openssl_dh_compute_key

(PHP 5 >= 5.3.0, PHP 7, PHP 8)

openssl_dh_compute_key计算远程 DH 公钥的公钥值和本地 DH 密钥的共享密钥

描述

openssl_dh_compute_key(string $public_key, #[\SensitiveParameter] OpenSSLAsymmetricKey $private_key): string|false

openssl_dh_compute_key() 返回的共享密钥通常用作加密密钥,以秘密地与远程方通信。这被称为 Diffie-Hellman 密钥交换。

注意: ECDH 仅在 PHP 8.1.0 OpenSSL 3.0.0 及更高版本中受支持。

参数

public_key

远程方的 DH 公钥。

private_key

本地 DH 私钥,对应于要与远程方共享的公钥。

返回值

成功时返回共享密钥,失败时返回 false

变更日志

版本 描述
8.0.0 private_key 现在接受一个 OpenSSLAsymmetricKey;以前,接受的是类型为 OpenSSL key资源

示例

示例 #1 计算共享密钥

首先在本地生成一个公钥/私钥 DH 密钥对,让远程方也这样做。我们需要使用 openssl 命令行工具。

# generate private/public key keypair
openssl dhparam -out dhparam.pem 2048
openssl genpkey -paramfile dhparam.pem -out privatekey.pem

# extract public key only
openssl pkey -in privatekey.pem -pubout -out publickey.pem

接下来,将您的公钥发送给远程方。使用 openssl pkey 命令查看您将从远程方收到的公钥。

openssl pkey -pubin -in remotepublickey.pem -text -noout

上面的示例将输出类似于

PKCS#3 DH Public-Key: (2048 bit)
    public-key:
        67:e5:e5:fa:e0:7b:0f:96:2c:dc:96:44:5f:50:02:
        9e:8d:c2:6c:04:68:b0:d1:1d:75:66:fc:63:f5:e3:
        42:30:b8:96:c1:45:cc:08:60:b4:21:3b:dd:ee:66:
        88:db:77:d9:1e:11:89:d4:5c:f2:7a:f2:f1:fe:1c:
        77:9d:6f:13:b8:b2:56:00:ef:cb:3b:60:79:74:02:
        98:f5:f9:8e:3e:b5:62:08:de:ca:8c:c3:40:4a:80:
        79:d5:43:06:17:a8:19:56:af:cc:95:5e:e2:32:2d:
        d2:14:7b:76:5a:9a:f1:3c:76:76:35:cc:7b:c1:a5:
        f4:39:e5:b6:ca:71:3f:7c:3f:97:e5:ab:86:c1:cd:
        0e:e6:ee:04:c9:e6:2d:80:7e:59:c0:49:eb:b6:64:
        4f:a8:f9:bb:a3:87:b3:3d:76:01:9e:2b:16:94:a4:
        37:30:fb:35:e2:63:be:23:90:b9:ef:3f:46:46:04:
        94:8f:60:79:7a:51:55:d6:1a:1d:f5:d9:7f:4a:3e:
        aa:ac:b0:d0:82:cc:c2:e0:94:e0:54:c1:17:83:0b:
        74:08:4d:5a:79:ae:ff:7f:1c:04:ab:23:39:4a:ae:
        87:83:55:43:ab:7a:7c:04:9d:20:80:bb:af:5f:16:
        a3:e3:20:b9:21:47:8c:f8:7f:a8:60:80:9e:61:77:
        36
 [...abbreviated...]

将此公钥用作 openssl_dh_compute_key() 的参数,以便计算共享密钥。

<?php
$remote_public_key
= '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';

$local_priv_key = openssl_pkey_get_private('file://privatekey.pem');

$shared_secret = openssl_dh_compute_key(hex2bin($remote_public_key), $local_priv_key);
echo
bin2hex($shared_secret)."\n";
?>

