『壹』 什麼是RSA演算法,有公鑰和私鑰對他的處理過程是這樣的
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解析:
RSA演算法是一種非對稱密碼演算法,所謂非對稱,就是指該演算法需要一對密鑰,使用其中一個加密,則需要用另一個才能解密。
RSA的演算法涉及三個參數,n、e1、e2。
其中,n是兩個大質數p、q的積,n的二進製表示時所佔用的位數,就是所謂的密鑰長度。
e1和e2是一對相關的值,e1可以任意取,但要求e1與(p-1)*(q-1)互質;再選擇e2,要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。
(n及e1),(n及e2)就是密鑰對。
RSA加解密的演算法完全相同,設A為明文,B為密文,則:A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n;
e1和e2可以互換使用,即:
A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n;
補充回答:
對明文進行加密,有兩種情況需要這樣作:
1、您向朋友傳送加密數據,您希望只有您的朋友可以解密,這樣的話,您需要首先獲取您朋友的密鑰對中公開的那一個密鑰,e及n。然後用這個密巧緩鑰進行加密,這樣密文只有您的朋友可以解密,因為對應的私鑰只有您朋友擁有。
2、您向朋友傳送一段數據附加您的數字簽名,您需要對您的數據進行MD5之類的運算以取得數據的"指紋",再對"指紋"進行加密,加密將使用您自己的密鑰對中讓寬扒的不公開的私鑰。您的朋友收到數據後,用同樣的運算獲得數據指紋,再用您的公鑰對加密指紋進行解密,比較解密結果與他自己計算出來的指紋是否一致,即可確定數據是否的確是您發送的、以及坦昌在傳輸過程中是否被篡改。
密鑰的獲得,通常由某個機構頒發(如CA中心),當然也可以由您自己創建密鑰,但這樣作,您的密鑰並不具有權威性。
計算方面,按公式計算就行了,如果您的加密強度為1024位,則結果會在有效數據前面補0以補齊不足的位數。補入的0並不影響解密運算。
『貳』 php 加密:AES & RSA
最近兩年一直從事與金融相關項目的開發與維護。但是,關於 PHP 加密解密的最佳實踐,網上沒有人給出一個完美的總結。恰逢最近看了《圖解密碼技術》一書,對 PHP 加解密有了更深刻的認識。
為了避免各位看枯燥的文字理論,開篇我就把總結給出:
一、對稱加密
對稱加密的特點是加解密速度快,加密後的密文強度目前還沒有硬解的可能性。但是,在未來隨著計算機性能的提升有可能會出現被破解的可能性。
對稱加密的缺點也很明顯。對稱加密的加密過程與解密過程使用的是同一把密鑰。一旦泄漏密鑰,加密就失去了任何意義。
根據《圖解密碼技術》一書的推薦,對稱加密目前推薦使用 AES。在 PHP 當中要實現 AES 加解密,是使用 openssl 擴展來實現。所以,請確保你的 PHP 已經開啟了 openssl 擴展。
可以通過如下方式檢測:
或者如下方式檢測:
AES 的加密模式屬於分組密碼模式。所謂分組密碼,是加密時把明文按照固定的長度分組,然後再進行加密。當然,細節之處很很多不同。AES 分組模式有多種:ECB、CBC、CFB、OFB、CTR 五種分組模式。目前優先推薦使用 CBC 模式。
如果使用 CBC 模式,那麼在加密的時候,就需要一個前置的加密向量 IV。當初博主在使用 AES 來加密的時候,就很奇怪一個對稱加密為何要這個向量。因為,在博主寒冰的潛意識里,對稱加密只需要一個密鑰就 Ok 了。沒想到 AES 加密還有多種模式,而這個 CBC 模式恰恰就需要一個這樣的向量值。關於這個向量大家可以在網上查閱相關的資料。這個東西非常重要,也非常好理解。
關於 PHP AES 加解密會用到的相關方法:
AES 支持三種強度:128、192、256。128 位的強度最低,但是,加密解密速度較快。256 位強度最高,但是,加密解密速度最低。所以,大家根據自己系統的重要程度選擇使用對應強度。通常普通的金融項目使用 192 位完整夠用了。頂級的就用 256 位。其他的就用 128 位吧。
二、非對稱加密
非對稱加密是指公鑰加密私鑰解密,私鑰加密公鑰解密的演算法。非對稱加密的演算法有很多。《圖解密碼技術》一書推薦使用 RSA 演算法。它使用起來也非常簡單。
要使用 RSA 演算法。首先,我們必須生成一對公鑰私鑰。其實生成公鑰私鑰很簡單。
在 Linux 系統,直接使用如下命令生成:
此命令會生 ~/.ssh/ 目錄下生成兩個文件:
id_rsa 是私鑰, is_rsa.pub 是公鑰。
關於 PHP RSA 加解密會用到的相關方法:
以上就是關於在 PHP 項目開發中,我們使用的加密解密演算法的一個總結。博主寒冰在總結過程中難免會有不足之處,還請大家指正!謝謝!
