php7.1微信公众平台消息安全模式的加密及解密

撰文前提

php7.1发布后新特性吸引了不少PHPer，大家都在讨论新特性带来的好处与便利。但是从php7.0 升级到 php7.1 废弃(过时)了一个在过去普遍应用的扩展(mcrypt扩展)。官方提供了相应的解决提示，却没有提供更详细的解决办法。于是坑来了….

下面是微信官方提供的消息加密解密算法中的核心部分

/** * 对明文进行加密 * @param string $text 需要加密的明文 * @return string 加密后的密文 */public function encrypt($text, $appid){    try {        //获得16位随机字符串，填充到明文之前        $random = $this->getRandomStr();        $text = $random . pack("N", strlen($text)) . $text . $appid;        // 网络字节序        $size = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);        $module = mcrypt_module_open(MCRYPT_RIJNDAEL_128, '', MCRYPT_MODE_CBC, '');        $iv = substr($this->key, 0, 16);        //使用自定义的填充方式对明文进行补位填充        $pkc_encoder = new PKCS7Encoder;        $text = $pkc_encoder->encode($text);        mcrypt_generic_init($module, $this->key, $iv);        //加密        $encrypted = mcrypt_generic($module, $text);        mcrypt_generic_deinit($module);        mcrypt_module_close($module);        //print(base64_encode($encrypted));        //使用BASE64对加密后的字符串进行编码        return array(ErrorCode::$OK, base64_encode($encrypted));    } catch (Exception $e) {        //print $e;        return array(ErrorCode::$EncryptAESError, null);    }}/** * 对密文进行解密 * @param string $encrypted 需要解密的密文 * @return string 解密得到的明文 */public function decrypt($encrypted, $appid){    try {        //使用BASE64对需要解密的字符串进行解码        $ciphertext_dec = base64_decode($encrypted);        $module = mcrypt_module_open(MCRYPT_RIJNDAEL_128, '', MCRYPT_MODE_CBC, '');        $iv = substr($this->key, 0, 16);        mcrypt_generic_init($module, $this->key, $iv);        //解密        $decrypted = mdecrypt_generic($module, $ciphertext_dec);        mcrypt_generic_deinit($module);        mcrypt_module_close($module);    } catch (Exception $e) {        return array(ErrorCode::$DecryptAESError, null);    }    try {        //去除补位字符        $pkc_encoder = new PKCS7Encoder;        $result = $pkc_encoder->decode($decrypted);        //去除16位随机字符串,网络字节序和AppId        if (strlen($result) < 16)            return "";        $content = substr($result, 16, strlen($result));        $len_list = unpack("N", substr($content, 0, 4));        $xml_len = $len_list[1];        $xml_content = substr($content, 4, $xml_len);        $from_appid = substr($content, $xml_len + 4);    } catch (Exception $e) {        //print $e;        return array(ErrorCode::$IllegalBuffer, null);    }    if ($from_appid != $appid)        return array(ErrorCode::$ValidateAppidError, null);    return array(0, $xml_content);}

以上代码中使用了mcrypt扩展

php官方只是轻飘飘的说mcrypt扩展被 OpenSSL取代了，却并未提供相应的转换办法。网络提供的算法大多是mcrypt加密的使用mcrypt解密或者OpenSSL加密的使用OpenSSL解密。并未提供互通替换的方案。

对比研究

作者开始分析这两种算法时感觉总是摸不着头脑，感觉两种算法的结果插件太多，完全不相关联的样子。通过一番查阅和反复测试终于明白这两种算法的区别了。

在算法、data、key、vi 一致的情况下

openssl_encrypt 加密相当于将 mcrypt_encrypt 的加密结果执行一次 base64_encode

而

openssl_decode 解密相当于 先将加密结果执行一次base64_decode 然后再通过mcrypt_encrypt 解密

调整后的代码

/** * 对明文进行加密 * @param string $text 需要加密的明文 * @return string 加密后的密文 */public function encrypt($text, $appid){    try {        //获得16位随机字符串，填充到明文之前        $random = $this->getRandomStr();//"aaaabbbbccccdddd";        $text = $random . pack("N", strlen($text)) . $text . $appid;        $iv = substr($this->key, 0, 16);        $pkc_encoder = new PKCS7Encoder;        $text = $pkc_encoder->encode($text);        $encrypted = openssl_encrypt($text,'AES-256-CBC',substr($this->key, 0, 32),OPENSSL_ZERO_PADDING,$iv);        return array(ErrorCode::$OK, $encrypted);    } catch (Exception $e) {        //print $e;        return array(ErrorCode::$EncryptAESError, null);    }}/** * 对密文进行解密 * @param string $encrypted 需要解密的密文 * @return string 解密得到的明文 */public function decrypt($encrypted, $appid){    try {        $iv = substr($this->key, 0, 16);                  $decrypted = openssl_decrypt($encrypted,'AES-256-CBC',substr($this->key, 0, 32),OPENSSL_ZERO_PADDING,$iv);    } catch (Exception $e) {        return array(ErrorCode::$DecryptAESError, null);    }    try {        //去除补位字符        $pkc_encoder = new PKCS7Encoder;        $result = $pkc_encoder->decode($decrypted);        //去除16位随机字符串,网络字节序和AppId        if (strlen($result) < 16)            return "";        $content = substr($result, 16, strlen($result));        $len_list = unpack("N", substr($content, 0, 4));        $xml_len = $len_list[1];        $xml_content = substr($content, 4, $xml_len);        $from_appid = substr($content, $xml_len + 4);        if (!$appid)            $appid = $from_appid;        //如果传入的appid是空的，则认为是订阅号，使用数据中提取出来的appid    } catch (Exception $e) {        //print $e;        return array(ErrorCode::$IllegalBuffer, null);    }    if ($from_appid != $appid)        return array(ErrorCode::$ValidateAppidError, null);    //不注释上边两行，避免传入appid是错误的情况    return array(0, $xml_content, $from_appid);     //增加appid，为了解决后面加密回复消息的时候没有appid的订阅号会无法回复}

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参考资料

php官方对mcrypt扩展被废弃的说明

微信官方对于消息加密的接入指引