我们平时做用户登录表单提交,用户名密码都是明文直接POST到后端,这样很容易被别人从监听到。
注:包括使用MD5等哈希函数处理后的数据,这里也算做明文(现在MD5爆破网站已经很多了~)。
对安全性要求较高的网站,比如银行和大型企业等都会使用HTTPS对其进行加密通讯。
但是由于效率原因,使用HTTPS的代价是及其昂贵的,对于访问量稍大的网站就会造成严重的性能瓶颈。解决方法一般只能采用专门的SSL硬件加速设备如F5的BIGIP等。
所以很多网站选择了模拟SSL的做法,使用RSA来对密码等安全信息进行公钥加密,服务端用私钥解密。
通常是对密码进行加密,本文也拿密码加密为例。
网上相关信息太少,折腾了几天,终于有眉目了,先贴代码,关键部分后面说明。
首先加载三个RSA的js库文件,可以到这里下载
javascript部分代码(with jQuery)
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$(document).ready(function(){
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//十六进制公钥
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var rsa_n = "C34E069415AC02FC4EA5F45779B7568506713E9210789D527BB89EE462662A1D0E94285E1A764F111D553ADD7C65673161E69298A8BE2212DF8016787E2F4859CD599516880D79EE5130FC5F8B7F69476938557CD3B8A79A612F1DDACCADAA5B6953ECC4716091E7C5E9F045B28004D33548EC89ED5C6B2C64D6C3697C5B9DD3";
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$("#submit").click(function(){
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setMaxDigits(131); //131 => n的十六进制位数/2+3
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var key = new RSAKeyPair("10001", '', rsa_n); //10001 => e的十六进制
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var password = $("#password").val();
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password = encryptedString(key, password); //不支持汉字
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$("#password").val(password);
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$("#login").submit();
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alert(password); //test
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});
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});
PHP部分代码
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/**
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* 公钥加密
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*
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* @param string 明文
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* @param string 证书文件(.crt)
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* @return string 密文(base64编码)
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*/
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function publickey_encodeing($sourcestr, $fileName)
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{
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$key_content = file_get_contents($fileName);
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$pubkeyid = openssl_get_publickey($key_content);
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if (openssl_public_encrypt($sourcestr, $crypttext, $pubkeyid))
-
{
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return base64_encode("".$crypttext);
-
}
-
}
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/**
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* 私钥解密
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*
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* @param string 密文(二进制格式且base64编码)
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* @param string 密钥文件(.pem / .key)
-
* @param string 密文是否来源于JS的RSA加密
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* @return string 明文
-
*/
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function privatekey_decodeing($crypttext, $fileName, $fromjs = FALSE)
-
{
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$key_content = file_get_contents($fileName);
-
$prikeyid = openssl_get_privatekey($key_content);
-
$crypttext = base64_decode($crypttext);
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$padding = $fromjs ? OPENSSL_NO_PADDING : OPENSSL_PKCS1_PADDING;
-
if (openssl_private_decrypt($crypttext, $sourcestr, $prikeyid, $padding))
-
{
-
return $fromjs ? rtrim(strrev($sourcestr), "/0") : "".$sourcestr;
-
}
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return ;
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}
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//JS->PHP 测试
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$txt_en = $_POST['password'];
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$txt_en = base64_encode(pack("H*", $txt_en));
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$file = 'ssl/server.pem';
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$txt_de = privatekey_decodeing($txt_en, $file, TRUE);
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var_dump($txt_de);
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//PHP->PHP 测试
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$data = "汉字:1a2b3c";
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$config = Core::getInstance()->config;
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$file1 = 'ssl/server.crt';
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$file2 = 'ssl/server.pem';
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$a = publickey_encodeing($data, $file1);
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$b = privatekey_decodeing($a, $file2);
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var_dump($b);
其中密钥的获取是关键(其他难点已经被从代码中解决)
由于密钥从x.509证书中获取,所以要先生成密钥及证书文件(本文中用的1024位密钥),具体生成方法可以参考我之前的那篇《Nginx下配置HTTPS(SSL)安全站点》
这里重点说一下怎么获取十六进制的密钥。
从文件中读取密钥之前尝试了很多方式,无论怎么都无法提取正确的十六进制密钥。网上查了发现数据是用ASN.1编码过的……汗~
最后无意中注意到linux下用openssl命令貌似可以从密钥文件(key或pem)提取。方式如下:
openssl asn1parse -out temp.ans -i -inform PEM < server.pem
显示结果如下:
从这里可以看到最终的16进制密钥。
个人感觉这种方法并不算模拟HTTPS,只是利用其用到的RSA非对称加密算法实现小数据量安全加密。若要较完全的模拟SSL通信,就需要用RSA对另一密钥加密,然后通过一系列握手流程再进行对称加密。
PHP中openssl扩展公私钥加密函数只支持小数据,加密时117字节,解密时128字节。若不然得自己循环加密后合并。
SSL本身也只是用RSA来进行密钥加密,数据加密则是利用这个加密的密钥进行对称加密,以保证速度。所以万不可将其用于大数据量加密!
最后总结下本方案几处优点:
1、安全性高。基于非对称的RSA算法加密数据,只要在私钥不被暴露的前提下,密钥长度足够长,短时间内基本是无法破解的。
2、使用方便。前端使用现成的JS库来实现加密,PHP端则可直接使用现成的openssl扩展,而不用RSA的PHP源码实现或自己开发扩展。
3、速度靠谱。由于RSA解密算法相当复杂,而该操作交由PHP端扩展来实现,效率上比网上的PHP代码要高许多。
4、便于升级。密钥是直接从linux下openssl工具生成的证书中获取,不仅不用其他密钥生成工具,也方便今后升级到真正的HTTPS。
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