：

部分数据截图如下：