php加密与解密

Moments大约 6 分钟

php加密与解密

单向加密

md5,sha256,crypt

因为是单向加密,所以没有解密方法,同样的数据生成的值是一样的.

彩虹表,现如今的网络用户信息很容易被泄露,常用的加密值量并不大.

应对的办法可以加点盐,咸淡随心.

对称加密

采用单密钥的加密方法,同一个密钥同时用作加密和解密,亦称单密钥加密.

在实际应用中,可以理解为一对一加密.

对称加密优缺点

算法公开
计算量小
速度快,效率高
双方都有密钥,容易泄密
密钥在传输的过程中不安全
密钥管理比较麻烦

常用对称加密算法

DES,Data Encryption Standard,数据加密标准
3DES,DES升级版,对每个数据块应用三次DES加密算法
AES,Advanced Encryption Standard,高级加密标准,用于取代DES
CAMELLIA,分组密码算法,安全和效率与AES差不多

加密模式

ECB,Electronic Codebook,电码本
CBC,Cipher Block Chaining,密文分组链接模式
CTR,Counter,计算器模式
OFB,Cipher FeedBack,密码反馈模式
CFB,Output FeedBack,输出反馈模式

CBC加密模式

CBC (Cipher Block Chaining, 密码分组链接) 模式中每一个分组要先和前一个分组加密后的数据进行XOR异或操作，然后再进行加密。

优点:串行运算,相同明文不同密文. 缺点:需要初始向量(IV),不能并行处理.

名词	解释
Plaintext	明文,待加密的数据.
IV	初始向量,用于随机化加密的比特块,保证即使对相同明文多次加密,也可以得到不同的密文.
Key	对称密钥
Ciphertext	密文数据
分组	以固定位数做为一个块

关于IV的理解

DES中使用了8字节的IV,AES中使用了16字节的IV,为什么要指定大小?

个人理解为:

在分组的加密算法中,固定块的大小就决定了IV的大小,和内存对齐差不多,主要是为了提高效率.

DES中有使用8字节为一块,AES中有使用16字节为一块,从而出现差异.

从参数上讲,固定让用户传入指定大小,是为了提高安全性,否则溢出则被截取,不足则默认填充.

分组越大,理论上讲安全性会高一些,但消耗会大一些.

1.明文分组对齐(如16字节分组对齐),位数不足则填充特殊字符.
2.初始化对称密钥,初始向量IV(如16字节)
3.初始向量IV异或第一组明文得到临时密文,再用对称密钥对临时密文加密生成迭代向量(也是第一组的最终密文).
4.迭代向量异或第二组明文得到临时密文,再用对称密钥对临时密文加密生成迭代向量(也是第二组的最终密文).
5.一直迭代到最后一组明文.
6.将初始向量和迭代向量(各组的最终密文)拼接在一起,得到最终的密文.

使用OpenSSL库

$data = 'Moments'; // 明文
$cipherAlgo = 'AES-256-CBC'; // 加密算法和加密模式
$passphrase = '12345678'; // 对称密钥
$options = 0; // 自动填充,返回base64
$iv = str_repeat(1, 16); // 初始向量
openssl_encrypt($data, $cipherAlgo, $passphrase, $options, $iv);

调用openssl_get_cipher_methods加密算法

0 => "AES-128-CBC"
1 => "AES-128-CBC-HMAC-SHA1"
2 => "AES-128-CFB"
3 => "AES-128-CFB1"
4 => "AES-128-CFB8"
5 => "AES-128-CTR"
6 => "AES-128-ECB"
7 => "AES-128-OFB"
8 => "AES-128-XTS"
9 => "AES-192-CBC"
10 => "AES-192-CFB"
11 => "AES-192-CFB1"
12 => "AES-192-CFB8"
13 => "AES-192-CTR"
14 => "AES-192-ECB"
15 => "AES-192-OFB"
16 => "AES-256-CBC"
17 => "AES-256-CBC-HMAC-SHA1"
18 => "AES-256-CFB"
19 => "AES-256-CFB1"
20 => "AES-256-CFB8"
21 => "AES-256-CTR"
22 => "AES-256-ECB"
23 => "AES-256-OFB"
24 => "AES-256-XTS"
25 => "BF-CBC"
26 => "BF-CFB"
27 => "BF-ECB"
28 => "BF-OFB"
29 => "CAMELLIA-128-CBC"
30 => "CAMELLIA-128-CFB"
31 => "CAMELLIA-128-CFB1"
32 => "CAMELLIA-128-CFB8"
33 => "CAMELLIA-128-ECB"
34 => "CAMELLIA-128-OFB"
35 => "CAMELLIA-192-CBC"
36 => "CAMELLIA-192-CFB"
37 => "CAMELLIA-192-CFB1"
38 => "CAMELLIA-192-CFB8"
39 => "CAMELLIA-192-ECB"
40 => "CAMELLIA-192-OFB"
41 => "CAMELLIA-256-CBC"
42 => "CAMELLIA-256-CFB"
43 => "CAMELLIA-256-CFB1"
44 => "CAMELLIA-256-CFB8"
45 => "CAMELLIA-256-ECB"
46 => "CAMELLIA-256-OFB"
47 => "CAST5-CBC"
48 => "CAST5-CFB"
49 => "CAST5-ECB"
50 => "CAST5-OFB"
51 => "ChaCha"
52 => "DES-CBC"
53 => "DES-CFB"
54 => "DES-CFB1"
55 => "DES-CFB8"
56 => "DES-ECB"
57 => "DES-EDE"
58 => "DES-EDE-CBC"
59 => "DES-EDE-CFB"
60 => "DES-EDE-OFB"
61 => "DES-EDE3"
62 => "DES-EDE3-CBC"
63 => "DES-EDE3-CFB"
64 => "DES-EDE3-CFB1"
65 => "DES-EDE3-CFB8"
66 => "DES-EDE3-OFB"
67 => "DES-OFB"
68 => "DESX-CBC"
69 => "GOST 28147-89"
70 => "RC2-40-CBC"
71 => "RC2-64-CBC"
72 => "RC2-CBC"
73 => "RC2-CFB"
74 => "RC2-ECB"
75 => "RC2-OFB"
76 => "RC4"
77 => "RC4-40"
78 => "RC4-HMAC-MD5"

