PHP ANDROID IOS RSA

http://alunblog.duapp.com/?p=50

点击打开链接

最近做手机项目，服务器端使用的是PHP，客户端分别有Android版及iOS版，在部分通讯环节需要对内容进行加密，RSA加密演算法是一种非对称加密演算法，能够较好达到要求，不过如果服务器架设https服务，较为麻烦，系统效率也不高，我们只需要在部分重要接口上使用RSA加密解密就行。

首先，准备工作

下载RSA密钥生成工具openssl，点击下载，解压缩至独立的文件夹，进入其中的bin目录，执行以下命令：

[objc] view plain copy

1. openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024  

2.    

3. openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt -out private_key.pem  

4.    

5. openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem  

第一条命令生成原始 RSA私钥文件 rsa_private_key.pem，第二条命令将原始 RSA私钥转换为 pkcs8格式，第三条生成RSA公钥 rsa_public_key.pem
从上面看出通过私钥能生成对应的公钥，因此我们将私钥private_key.pem用在服务器端，公钥发放给android跟ios等前端

第二步，php服务器端，使用openssl方法来进行加密解密类，代码如下：

[objc] view plain copy

1. <?php  

2. /** 

3.  * @author alun (http://alunblog.duapp.com) 

4.  * @version 1.0 

5.  * @created 2013-5-17 

6.  */  

7.    

8. class Rsa  

9. {  

10. private static $PRIVATE_KEY = '-----BEGIN PRIVATE KEY-----  

11. MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAM9nUm7rPNhSgvsd  

12. jMuCd5E7IMJB/80A1YY7jYV9fBCKdhVKmqea26QYuw6FW7B00fppEUTSazduSmn9  

13. Yvhx9UOCcI75b0nq9FWm5O4P+Kp8l31M1pwsJ3cm+DceGOrFsl47vh9idiqj+abI  

14. lJ4sTmJmDghmbks9YFlZSndQsIBlAgMBAAECgYAasa6vbgF3yi7niScc7l7bR2Pw  

15. /LOivA+/ZhzR6JO2QUvvc5myJsFMPo6c0Nc7P93iv/EkDX0VNlHHkIBTf79URHXM  

16. gXwMad4pHAeOiqxk5A9w/szDCBoETngtoqQGJq+QINxwPVvDEO4i224Uj3MKg2fo  

17. 4SDy3P1GCAAj1ahNoQJBAP4FV9vLWdLOOwOLnBpXt6vru4HT5VIf9fCeBIemuQ4C  

18. /yRtgU38zXWgZ8AAmS6EjBEUDnN/tWid6UBKfgPDwAkCQQDRBP+Y9wIYIaSxeL7B  

19. nHhPT25yAJCGK+l6r2qeaHVQr81O9YjusEi8E2M5OxCRolKxC3L7hrLJX8z1oyOV  

20. dNx9AkBqYGhzpgv+qNiz2mJL8dH8ECMc8lTFeJbw5eu1tw8mHAEnCyisNSMBkGQC  

21. Vv3PKjjR6hlHKwMYRZDpmIh/IRmpAkEAr1soLGaeZSxkhVetgbUJ4k/bct0yYr4Y  

22. ZQshwcAVHBpBforT1JwkiVUim3MIFYY/JbVbQ9XfzL4Ir9OsGMkv6QJAPaQnyNY5  

23. /D0PhXqODOM6jtAHHRfaSi4gve6AZ0iRz6YlB8beJ1ywZaJZWD9Cuw3zy4dDpCOn  

24. A4tBsIdpMMoT+w==  

25. -----END PRIVATE KEY-----';  

26.     /** 

27.     *返回对应的私钥 

28.     */  

29.     private static function getPrivateKey(){  

30.       

31.         $privKey = self::$PRIVATE_KEY;  

32.            

33.         return openssl_pkey_get_private($privKey);        

34.     }  

35.    

