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PHP 微信公众号消息加解密

MaxSky

2021-03-29

2634 0 0

公众号配置

根据提示设置即可：【图中信息均为无意义数据，仅供参考。注意服务器地址需可接收 GET/POST 两种请求】 在这里插入图片描述

AESKey 直接点一下随机生成即可，Token 可以生成一个 UUID 再把 UUID 进行 MD5 一次即可。

接收关注事件消息示例

请求参数校验

这一步根据项目情况，可供参考：（Lumen 框架）

$validateData = Validator::validate($request->all(), [
	'signature' => 'required|string|size:40',
    'timestamp' => 'required|string|size:10',
    'nonce' => 'required|numeric',
    'echostr' => 'filled|string',
    'openid' => 'filled|string',
    'encrypt_type' => 'filled|string|in:aes',
    'msg_signature' => 'filled|string|size:40',
]);

消息签名校验

/**
 * 消息签名验证
 *
 * @param string      $signature   签名
 * @param string      $timestamp   10 位时间戳
 * @param string      $nonce       随机数
 * @param string|null $encrypt_msg 加密消息
 *
 * @return bool
 */
public function checkSignature(string $signature, string $timestamp, string $nonce, ?string $encrypt_msg = null): bool {
    $array = [$this->serverToken, $timestamp, $nonce];

    if ($encrypt_msg) {
        $array[] = $encrypt_msg;
    }

    sort($array, SORT_STRING);

    return sha1(implode($array)) === $signature;
}

通过公众号配置

在公众号后台配置服务器地址时，需要进行一次 Token 响应的校验，所以我们应该在 checkSignature 只上再添加一层用以通过验证并保存配置。

/**
 * @param array $data 请求参数，传入通过校验的请求参数 $validateData
 *
 * @return bool|int|string
 */
public function checkSign(array $data) {
    if ($this->checkSignature($data['signature'], $data['timestamp'], $data['nonce'])) {
        return (isset($data['echostr']) && !isset($data['msg_signature'])) ? $data['echostr'] : true;
    }

    return -40001;
}

随后在控制器中，只要请求 $request->method() 是个 GET 就可以直接返回 echostr 字符串了。

错误码返回值参考下方附录。

消息解密

加密消息中，有 5 个参数通过 query 的形式请求，而密文则为 XML 格式通过 POST 请求。

5 个参数分别为：

  1. signature 消息请求签名
  2. timestamp 时间戳
  3. nonce 随机数
  4. encrypt_type（加密类型固定 aes）
  5. msg_signature 消息签名（不能和 signature 搞混）

解密消息需要 4 个参数，分别是：XML（密文）、msg_signature、timestamp、nonce。

解码函数

/**
 * @param string $text
 *
 * @return string
 */
public function decode(string $text): string {
    $pad = ord(substr($text, -1));

    if ($pad < 1 || $pad > 32) {
        $pad = 0;
    }

    return substr($text, 0, (strlen($text) - $pad));
}

解密

AESKey 处理

此处是重点，必须提前处理 AESKey，否则将影响解密结果。

$this->aesKey = base64_decode('U2FsdGVkX18lt9IhqeRHnImsi6D3Q+8Xo0YYZGmQZSa' . '=');

解密函数

/**
 * 密文解密
 * $this->aesKey 以及 $this->appId 自行调整配置
 *
 * @param string $encrypted
 *
 * @return int|string
 */
public function decrypt(string $encrypted) {
    $iv = substr($this->aesKey, 0, 16);

    // decrypt
    $decrypted = openssl_decrypt($encrypted, 'AES-256-CBC', $this->aesKey, OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv);

    if (!$decrypted) {
        return -40007;
    }

    $result = $this->decode($decrypted);

    if (strlen($result) < 16) {
        return '';
    }

    $content = substr($result, 16, strlen($result));
    $lenList = unpack('N', substr($content, 0, 4));

    $lenXML = $lenList[1];

    $fromAppId = substr($content, $lenXML + 4);

    if ($fromAppId !== $this->appId) {
        return -40001;
    }

    return substr($content, 4, $lenXML);
}

消息解密处理

/**
 * 消息解密
 *
 * @param string $message
 * @param string $msg_signature
 * @param string $timestamp
 * @param string $nonce
 *
 * @return SimpleXMLElement|int
 */
public function decryptMessage(string $message, string $msg_signature, string $timestamp, string $nonce) {
    // get message
    try {
        $message = simplexml_load_string($message, 'SimpleXMLElement', LIBXML_COMPACT + LIBXML_NOCDATA);
    } catch (Exception $e) {
        return -40002;
    }

    // get encrypt text
    $encrypt = $message->Encrypt->__toString();

    if (!$encrypt) {
        return -40002;
    }

    // check sign
    if (!$this->checkSignature($msg_signature, $timestamp, $nonce, $encrypt)) {
        return -40001;
    }

    $decrypted = $this->decrypt($encrypt);

    if (is_int($decrypted)) {
        return $decrypted;
    }

    try {
        return simplexml_load_string($decrypted, 'SimpleXMLElement', LIBXML_COMPACT + LIBXML_NOCDATA);
    } catch (Exception $e) {
        return -40002;
    }
}

至此消息解密已经成功，例如微信用户 OpenID 可通过 decryptMessage 方法的返回值获取：

$openId = $decrypted_msg->FromUserName->__toString();

对于解密后消息内所含属性，参阅：基础消息能力 | 微信开放文档

消息加密

当微信用户首次关注公众号时，微信会发送“关注事件”消息到服务端，我们可以使用和公众号后台内相同的“自动回复”功能响应回复内容给微信，从而实现自动回复，这时我们需要对响应的消息进行加密。