laravel框架中的应用

框架中封装了一个全局方法encrypt.

只留主逻辑,其他的精简掉,源码在Illuminate\Encryption\Encrypter类中.

在Encrypter的构造函数中,要传入$cipher和$key,
$key使用的是APP_KEY去掉`base64:`前缀的字符然后base64解码.
$cipher使用的是config('app.cipher');

// $data = 'Moments'; // 明文
// dump(encrypt($data, true));

$data = 'Moments';
$key = base64_decode(Str::after(config('app.key'), 'base64:'));
$cipher = config('app.cipher', 'AES-256-CBC')

$iv = random_bytes(openssl_cipher_iv_length($cipher)); // 初始向量
$value = openssl_encrypt(serialize($data), $cipher, $key, 0, $iv); // 加密
$iv = base64_encode($iv);
$mac = hash_hmac('sha256', $iv.$value, $key); // 加签
$json = json_encode(compact('iv', 'value', 'mac'), JSON_UNESCAPED_SLASHES); // 最终结果
$result = base64_encode($json);

非对称加密

由公钥和私钥组成,用公钥加密需用私钥解密,用私钥加密需用公钥解密.

公钥可以提供给多用户,如果说对称加密是一对一的关系,那么非对称加密就是一对多的关系.

生成非对称加密的公钥和私钥

openssl genrsa -out rsa_private.pem 384 // 生成标准私钥,最小值384,如果生成的密钥太短会出现null的加密结果
openssl rsa -AES-256-CBC -in rsa_private.pem -pubout -out public.pem // 生成公钥
openssl pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private.pem -outform PEM -nocrypt -out private.pem // 将原始的RSA私钥转换为pkcs8模式

非对称加密实例

// 用公钥加密需用私钥解密
\openssl_public_encrypt($plaintext, $ciphertext, $this->publicKey);
\openssl_private_decrypt($ciphertext, $plaintext, $this->privateKey);

// 用私钥加密需用公钥解密
\openssl_private_encrypt($plaintext, $ciphertext, $this->privateKey);
\openssl_public_decrypt($ciphertext, $plaintext, $this->publicKey);

/*
 * 使用资源id
 */

$privateId = \openssl_pkey_get_private($this->privateKey);
$publicId = \openssl_pkey_get_public($this->publicKey);

// 用公钥加密需用私钥解密
\openssl_public_encrypt($plaintext, $ciphertext, $publicId);
\openssl_private_decrypt($ciphertext, $plaintext, $privateId);

// 用私钥加密需用公钥解密
\openssl_private_encrypt($plaintext, $ciphertext, $privateId);
\openssl_public_decrypt($ciphertext, $plaintext, $publicId);

/*
 * 验证签名
 */
\openssl_sign($plaintext, $signature, $privateId);
$state = \openssl_verify($plaintext, $signature, $publicId);
if ($state == 1) {
    echo "验证签名成功\n";
}

/*
 * 生成新的密钥对
 */
$private_key_id = \openssl_pkey_new(['private_key_bits' => 384]);
\openssl_pkey_export($private_key_id, $private_key);
$public_key = \openssl_pkey_get_details($private_key_id)['key'];
\openssl_private_encrypt($plaintext, $ciphertext, $private_key);
\openssl_public_decrypt($ciphertext, $plaintext, $public_key);

// 释放资源
\openssl_free_key($publicId);
\openssl_free_key($privateId);

php加密与解密

# php加密与解密

# 单向加密

# 对称加密

# 对称加密优缺点

# 常用对称加密算法

# 加密模式

# CBC加密模式

# 关于IV的理解

# 使用OpenSSL库

# laravel框架中的应用

# 非对称加密

# 生成非对称加密的公钥和私钥

# 非对称加密实例

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单向加密

对称加密

对称加密优缺点

常用对称加密算法

加密模式

CBC加密模式

关于IV的理解

使用OpenSSL库

laravel框架中的应用

非对称加密

生成非对称加密的公钥和私钥

非对称加密实例