示例 #2 在 php 中生成 DH 公钥/私钥密钥对

首先,生成 DH 素数

openssl dhparam -out dhparam.pem 2048
openssl dh -in dhparam.pem -noout  -text

上面的示例将输出类似于

PKCS#3 DH Parameters: (2048 bit)
        prime:
            00:a3:25:1e:73:3f:44:b9:2b:ee:f4:9d:9f:37:6a:
            4b:fd:1d:bd:f4:af:da:c8:10:77:59:41:c6:5f:73:
            d2:88:29:39:cd:1c:5f:c3:9f:0f:22:d2:9c:20:c1:
            e4:c0:18:03:b8:b6:d8:da:ad:3b:39:a6:da:8e:fe:
            12:30:e9:03:5d:22:ba:ef:18:d2:7b:69:f9:5b:cb:
            78:c6:0c:8c:6b:f2:49:92:c2:49:e0:45:77:72:b3:
            55:36:30:f2:40:17:89:18:50:03:fa:2d:54:7a:7f:
            34:4c:73:32:b6:88:14:51:14:be:80:57:95:e6:a3:
            f6:51:ff:17:47:4f:15:d6:0e:6c:47:53:72:2c:2a:
            4c:21:cb:7d:f3:49:97:c9:47:5e:40:33:7b:99:52:
            7e:7a:f3:52:27:80:de:1b:26:6b:40:bb:14:11:0b:
            fb:e6:d8:2f:cf:a0:06:2f:96:b9:1c:0b:b4:cb:d3:
            a6:62:9c:48:67:f6:81:f2:c6:ff:45:03:0a:9d:67:
            9d:ce:27:d9:6b:48:5d:ca:fb:c2:5d:84:9b:8b:cb:
            40:c7:a4:0c:8a:6e:f4:ab:ba:b6:10:c3:b8:25:4d:
            cf:60:96:f4:db:e8:00:1c:58:47:7a:fb:51:86:d1:
            22:d7:4e:94:31:7a:d5:da:3d:53:de:da:bb:64:8d:
            62:6b
        generator: 2 (0x2)

素数和生成器值作为 p 和 g 传递到 openssl_pkey_new()

<?php
$configargs
= array();
$configargs['p'] = hex2bin('00a3251e733f44b92beef49d9f376a4bfd1dbdf4afdac810775941c65f73d2882939cd1c5fc39f0f22d29c20c1e4c01803b8b6d8daad3b39a6da8efe1230e9035d22baef18d27b69f95bcb78c60c8c6bf24992c249e0457772b3553630f2401789185003fa2d547a7f344c7332b688145114be805795e6a3f651ff17474f15d60e6c4753722c2a4c21cb7df34997c9475e40337b99527e7af3522780de1b266b40bb14110bfbe6d82fcfa0062f96b91c0bb4cbd3a6629c4867f681f2c6ff45030a9d679dce27d96b485dcafbc25d849b8bcb40c7a40c8a6ef4abbab610c3b8254dcf6096f4dbe8001c58477afb5186d122d74e94317ad5da3d53dedabb648d626b');
$configargs['g'] = hex2bin('02');
$private_key = openssl_pkey_new(array('dh' => $configargs));
openssl_pkey_export_to_file($private_key,'privatekey.pem',$passphrase='y0urp@s5phr@se');

$details = openssl_pkey_get_details($private_key);
$local_pub_key = $details['dh']['pub_key'];
echo
bin2hex($local_pub_key)."\n";// 您可以将您的公钥发送给远程方

$details = openssl_pkey_get_details(openssl_pkey_get_public("file://remotepublickey.pem"));
$remote_public_key = $details['dh']['pub_key'];
$shared_secret = openssl_dh_compute_key($remote_public_key, $private_key);
echo
bin2hex($shared_secret)."\n";
?>

参见

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用户贡献的注释 4 个注释

k.s.swaminathan at live dot com
2 年前
// 目的:提供一个完整的 Diffie-Hellman 工作示例,完全使用 php。

// 此函数生成 Diffie-Hellman 密钥对的配置
// 我们从一个空的配置开始,让 openssl_pkey_new 创建
// 一个素数和一个生成器。这是一个耗时的步骤。

function get_DH_params ($keylength=2048, $digest_alg="sha512")
{
$pkey = openssl_pkey_new(["digest_alg" => $digest_alg,
"private_key_bits" => $keylength,
"private_key_type" => OPENSSL_KEYTYPE_DH]);
$details = openssl_pkey_get_details($pkey);
return [
"digest_alg" => $digest_alg,
"private_key_bits" => $keylength,
"dh" => array('p' => $details['dh']['p'], 'g' => $details['dh']['g']),
"private_key_type" => OPENSSL_KEYTYPE_DH,
];
}

// 现在 Alice 和 Bob 可以创建他们各自的密钥对
function get_DH_keyPair ($DH_params)
{
$pkey = openssl_pkey_new($DH_params);
$privkey = openssl_pkey_get_private($pkey);
$pubkey = openssl_pkey_get_details($pkey)['dh']['pub_key'];
return (object) compact('pubkey','privkey');
}

// 现在 Alice 和 Bob 可以创建一个共同的密钥
function get_DH_mutualsecret($peers_public, $my_private)
{
return bin2hex(openssl_dh_compute_key($peers_public, $my_private));
}

// 用法
>>> $dh_params = get_DH_params();
=> [
"digest_alg" => "sha512",
"private_key_bits" => 2048,
"dh" => [
"p" => b"ó»¸'#ð\x18\x04Û_Ä\tõyÁZàx\x15\x14\x11ƒ┬l=Ü┤H\0",
"g" => "\x02",
],
"private_key_type" => 2,
]

// Alice & Bob 从相同的 dh_params 生成他们的密钥。
// 二进制值被截断。

>>> $alice = get_DH_keypair($dh_params);
=> {#3773
+"pubkey": b"""EØüÔSðÔîË╚ùà5ÜLÜ$┘▄±ü6]",
+"privkey": OpenSSLAsymmetricKey {#3771},
}

>>> $bob = get_DH_keypair($dh_params);
=> {#3774
+"pubkey": b"'ua¥ªo\ê\x11║OM©\vó╣ßÜWöíþ³e÷:\t9Ô\rB┌\x13",
+"privkey": OpenSSLAsymmetricKey {#3765},
}

>>> $alice_secret = get_DH_mutualsecret($bob->pubkey, $alice->privkey);
=> "5fbf9df2f13da103f106. ....."