『叄』 RSA的公鑰、私鑰
RSA的公鑰、私鑰
採用單鑰 密碼系統 的加密方法,同一個 密鑰 可以同時用作信息的加密和解密,這種加密方法稱為對稱加密,也稱為單 密鑰加密 。
與對稱加密 演算法 不同, 非對稱加密演算法 需要兩個 密鑰 : 公開密鑰 (publickey)和私有密鑰(privatekey)。 公開密鑰 與私有密鑰是一對,如果用公開密鑰對數據進行加密,只有用對應的私有密鑰才能解密;如果用私有密鑰對數據進行加密,那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的 密鑰 ,所以這種演算法叫作 非對稱加密演算法 。
一、舉個例子
1、發消息
用對方的公鑰給對方發消息
2、發公告
發公告的時候,用自己的私鑰形成簽名!
二、加密和簽名
RSA的公鑰、私鑰是互相對應的,RSA會生成兩個密鑰,你可以把任何一個用於公鑰,然後另一個就是你必須保護好的私鑰了。
RSA的公鑰、私鑰都可以加密,也都可以解密。
其中:
用公鑰加密需要私鑰解密,稱為「加密」。由於私鑰是不公開的,確保了內容的保密,沒有私鑰無法獲得內容;
用私鑰加密需要公鑰解密,稱為「簽名」。由於公鑰是公開的,任何人都可以解密內容,但只能用發布者的公鑰解密,驗證了內容是該發布者發出的。
所以:
如果用於加密解密,那就是用公鑰加密私鑰解密(僅你可讀但別人不可讀,任何人都可寫)
如果用於證書驗證,那就是用私鑰加密公鑰解密(僅你可寫但別人不可寫,任何人都可讀)
三、認證過程
標簽: HTTP
『肆』 關於RSA中公鑰和私鑰的具體使用情況區分
公鑰和私鑰在一些銀行系統、第三方支付系統SDK中經常會遇到,剛接觸公鑰私鑰的朋友們估計很難區分兩者的區別。
RSA公鑰和私鑰是什麼?
首先來說,RSA是一種非對稱加密演算法,它是由三位數學家(Rivest、Shamir、Adleman)設計出來的。非對稱加密是相對於對稱加密而言的。對稱加密演算法是指加密解密使用的是同一個秘鑰,而非對稱加密是由兩個密鑰(公鑰、私鑰)來進行加密解密的,由此可見非對稱加密安全性更高。
公鑰顧名思義就是公開的密鑰會發放給多個持有人,而私鑰是私有密碼往往只有一個持有人。
公私鑰特性
公鑰和私鑰都可用於加密和解密
公鑰和私鑰都可以用於加解密操作,用公鑰加密的數據只能由對應的私鑰解密,反之亦然。雖說兩者都可用於加密,但是不同場景使用不同的密鑰來加密,規則如下:
1、私鑰用於簽名、公鑰用於驗簽
簽名和加密作用不同,簽名並不是為了保密,而是為了保證這個簽名是由特定的某個人簽名的,而不是被其它人偽造的簽名,所以私鑰的私有性就適合用在簽名用途上。
私鑰簽名後,只能由對應的公鑰解密,公鑰又是公開的(很多人可持有),所以這些人拿著公鑰來解密,解密成功後就能判斷出是持有私鑰的人做的簽名,驗證了身份合法性。
2、公鑰用於加密、私鑰用於解密,這才能起到加密作用
因為公鑰是公開的,很多人可以持有公鑰。若用私鑰加密,那所有持有公鑰的人都可以進行解密,這是不安全的!