36.     /** 

37.      * 私钥加密 

38.      */  

39.     public static function privEncrypt($data)  

40.     {  

41.         if(!is_string($data)){  

42.                 return null;  

43.         }             

44.         return openssl_private_encrypt($data,$encrypted,self::getPrivateKey())? base64_encode($encrypted) : null;  

45.     }  

46.       

47.       

48.     /** 

49.      * 私钥解密 

50.      */  

51.     public static function privDecrypt($encrypted)  

52.     {  

53.         if(!is_string($encrypted)){  

54.                 return null;  

55.         }  

56.         return (openssl_private_decrypt(base64_decode($encrypted), $decrypted, self::getPrivateKey()))? $decrypted : null;  

57.     }  

58. }  

59.    

60. ?>  

打开private_key.pem，将上面的$PRIVATE_KEY，替换成private_key.pem的内容即可，服务器端我们只需要使用私钥来加密解密。

第三步，android前端，使用java的Cipher类来实现加密解密类，代码如下：

[objc] view plain copy

1. import java.io.ByteArrayInputStream;  

2. import java.io.ByteArrayOutputStream;  

3. import java.io.InputStream;  

4. import java.security.KeyFactory;  

5. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  

6. import java.security.PublicKey;  

7. import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;  

8. import javax.crypto.Cipher;  

9.    

10. import android.util.Base64;  

11.    

12. /** 

13.  * @author alun (http://alunblog.duapp.com) 

14.  * @version 1.0 

15.  * @created 2013-5-17 

16.  */  

17. public class Rsa {  

18.     private static final String RSA_PUBLICE =  

19.             "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDPZ1Ju6zzYUoL7HYzLgneROyDC" + "\r" +  

20.             "Qf/NANWGO42FfXwQinYVSpqnmtukGLsOhVuwdNH6aRFE0ms3bkpp/WL4cfVDgnCO" + "\r" +  

21.             "+W9J6vRVpuTuD/iqfJd9TNacLCd3Jvg3HhjqxbJeO74fYnYqo/mmyJSeLE5iZg4I" + "\r" +  

22.             "Zm5LPWBZWUp3ULCAZQIDAQAB";  

23.     private static final String ALGORITHM = "RSA";  

24.    

25.     /** 

26.      * 得到公钥 

27.      * @param algorithm 

28.      * @param bysKey 

29.      * @return 

30.      */  

31.     private static PublicKey getPublicKeyFromX509(String algorithm,  

32.             String bysKey) throws NoSuchAlgorithmException, Exception {  

33.         byte[] decodedKey = Base64.decode(bysKey,Base64.DEFAULT);  

34.         X509EncodedKeySpec x509 = new X509EncodedKeySpec(decodedKey);  

35.    

36.         KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(algorithm);  

37.         return keyFactory.generatePublic(x509);  

38.     }  

39.    

40.     /** 

41.      * 使用公钥加密 

42.      * @param content 

43.      * @param key 

44.      * @return 

45.      */  

46.     public static String encryptByPublic(String content) {  

47.         try {  

48.             PublicKey pubkey = getPublicKeyFromX509(ALGORITHM, RSA_PUBLICE);  

49.    

50.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");  

51.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubkey);  

52.    

53.             byte plaintext[] = content.getBytes("UTF-8");  

54.             byte[] output = cipher.doFinal(plaintext);  

55.    

56.             String s = new String(Base64.encode(output,Base64.DEFAULT));  

57.    

58.             return s;  

59.    

60.         } catch (Exception e) {  

61.             return null;  

62.         }  

63.     }  

64.    

