内容如标题所示,总体分为三个部分:
一、win10下安装openssl,然后通过openssl工具生成RSA的公钥和私钥
(1)win10下安装openssl需要的工具有:VS2013,Perl,nasm,openssl源码
其中,VS2013的安装、注册和激活请自行百度,ActivePerl、nasm和openssl源码也请自行下载安装,ActivePerl好说(执行perl example.pl,若提示:Hello from ActivePerl! 则说明Perl安装成功),nasm我选的是nasm-2.11.02-installer.exe,openssl的部分版本在后面配置的时候会报错,我最后选的是openssl-1.0.2j.tar.gz (SHA256) (PGP sign) (SHA1)。
(2)设置环境变量
打开我的电脑->属性->高级系统设置->环境变量,找到Path系统变量,点击编辑,添加C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 12.0VCin;C:/Perl64/bin;C:/nasm;c:/windows/system32
我是按默认指示全都放在C盘,可以根据情况自己修改安装路径,安装Perl的时候它会在Path中添加C:/Perl64/site/bin,里面有一个dmake.exe运行文件,这里我把它复制到自己手动添加的C:/Perl64/bin目录下面,除此之外,还要将C:/nasm下面的name.exe和ndisasm.exe拷贝至C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 12.0VCin,设置完环境变量记得重启电脑才能生效。
(3)执行命令
打开Visual Studio的开发人员命令提示(找了半天,原来放在C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 12.0Common7ToolsShortcuts),并进入openssl的目录(我的放在C盘根目录),执行命令perl Configure VC-WIN32 --prefix=C:/openssl 注意:这里的prefix是用来指定安装目录。然后运行 msdo_nasm 来创建Makefile文件,运行 nmake -f ms tdll.mak 进行编译生成openssl动态库(如果报错Cannot open include file: 'windows.h',需要先定位到C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio 12.0VCin运行 vcvars32.bat 来设置VC命令行编译的环境变量),然后耐心等待。。。接着运行 nmake -f ms/ntdll.mak test 来测试,若显示passed all tests,就可以运行 nmake -f ms tdll.mak install 来安装编译后的openssl到之前指定的目录。查看安装结果,即在 C:openssl 下有三个文件夹bin、lib和include,其中bin目录下包括openssl.exe(openssl指令程序)、ssleay32.dll(ssl协议动态库)、libeay32.dll(密码算法库),lib目录下包括ssleay32.lib,libeay32.lib,include目录则包括了OpenSSL开发设计的头文件。另外,如果之前你已经编译出错了,请先清除:nmake -f ms tdll.mak clean。
(4)生成RSA的公钥和私钥
打开bin文件夹下面的openssl.exe,运行 genrsa -out rsa_private_key.pem 1024 在当前目录下生成一个名为rsa_private_key的pem格式文件,用记事本方式打开它,可以看到-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----开头,-----END RSA PRIVATE KEY-----结尾的没有换行的字符串,这个就是原始的私钥;
接着运行 pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM –nocrypt -out PKCS8_rsa_private_key.pem 把刚才的私钥转换成PKCS8格式,转换后的结果可以在命令行中看到,也可以在当前目录下生成的一个名为PKCS8_rsa_private_key的pem格式文件里看到;
最后运行 rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem 生成公钥,可以在当前目录下生成的一个名为rsa_public_key的pem格式文件里看到,注意这里依据的是转换之前的原始私钥。
二、前端jsrsa签名
文字看得累,还是直接上代码吧。。。
// 引入非对称加密rsa的前台签名文件(github上有,我下的版本是6.2.2) import Jsrsasign from "jsrsasign"; // 导入的Jsrsasign模块里面有很多实用的对象,对应不同的方法 console.log(Jsrsasign) // 引入私钥文件(一般java后台产生密匙对中的私钥是放在pem文件里,可以把里面的内容(字符串格式,带有头和尾,换行用)取出来放进js文件,然后用module.exports导出来) import PrivateKey from "privateKey.js"; // 实例化rsa var rsa=new Jsrsasign.RSAKey(); // 传入私钥 // 默认传入的私钥是PKCS#1的格式,所以采用readPrivateKeyFromPEMString(keyPEM)这个方法 // rsa.readPrivateKeyFromPEMString(PrivateKey); // 如果后台生产出来的私钥是PKCS#8的格式,就不能用readPrivateKeyFromPEMString(keyPEM)这个方法 rsa=Jsrsasign.KEYUTIL.getKey(key); // 对要签名的json数据进行排序、拼接成用=和&连接起来的URL的参数形式,参数依次是要排序的json对象、是否倒序(默认为false) function jsonURLParams(json,reverse){ // 创建一个空数组 var jsonArr = []; // 往空数组里面导入json对象 for(var i in json){ var obj = {} obj[i] = json[i]; jsonArr.push(obj); } // 数组长度小于2 或 不是json格式数据 if(jsonArr.length < 2 || typeof jsonArr[0] !== "object") return jsonArr; // 数字类型排序 if(typeof getKey(jsonArr[0]) === "number") { jsonArr.sort(function(x, y) { return getKey(x) - getKey(y)}); } // 字符串类型排序 if(typeof getKey(jsonArr[0]) === "string") { // 按字符编码的顺序来排序 jsonArr.sort(function(x, y) {