>>> $bob_secret = get_DH_mutualsecret($alice->pubkey, $bob->privkey);
=> "5fbf9df2f13da103f106. ....."

>>> $bob_secret == $alice_secret;
=> true

// 现在 Alice 和 Bob 拥有一个共享密钥,他们可以将其用作对称密钥。密钥长度为 2048 位(与 DH 密钥长度参数相同)。如果需要,他们可以对密钥进行哈希运算以获得更短的密钥。

// 第三人 Charlie 也可以像 Alice 和 Bob 一样创建密钥对。
// 并且 Charlie 和 Alice 可以像 Alice 和 Bob 一样创建自己的密钥。
// 并且 Charlie 和 Bob 可以创建他们自己的(独立的)秘密。
//
vangelier at hotmail dot com
3 年前
一个工作示例。经过一些学习和阅读,我终于明白了这种方法是如何工作的。

您需要遵循以下 4 个步骤;

1. 您创建一个公钥,该公钥为 1:n 方所知。
2. 每个方创建他们自己的密钥对。
2a. 每个方将其公钥与成员共享。
3. 每个用户可以使用其私钥和其他方的公钥重新创建共享密钥。
4. 将密钥作为握手进行比较

/* 1. 创建第一个全局已知的公钥。 */

/**
* 获取 DH 公钥/私钥
* @return 数组
*/
public static function get_keypair()
{
$keys = [];

$config = [
"digest_alg" => "sha512",
"private_key_bits" => 2048,
"private_key_type" => OPENSSL_KEYTYPE_DH,
];

// 创建私钥和公钥
$res = openssl_pkey_new($config);

$pubKey = openssl_pkey_get_details($res);
$keys["public"] = $pubKey["key"];

openssl_pkey_export($res, $privKey);

$keys["private"] = $privKey;

return $keys;
}

现在,您将公钥与每个成员共享。

/* 2. 每个用户使用来自全局公钥信息的 P、G 创建一个新的密钥对 */

$key = openssl_get_publickey(base64_decode($publicKey));
$info = openssl_pkey_get_details($key);
$params = $info["dh"];

现在您拥有来自公钥的 P、G。使用它;

/**
* 从素数和生成器创建用于密钥交换的密钥对
* @param $prime
* @param $generator
*/
public static function create_keypair_from_pg($prime, $generator)
{
$config = [
"digest_alg" => "sha512",
"private_key_bits" => 2048,
"dh" => [
"p" => $prime,
"g" => $generator
],
"private_key_type" => OPENSSL_KEYTYPE_DH,
];

return openssl_pkey_new($config);
}

/* 3. 使用您的私钥和用户 1:n 的公钥创建一个共享密钥 */

$privateKey = openssl_get_publickey(base64_decode($privateKeyData));

$secret1 = openssl_dh_compute_key($user1PublicKey, $privateKey);
if($secret !== false) {
return bin2hex($secret);
}else{
print_r(openssl_error_string());
}

$secret2 = openssl_dh_compute_key($user2PublicKey, $privateKey);
if($secret !== false) {
return bin2hex($secret);
}else{
print_r(openssl_error_string());
}

/* 4. 将密钥作为握手方法进行比较 */

if(strcmp($secret1, $secret2) === 0) {
return true;
}

return false;

祝您好运,尽情享受!。随时告知我改进和更新情况。vangelier AT hotmail DOT com
vangelier at hotmail dot com
3 年前
是否有人可以发布一个工作示例?我已经编写了许多测试和示例,但我似乎无法通过这种方法获得两个相同的密钥。

我正在关注以下内容;https://sandilands.info/sgordon/diffie-hellman-secret-key-exchange-with-openssl

在控制台中,它运行良好。使用 openssl_dh_compute_key 它不起作用。
vangelier at hotmail dot com
3 年前
经过一些挑战,我决定编写 C++ 和 PHP 代码示例。

由于很难掌握 Diffie 和 Hellman 算法的工作原理,因此这些代码示例是交叉兼容的。

包含 PHP 代码和 C++ 代码的 Gist

https://gist.github.com/digitalhuman/2a2b85d61672e4bf83596d41351723ba

尽情享受!
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