65.     /** 

66.     * 使用公钥解密 

67.     * @param content 密文 

68.     * @param key 商户私钥 

69.     * @return 解密后的字符串 

70.     */  

71.     public static String decryptByPublic(String content) {  

72.         try {  

73.             PublicKey pubkey = getPublicKeyFromX509(ALGORITHM, RSA_PUBLICE);  

74.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");  

75.             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubkey);  

76.             InputStream ins = new ByteArrayInputStream(Base64.decode(content,Base64.DEFAULT));  

77.             ByteArrayOutputStream writer = new ByteArrayOutputStream();  

78.             byte[] buf = new byte[128];  

79.             int bufl;  

80.             while ((bufl = ins.read(buf)) != -1) {  

81.                 byte[] block = null;  

82.                 if (buf.length == bufl) {  

83.                 block = buf;  

84.                 } else {  

85.                 block = new byte[bufl];  

86.                 for (int i = 0; i < bufl; i++) {  

87.                     block[i] = buf[i];  

88.                 }  

89.                 }  

90.                 writer.write(cipher.doFinal(block));  

91.             }  

92.             return new String(writer.toByteArray(), "utf-8");  

93.         } catch (Exception e) {  

94.             return null;  

95.         }  

96.     }  

97.    

98. }  

需要注意的是，在初始化Cipher对象时，一定要指明使用"RSA/ECB/PKCS1Padding"格式如Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
打开rsa_public_key.pem文件，将上面代码的RSA_PUBLICE替换成其中内容即可。

第四步，ios前端，iOS上没有直接处理RSA加密的API，网上说的大多数也是处理X.509的证书的方法来实现，不过X.509证书是带签名的，在php端openssl_pkey_get_private方法获取密钥时，第二个参数需要传签名，而android端实现X.509证书加密解密较为不易，在这里我们利用ios兼容c程序的特点，利用openssl的api实现rsa的加密解密，代码如下：

CRSA.h代码：

[objc] view plain copy

1. #import <Foundation/Foundation.h>  

2. #include <openssl/rsa.h>  

3. #include <openssl/pem.h>  

4. #include <openssl/err.h>  

5.    

6. typedef enum {  

7.     KeyTypePublic,  

8.     KeyTypePrivate  

9. }KeyType;  

10.    

11. typedef enum {  

12.     RSA_PADDING_TYPE_NONE       = RSA_NO_PADDING,  

13.     RSA_PADDING_TYPE_PKCS1      = RSA_PKCS1_PADDING,  

14.     RSA_PADDING_TYPE_SSLV23     = RSA_SSLV23_PADDING  

15. }RSA_PADDING_TYPE;  

16.    

17. @interface CRSA : NSObject{  

18.     RSA *_rsa;  

19. }  

20. + (id)shareInstance;  

21. - (BOOL)importRSAKeyWithType:(KeyType)type;  

22. - (int)getBlockSizeWithRSA_PADDING_TYPE:(RSA_PADDING_TYPE)padding_type;  

23. - (NSString *) encryptByRsa:(NSString*)content withKeyType:(KeyType)keyType;  

24. - (NSString *) decryptByRsa:(NSString*)content withKeyType:(KeyType)keyType;  

25. @end  

CRSA.m代码

[objc] view plain copy

1. #import "CRSA.h"  

2.    

3. #define BUFFSIZE  1024  

4. #import "Base64.h"  

5.    

6. #define PADDING RSA_PADDING_TYPE_PKCS1  

7. @implementation CRSA  

8.    

9. + (id)shareInstance  

10. {  

11.     static CRSA *_crsa = nil;  

12.     static dispatch_once_t onceToken;  

13.     dispatch_once(&onceToken, ^{  

14.         _crsa = [[self alloc] init];  

15.     });  

16.     return _crsa;  

17. }  

18. - (BOOL)importRSAKeyWithType:(KeyType)type  

19. {  

20.     FILEFILE *file;  

21.     NSString *keyName = type == KeyTypePublic ? @"public_key" : @"private_key";  

22.     NSString *keyPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:keyName ofType:@"pem"];  

23.        

24.     file = fopen([keyPath UTF8String], "rb");  

25.        