若用公鑰加密,那隻能由私鑰解密,而私鑰是私有不公開的,只能由特定的私鑰持有人解密,保證的數據的安全性。
『伍』 RSA的公鑰和私鑰到底哪個才是用來加密和哪個用來解密
它們都可以加密,也都可以解密,只不過側重點不同。
數字簽名只不過是兩個目的:證明你發送了信息;確實,該消息的內容是完整的——也就是說,沒有任何形式的篡改(包括替換、缺少、添加)。事實上,上述關於「通知」的聲明已經證明了第一點:您發送了消息。因此,要做第二點,也很簡單,就是保持原來的方法,你注意到一個哈希(md5和sha1),然後使用你的私鑰加密作為簽名,然後一起發布。當別人收到你的通知時,他可以用你的公鑰解密簽名,如果成功解密,哈希值相符,就可以證明是你發的公文。
『陸』 php 支付寶介面官方給的md5簽名版本和rsa簽名版本的區別
雖然支付寶官方還未提供相關SDK,PHP確實可以實現RSA方式的簽名,這點其實很重要,由於不熟悉,在遇到困難的時候,經常會不由自主地想到是否PHP不支持RSA簽名,乾脆用MD5得了,這樣就沒有了前進的動力。其實說穿了MD5和RSA簽名,不同的只是簽名方式的區別,其他的都一樣,因此我這里主要說一下如何用RSA進行簽名和驗簽。
首先你需要准備下面的東西:
php的openssl擴展里已經封裝好了驗簽的方法openssl_verify。
如果在Windows下的php.ini需要開啟Openssl模塊: extension=php_openssl.dll
商戶私鑰:
即RSA私鑰,按照手冊,按以下方式生成:
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
商戶公鑰:
即RSA私鑰,按照手冊,按以下方式生成:
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem
生成之後,按照手冊的說明,需要在簽約平台上傳公鑰,需要注意的是,上傳的時候需要把所有的注釋和換行都去掉。
另外手冊中還有如下命令:
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt
該命令將RSA私鑰轉換成PKCS8格式,對於PHP來說,不需要。
支付寶公鑰:
根據手冊,在簽約平台獲得。
如果你直接復制下來的話,會得到一個字元串,需要進行下面的轉換;
1)把空格變成換行
2)添加註釋
比如你復制下來的公鑰是:
ztPFg0D3tu7jLqCacgqL+lbshIaItDGEXAMZmKa3DV6Wxy+l48YMo0RyS+dWze4M
UmuxHU/v6tiT0ZTXJN3EwrjCtCyyttdv/ROB3CkheXnTKB76reTkQqg57OWW+m9j
TCoccYMDXEIWYTs3CwIDAQAB,那轉換之後為:
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
ztPFg0D3tu7jLqCacgqL+lbshIaItDGEXAMZmKa3DV6Wxy+l48YMo0RyS+dWze4M
UmuxHU/v6tiT0ZTXJN3EwrjCtCyyttdv/ROB3CkheXnTKB76reTkQqg57OWW+m9j
TCoccYMDXEIWYTs3CwIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
把公鑰保存在文件里。
注意這個是2048位的公鑰應該是9行或者10行,不能為1行,不然PHP的openssl_pkey_get_public無法讀取,pub_key_id的結果為false,如果沒有-----BEGIN PUBLIC KEY----- 和 -----END PUBLIC KEY----- 可以自己加上,最後保存到一個rsa_public_key.pem文件中。
好了,現在已經有了所有的東西,先看簽名函數:
復制代碼
1 <?php
2 /**
3 * 簽名字元串
4 * @param $prestr 需要簽名的字元串
5 * return 簽名結果
6 */
7 function rsaSign($prestr) {
8 $public_key= file_get_contents('rsa_private_key.pem');
9 $pkeyid = openssl_get_privatekey($public_key);
10 openssl_sign($prestr, $sign, $pkeyid);
11 openssl_free_key($pkeyid);
12 $sign = base64_encode($sign);
13 return $sign;
14 }
15 ?>
復制代碼
注意點:
1.$prestr的內容和MD5一樣(參見手冊,但不包含最後的MD5密碼)
2.簽名用商戶私鑰
3.最後的簽名,需要用base64編碼
4.這個函數返回的值,就是這次請求的RSA簽名。
驗簽函數:
復制代碼
1 <?php
2 /**
3 * 驗證簽名
4 * @param $prestr 需要簽名的字元串
5 * @param $sign 簽名結果
6 * return 簽名結果
7 */
