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PHP 介面資料加解密與簽名驗證：phpseclib 實戰完整指南

編輯：PHP 相關知識

現代 API 介面常需「資料加密傳輸」與「簽名驗證防篡改」。PHP 原生 OpenSSL 操作繁瑣，phpseclib 提供純 PHP 實現的 AES、RSA、大整數運算，無需擴充套件，相容性極佳。本文示範完整流程：AES-ECB 解密資料 → RSA-PKCS1 驗證簽名 → RSA 加解密示範。

環境準備

composer require phpseclib/phpseclib:~3.0

完整實作範例

<?php
require_once 'vendor/autoload.php';

use phpseclib\Crypt\AES;
use phpseclib\Crypt\RSA;

// ========== 1. 參數設定（實際專案請從安全儲存讀取） ==========
// Base64 編碼的 AES 金鑰（16/24/32 位元組對應 128/192/256 bits）
$aesKeyB64 = 'qZe60QZFxuirub2ey4+7+Q==';
$aesKey = base64_decode($aesKeyB64);

// Base64 編碼的 RSA 公鑰（PKCS#1 或 PKCS#8 格式）
$publicKeyB64 = 'MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCffOeIVYut9jW5w1L5uKX4aDvd837a8JhaWm5S8YqNQfgEmfD9T+rDknXLqMT+DXeQAqGo4hBmcbej1aoMzn6hIJHk3/TfTAToNN8fgwDotHewsTCBbVkQWtDTby3GouWToVsRi1i/A0Vfb0+xM8MnF46DdhhrnZrycERBSbyrcwIDAQAB';
$publicKey = base64_decode($publicKeyB64);

// 接收到的加密資料（Base64）
$cryptTextB64 = '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';
$cryptText = base64_decode($cryptTextB64);

// 接收到的簽名（Base64）
$signatureB64 = 'XHin4uUFqrKDEhKBD/hQisXLFFSxM6EZCvCPqnWCQJq3uEp3ayxmFuUgVE0Xoh4AIWjIIsOWdnaToL1bXvAFKwjCtXnkaRwUpvWrk+Q0eqwsoAdywsVQDEceG5stas1CkPtrznAIW2eBGXCWspOj+aumEAcPyYDxLhDN646Krzw=';
$signature = base64_decode($signatureB64);

// ========== 2. AES-ECB 解密 ==========
$aes = new AES(AES::MODE_ECB);
$aes->setKey($aesKey);
$plainText = $aes->decrypt($cryptText);

echo "解密後明文：\n$plainText\n";

// ========== 3. RSA-PKCS1 驗證簽名 ==========
$rsa = new RSA();
$rsa->setSignatureMode(RSA::SIGNATURE_PKCS1); // 或 SIGNATURE_PSS（更安全）
$rsa->loadKey($publicKey); // 載入公鑰

$verified = $rsa->verify($plainText, $signature);
echo "簽名驗證：" . ($verified ? '✅ 通過' : '❌ 失敗') . "\n";

// ========== 4. RSA 加解密示範（生成新鑰對） ==========
$keys = $rsa->createKey(2048); // 產生 2048-bit 鑰對
$privateKey = $keys['privatekey'];
$publicKeyNew = $keys['publickey'];

// 使用私鑰加密（通常用於小資料加密或金鑰交換）
$rsa->loadKey($privateKey);
$cipherText = $rsa->encrypt($plainText);
echo "RSA 私鑰加密結果（Base64）：\n" . base64_encode($cipherText) . "\n";

// 使用公鑰解密
$rsa->loadKey($publicKeyNew);
$decrypted = $rsa->decrypt($cipherText);
echo "RSA 公鑰解密還原：\n$decrypted\n";
?>

關鍵類別與模式對照

類別	常用模式常數	說明
`AES`	`MODE_ECB`, `MODE_CBC`, `MODE_CTR`, `MODE_GCM`	ECB 不需 IV 但不安全（相同明文產生相同密文），生產環境強制使用 CBC/GCM 並搭配隨機 IV
`RSA`	`SIGNATURE_PKCS1`, `SIGNATURE_PSS`	PSS 比 PKCS1 更安全，建議新專案用 PSS。加密模式：`ENCRYPTION_PKCS1`, `ENCRYPTION_OAEP`（OAEP 更安全）

安全性關鍵點（必讀）

不要用 ECB 模式：範例為示範兼容舊系統。新系統請用 MODE_CBC + 隨機 IV（AES::generateIV()），IV 需與密文一起傳輸（通常前綴在密文前）。
金鑰管理：AES 金鑰、RSA 私鑰絕不可硬編碼在程式碼。應使用環境變數、HashiCorp Vault、AWS KMS、Azure Key Vault 等密鑰管理系統。
簽名演算法升級：改用 RSA::SIGNATURE_PSS + SHA256（$rsa->setHash('sha256')）。

加密資料完整性

AEAD

RSA 加密長度限制

時序攻擊防護

hash_equals()

現代替代：PHP 內建 OpenSSL 函數（PHP 7.1+）

<?php
// AES-256-GCM（推薦）
$key = random_bytes(32);
$iv = random_bytes(12); // GCM 建議 96-bit IV
$ciphertext = openssl_encrypt($plaintext, 'aes-256-gcm', $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv, $tag);
// 儲存：$iv . $ciphertext . $tag

// 解密
$plaintext = openssl_decrypt($ciphertext, 'aes-256-gcm', $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv, $tag);

// RSA 簽名驗證（PSS + SHA256）
openssl_sign($data, $signature, $privateKey, 'sha256WithRSAEncryption'); // 需開啟 OPENSSL_ALGO_SHA256
$ok = openssl_verify($data, $signature, $publicKey, 'sha256WithRSAEncryption');
?>

phpseclib 在無法安裝擴充套件的共享主機環境極有價值；若掌控伺服器環境，優先使用內建 OpenSSL，效能更好、經過更嚴格審計。