26.     if (NULL != file)  

27.     {  

28.         if (type == KeyTypePublic)  

29.         {  

30.             _rsa = PEM_read_RSA_PUBKEY(file, NULL, NULL, NULL);  

31.             assert(_rsa != NULL);  

32.         }  

33.         else  

34.         {  

35.             _rsa = PEM_read_RSAPrivateKey(file, NULL, NULL, NULL);  

36.             assert(_rsa != NULL);  

37.         }  

38.            

39.         fclose(file);  

40.            

41.         return (_rsa != NULL) ? YES : NO;  

42.     }  

43.        

44.     return NO;  

45. }  

46.    

47. - (NSString *) encryptByRsa:(NSString*)content withKeyType:(KeyType)keyType  

48. {  

49.     if (![self importRSAKeyWithType:keyType])  

50.          return nil;  

51.        

52.     int status;  

53.     int length  = [content length];  

54.     unsigned char input[length + 1];  

55.     bzero(input, length + 1);  

56.     int i = 0;  

57.     for (; i < length; i++)  

58.     {  

59.         input[i] = [content characterAtIndex:i];  

60.     }  

61.        

62.     NSInteger  flen = [self getBlockSizeWithRSA_PADDING_TYPE:PADDING];  

63.        

64.     charchar *encData = (char*)malloc(flen);  

65.     bzero(encData, flen);  

66.        

67.     switch (keyType) {  

68.         case KeyTypePublic:  

69.             status = RSA_public_encrypt(length, (unsigned char*)input, (unsigned char*)encData, _rsa, PADDING);  

70.             break;  

71.                

72.         default:  

73.             status = RSA_private_encrypt(length, (unsigned char*)input, (unsigned char*)encData, _rsa, PADDING);  

74.             break;  

75.     }  

76.        

77.     if (status)  

78.     {  

79.         NSData *returnData = [NSData dataWithBytes:encData length:status];  

80.         free(encData);  

81.         encData = NULL;  

82.            

83.         NSString *ret = [returnData base64EncodedString];  

84.         return ret;  

85.     }  

86.        

87.     free(encData);  

88.     encData = NULL;  

89.        

90.     return nil;  

91. }  

92.    

93. - (NSString *) decryptByRsa:(NSString*)content withKeyType:(KeyType)keyType  

94. {  

95.     if (![self importRSAKeyWithType:keyType])  

96.         return nil;  

97.        

98.     int status;  

99.    

100.     NSData *data = [content base64DecodedData];  

101.     int length = [data length];  

102.        

103.     NSInteger flen = [self getBlockSizeWithRSA_PADDING_TYPE:PADDING];  

104.     charchar *decData = (char*)malloc(flen);  

105.     bzero(decData, flen);  

106.        

107.     switch (keyType) {  

108.         case KeyTypePublic:  

109.             status = RSA_public_decrypt(length, (unsigned char*)[data bytes], (unsigned char*)decData, _rsa, PADDING);  

110.             break;  

111.                

112.         default:  

113.             status = RSA_private_decrypt(length, (unsigned char*)[data bytes], (unsigned char*)decData, _rsa, PADDING);  

114.             break;  

115.     }  

116.        

117.     if (status)  

118.     {  

119.         NSMutableString *decryptString = [[NSMutableString alloc] initWithBytes:decData length:strlen(decData) encoding:NSASCIIStringEncoding];  

120.         free(decData);  

121.         decData = NULL;  

122.            

123.         return decryptString;  

124.     }  

125.        

126.     free(decData);  

127.     decData = NULL;  

128.        

129.     return nil;  

130. }  

131.    

132. - (int)getBlockSizeWithRSA_PADDING_TYPE:(RSA_PADDING_TYPE)padding_type  

133. {  

134.     int len = RSA_size(_rsa);  

135.        

136.     if (padding_type == RSA_PADDING_TYPE_PKCS1 || padding_type == RSA_PADDING_TYPE_SSLV23) {  

137.         len -= 11;  

138.     }  

139.        

140.     return len;  

141. }  

142. @end  

其中openssl api包，我们可以在第一步RSA密钥生成工具openssl的include文件夹中得到，完整代码包请点击这里下载