8 function rsaVerify($prestr, $sign) {
9 $sign = base64_decode($sign);
10 $public_key= file_get_contents('rsa_public_key.pem');
11 $pkeyid = openssl_get_publickey($public_key);
12 if ($pkeyid) {
13 $verify = openssl_verify($prestr, $sign, $pkeyid);
14 openssl_free_key($pkeyid);
15 }
16 if($verify == 1){
17 return true;
18 }else{
19 return false;
20 }
21 }
22 ?>
復制代碼
注意點:
1.$prestr的內容和MD5一樣(參見手冊)
2.$sign是支付寶介面返回的sign參數用base64_decode解碼之後的二進制
3.驗簽用支付寶公鑰
4.這個函數返回一個布爾值,直接告訴你,驗簽是否通過
支付寶官方提供的PHP版SDK demo中只對MD5加密方式進行了處理,但android 端和ios端 請求支付寶加密方式只能用RSA加密演算法,這時服務端PHP就無法驗證簽名了,所以需要對demo進行一些修改。
1、修改alipay_notify.class.php文件
verifyNotify 函數第46行
$isSign = $this->getSignVeryfy($_POST, $_POST["sign"]);
改成
$isSign = $this->getSignVeryfy($_POST, $_POST["sign"], $_POST["sign_type"]);
verifyReturn 函數第83行
$isSign = $this->getSignVeryfy($_GET, $_GET["sign"]);
改成
$isSign = $this->getSignVeryfy($_GET, $_GET["sign"], $_GET["sign_type"]);
getSignVeryfy 函數 116行
function getSignVeryfy($para_temp, $sign) {
改成
function getSignVeryfy($para_temp, $sign, $sign_type) {
getSignVeryfy 函數 127行
switch (strtoupper(trim($this->alipay_config['sign_type']))) {
case "MD5" :
$isSgin = md5Verify($prestr, $sign, $this->alipay_config['key']);
break;
default :
$isSgin = false;
}
改成
switch (strtoupper(trim($sign_type))) {
case "MD5" :
$isSgin = md5Verify($prestr, $sign, $this->alipay_config['key']);
break;
case "RSA" :
$isSgin = rsaVerify($prestr, $sign);
break;
default :
$isSgin = false;
}
2、新建一個alipay_rsa.function.php文件
復制代碼
1 <?php
2 /* *
3 * RSA
4 * 詳細:RSA加密
5 * 版本:3.3
6 * 日期:2014-02-20
7 * 說明:
8 * 以下代碼只是為了方便商戶測試而提供的樣例代碼,商戶可以根據自己網站的需要,按照技術文檔編寫,並非一定要使用該代碼。
9 * 該代碼僅供學習和研究支付寶介面使用,只是提供一個參考。
10 */
11 /**
12 * 簽名字元串
13 * @param $prestr 需要簽名的字元串
14 * return 簽名結果
15 */
16 function rsaSign($prestr) {
17 $public_key= file_get_contents('rsa_private_key.pem');
18 $pkeyid = openssl_get_privatekey($public_key);
19 openssl_sign($prestr, $sign, $pkeyid);
20 openssl_free_key($pkeyid);
21 $sign = base64_encode($sign);
22 return $sign;
23 }
24 /**
25 * 驗證簽名
26 * @param $prestr 需要簽名的字元串
27 * @param $sign 簽名結果
28 * return 簽名結果
29 */
30 function rsaVerify($prestr, $sign) {
31 $sign = base64_decode($sign);
32 $public_key= file_get_contents('rsa_public_key.pem');