根据文档所述，除了消息加密后的响应，如果无需响应任何操作可返回字符串 success 或长度为 0 的空内容，但微信推荐的是 success。所以我们应当保证服务端仅会响应两种结果：一是 success 字符串；二是 XML 格式内容。

以下内容使用了 Laravel/Lumen 的 View 功能，供参考。

构建响应内容

文件路径：Project/resources/views/wechat/subscribe/default.blade.php

嗨，终于等到你啦！🌹
关注 XX 公众号~
了解更多请点击下方分类菜单吧！
注意：底部如有空行，会在响应给微信用户时显示。文本消息内容是支持 Emoji、超链接的。

构建消息模板

明文消息模板

末尾不能存在空行。

<!-- 文件路径 Project/resources/xml/WeChatReplyMsg.xml -->
<xml>
    <ToUserName><![CDATA[%s]]></ToUserName>
    <FromUserName><![CDATA[%s]]></FromUserName>
    <CreateTime>%d</CreateTime>
    <MsgType><![CDATA[$s]]></MsgType>
    <Content><![CDATA[%s]]></Content>
</xml>

加密消息模板

末尾不能存在空行。

<!-- 文件路径 Project/resources/xml/WeChatReplyMsgCrypt.xml -->
<xml>
    <Encrypt><![CDATA[%s]]></Encrypt>
    <MsgSignature><![CDATA[%s]]></MsgSignature>
    <TimeStamp>%s</TimeStamp>
    <Nonce><![CDATA[%s]]></Nonce>
</xml>

填充响应消息

$retMsg = view('wechat.subscribe.default')->render();

// $openId 和 $toUser 可以通过已解密的消息获得，$timestamp 可以自己生成或直接取微信请求中的 timestamp
// 此处的 text 根据需要进行影响的消息进行调整，内容同理
$replyMessage = sprintf(
    file_get_contents(resource_path('xml/WeChatReplyMsg.xml')), $openId, $toUser, $timestamp, 'text', $retMsg
);

加密

编码函数

// 固定值
$this->blockSize = 32;

/**
 * @param string $text
 *
 * @return string
 */
public function encode(string $text): string {
    $text_length = strlen($text);

    $amount_to_pad = $this->blockSize - ($text_length % $this->blockSize);

    if ($amount_to_pad == 0) {
        $amount_to_pad = $this->blockSize;
    }

    $pad_chr = chr($amount_to_pad);
    $tmp = '';

    for ($index = 0; $index < $amount_to_pad; $index++) {
        $tmp .= $pad_chr;
    }

    return $text . $tmp;
}

加密函数

/**
 * @param string $text
 *
 * @return int|string
 */
public function encrypt(string $text) {
    // Laravel/Lumen 中可直接生成 16 位随机字符串
    // 如非该框架请参考附录
    $random = Illuminate\Support\Str::random();

    $text = $random . pack('N', strlen($text)) . $text . $this->appId;

    $text = $this->encode($text);

    $iv = substr($this->aesKey, 0, 16);

    // encrypt
    $encrypted = openssl_encrypt($text, 'AES-256-CBC', $this->aesKey, OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv);

    return $encrypted ?: -40006;
}

生成签名

/**
  * @param string $encrypt_msg
  * @param string $timestamp
  * @param string $nonce
  *
  * @return string
  */
 public function generateSignature(string $encrypt_msg, string $timestamp, string $nonce): string {
     $array = [$encrypt_msg, $this->serverToken, $timestamp, $nonce];

     sort($array, SORT_STRING);

     return sha1(implode($array));
 }

消息加密处理

/**
 * @param string $reply_message
 * @param string $timestamp
 * @param string $nonce
 *
 * @return int|string
 */
public function encryptMessage(string $reply_message, string $timestamp, string $nonce) {
    // encrypt
    $encrypted = $this->encrypt($reply_message);

    if (is_int($encrypted)) {
        return $encrypted;
    }

    // $nonce 同 $timestamp 可以自己生成或直接取微信请求中的 nonce
    $signature = $this->generateSignature($encrypted, $timestamp, $nonce);

    if (!$signature) {
        return -40001;
    }

    return sprintf(
        file_get_contents(resource_path('xml/WeChatReplyMsgCrypt.xml')),
        $encrypted, $signature, $timestamp, $nonce
    );
}

最后将加密结果响应即可，注意响应头需加上 Content-Type: application/xml。

多说两句

在接收到微信发来的请求后，根据场景进行业务逻辑处理，在无需响应任何消息（被动回复）时，应直接在方法里返回 success 或空字符串、null 之类。上层根据返回情况判断是否加密消息并返回，尽可能满足 5 秒内响应微信。

附录

错误码

const RET_ERRCODE = [
    -40001 => '签名验证错误',
    -40002 => 'XML 解析失败',
    -40003 => '生成签名失败',
    -40004 => 'EncodingAESKey 错误',
    -40005 => 'AppID 校验错误',
    -40006 => 'AES 加密失败',
    -40007 => 'AES 解密失败',
    -40008 => 'Buffer 非法',
    -40009 => 'Base64 编码失败',
    -40010 => 'Base64 解码失败',
    -40011 => '生成 XML 失败'
];

// 可以通过 self::RET_ERRCODE[-40001] 的形式返回字符串

随机字符串

/**
 * 随机生成 16 位字符串
 *
 * @return string 生成的字符串
 */
function getRandomStr(): string {
    $str = '';
    $str_pol = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
    $max = strlen($str_pol) - 1;

    for ($i = 0; $i < 16; $i++) {
        $str .= $str_pol[mt_rand(0, $max)];
    }

    return $str;
}
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