var lenX = getKey(x).length,lenY = getKey(y).length,len = (lenX <= lenY) ? lenX : lenY;
for (var i = 0; i < len; i++) {
if (getKey(x).charCodeAt(i) != getKey(y).charCodeAt(i)) {
return getKey(x).charCodeAt(i) - getKey(y).charCodeAt(i);
}
if (i == len - 1) {
return getKey(x).length - getKey(y).length;
}
}
} } // 倒序 if(reverse) { jsonArr.reverse(); } // 创建一个空字符串 var jsonString = ""; for(var i in jsonArr){ if(i < jsonArr.length - 1){ jsonString += getKey(jsonArr[i]) + "=" + jsonArr[i][getKey(jsonArr[i])] + "&" }else{ jsonString += getKey(jsonArr[i]) + "=" + jsonArr[i][getKey(jsonArr[i])] } } // 封装函数获取json的key function getKey(json){ for(var i in json){ return i; } } return jsonString; } var signParams = jsonURLParams(data) // 选择哪种hash算法(散列生成一个报文摘要,目的是防篡改) var hashAlg="sha1"; // 进行签名(对生成的报文摘要进行私钥加密,目的是身份验证) var sign=rsa.signString(signParams,hashAlg); // 将签名结果转成base64编码格式 sign=Jsrsasign.hex2b64(sign); // 一般是将签名后的参数放进需要传递的json数据的末尾,对应的字段名为signture data["signature"]=sign;
三、后端nodejs签名(使用的express框架4.14.0)
(1)先简单地封装了两个函数,记得要先引入JavaScript加密库crypto.js:
// 封装公钥单行字符串转换成PEM编码格式字符串的函数 function keyPem(str, insert_str, sn) { var newstr = ""; for (var i = 0; i < str.length; i += sn) { var tmp = str.substring(i, i + sn); newstr += tmp + insert_str; } return newstr; } // 封装验签函数,data是前端传上来的json数据,sign是前端生成的签名字符串,key是验签用的公钥 function verifySign(data,sign,key){ // 注意如果传上来的json数据里包含签名键值对,需要先将其剔除 delete data["signature"]; // 如果前端签名之前对上传数据进行了排序和字符串拼接,那么这里也要作同样操作,即要保持签名和验签的源数据相同,继续调用前面封装好的jsonURLParams函数 var data = jsonURLParams(data); // 如果sign取的是公钥文件头尾之间的一段字符串,需要先将其拼接回原来的PEM编码格式 // var key = keyPem(key," ",64); // key = '-----BEGIN PUBLIC KEY----- ' + key + '-----END PUBLIC KEY-----'; console.log("需要验证签名的数据:"+ data); console.log("进行验证签名的公钥: " + key); // 选择与前端签名相匹配的hash算法 var verifier = crypto.createVerify('RSA-SHA1'); // 防止中文乱码 verifier.update(new Buffer(data, 'utf-8')); // 输出验签结果,如果前端签名后使用base64编码,这里也要作同样操作 return verifier.verify(key, sign, 'base64'); }
(2)在需要验签的地方调用上述函数
// 获取上传json数据 var data = req.body; // 获取上传json数据中的签名字符串 var sign = data["signature"]; // 获取openssl生成的PEM编码格式的公钥 var key = "-----BEGIN PUBLIC KEY----- "+ "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDAH6/6+YVYA2FmF6H8uBmivR20 "+ "ZbArDlDj1xG12w52XC47xTHrVp+PRufOUnUG58oNRO1SyD3ViZ6EzUclfVC/e8SS "+ "6y6/4wDYAsNke1tWH+M52O7S5ICfiULm6fLULc9rXxbZz6AT1PtD/JdRUKBtAGTx "+ "C+sR6OyH2UaqLra3qQIDAQAB "+ "-----END PUBLIC KEY-----"; // var key = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDAH6/6+YVYA2FmF6H8uBmivR20ZbArDlDj1xG12w52XC47xTHrVp+PRufOUnUG58oNRO1SyD3ViZ6EzUclfVC/e8SS6y6/4wDYAsNke1tWH+M52O7S5ICfiULm6fLULc9rXxbZz6AT1PtD/JdRUKBtAGTxC+sR6OyH2UaqLra3qQIDAQAB"; // 将三个参数传入封装好的验签函数 var result = verifySign(data,sign,key);