33 $pkeyid = openssl_get_publickey($public_key);
34 if ($pkeyid) {
35 $verify = openssl_verify($prestr, $sign, $pkeyid);
36 openssl_free_key($pkeyid);
37 }
38 if($verify == 1){
39 return true;
40 }else{
41 return false;
42 }
43 }
44 ?>
『柒』 RSA的公鑰和私鑰到底哪個才是用來加密和哪個用來解密
我們來回顧一下RSA的加密演算法。我們從公鑰加密演算法和簽名演算法的定義出發,用比較規范的語言來描述這一演算法。
RSA公鑰加密體制包含如下3個演算法:KeyGen(密鑰生成演算法),Encrypt(加密演算法)以及Decrypt(解密演算法)。
(PK, SK)\leftarrow KeyGen(\lambda)。密鑰生成演算法以安全常數\lambda作為輸入,輸出一個公鑰PK,和一個私鑰SK。安全常數用於確定這個加密演算法的安全性有多高,一般以加密演算法使用的質數p的大小有關。\lambda越大,質數p一般越大,保證體制有更高的安全性。在RSA中,密鑰生成演算法如下:演算法首先隨機產生兩個不同大質數p和q,計算N=pq。隨後,演算法計算歐拉函數\varphi(N)=(p-1)(q-1)。接下來,演算法隨機選擇一個小於\varphi(N)的整數e,並計算e關於\varphi(N)的模反元素d。最後,公鑰為PK=(N, e),私鑰為SK=(N, d)。
CT \leftarrow Encrypt(PK,M)。加密演算法以公鑰PK和待加密的消息M作為輸入,輸出密文CT。在RSA中,加密演算法如下:演算法直接輸出密文為CT=M^e \mod \varphi(N)
M \leftarrow Decrypt(SK,CT)。解密演算法以私鑰SK和密文CT作為輸入,輸出消息M。在RSA中,解密演算法如下:演算法直接輸出明文為M=CT^d \mod \varphi(N)。由於e和d在\varphi(N)下互逆,因此我們有:CT^d=M^{ed}=M\mod \varphi(N)
所以,從演算法描述中我們也可以看出:公鑰用於對數據進行加密,私鑰用於對數據進行解密。當然了,這個也可以很直觀的理解:公鑰就是公開的密鑰,其公開了大家才能用它來加密數據。私鑰是私有的密鑰,誰有這個密鑰才能夠解密密文。否則大家都能看到私鑰,就都能解密,那不就亂套了。
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我們再來回顧一下RSA簽名體制。簽名體制同樣包含3個演算法:KeyGen(密鑰生成演算法),Sign(簽名演算法),Verify(驗證演算法)。
(PK,SK) \leftarrow KeyGen(\lambda)。密鑰生成演算法同樣以安全常數\lambda作為輸入,輸出一個公鑰PK和一個私鑰SK。在RSA簽名中,密鑰生成演算法與加密演算法完全相同。
\sigma \leftarrow Sign(SK,M)。簽名演算法以私鑰SK和待簽名的消息M作為輸入,輸出簽名\sigma。在RSA簽名中,簽名演算法直接輸出簽名為\sigma = M^d \mod \varphi(N)。注意,簽名演算法和RSA加密體制中的解密演算法非常像。
b \leftarrow Verify(PK,\sigma,M)。驗證演算法以公鑰PK,簽名\sigma以及消息M作為輸入,輸出一個比特值b。b=1意味著驗證通過。b=0意味著驗證不通過。在RSA簽名中,驗證演算法首先計算M'=\sigma^e \mod \varphi(N),隨後對比M'與M,如果相等,則輸出b=1,否則輸出b=0。注意:驗證演算法和RSA加密體制中的加密演算法非常像。
所以,在簽名演算法中,私鑰用於對數據進行簽名,公鑰用於對簽名進行驗證。這也可以直觀地進行理解:對一個文件簽名,當然要用私鑰,因為我們希望只有自己才能完成簽字。驗證過程當然希望所有人都能夠執行,大家看到簽名都能通過驗證證明確實是我自己簽的。
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那麼,為什麼題主問這么一個問題呢?我們可以看到,RSA的加密/驗證,解密/簽字過程太像了。同時,RSA體制本身就是對稱的:如果我們反過來把e看成私鑰,d看成公鑰,這個體制也能很好的執行。我想正是由於這個原因,題主在學習RSA體制的時候才會出現這種混亂。那麼解決方法是什麼呢?建議題主可以學習一下其他的公鑰加密體制以及簽名體制。其他的體制是沒有這種對稱性質的。舉例來說,公鑰加密體制的話可以看一看ElGamal加密,以及更安全的Cramer-Shoup加密。簽名體制的話可以進一步看看ElGamal簽名,甚至是BLS簽名,這些體制可能能夠幫助題主更好的弄清加密和簽名之間的區別和潛在的聯系。
至於題主問的加密和簽名是怎麼結合的。這種體制叫做簽密方案(SignCrypt),RSA中,這種簽密方案看起來特別特別像,很容易引起混亂。在此我不太想詳細介紹RSA中的加密與簽字結合的方案。我想提醒題主的是,加密與簽字結合時,兩套公私鑰是不同的。