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浅谈PHP中的多种加密技术及代码示例

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:13人阅读

同样是一道面试答错的问,面试官问我非对称加密算法中有哪些经典的算法? 当时我愣了一下,因为我把非对称加密与单项散列加密的概念弄混淆了,所以更不用说什么非对称加密算法中有什么经典算法,结果当然也让面试官愣了一下,所以今天就花点时间说说PHP中的信息加密技术

信息加密技术的分类

单项散列加密技术(不可逆的加密)

属于摘要算法,不是一种加密算法,作用是把任意长的输入字符串变化成固定长的输出串的一种函数

MD5

string md5 ( string $str [, bool $raw_output = false ] ); //MD5加密,输入任意长度字符串返回一个唯一的32位字符

md5()为单向加密,没有逆向解密算法,但是还是可以对一些常见的字符串通过收集,枚举,碰撞等方法破解;所以为了让其破解起来更麻烦一些,所以我们一般加一点盐值(salt)并双重MD5;

md5(md5($password).'sdva');

sdva就是盐值,该盐值应该是随机的,比如md5常用在密码加密上,所以在注册的时候我会随机生成这个字符串,然后通过上面的方法来双重加密一下;

Crypt

很少看到有人用这个函数,如果要用的话有可能是用在对称或非对称的算法里面,了解一下既可;

string crypt ( string $str [, string $salt ] ) //第一个为需要加密的字符串,第二个为盐值(就是加密干扰值,如果没有提供,则默认由PHP自动生成);返回散列后的字符串或一个少于 13 字符的字符串,后者为了区别盐值

输出:$1$DZ3.QX2.$CQZ8I.OfeepKYrWp0oG8L1 /*第二个$与第三个$之间的8个字符是由PHP生成的,每刷新一次就变一次 */ echo "
"; echo crypt($password,"testtest"); //
输出:tesGeyALKYm3A //当我们要加自定义的盐值时,如例子中的testtest作为第二个参数直接加入, 超出两位字符的会截取前两位 echo "
"; echo crypt($password,'$1$testtest$'); //输出:$1$testtest$DsiRAWGTHiVH3O0HSHGoL1 /*crypt加密函数有多种盐值加密支持,以上例子展示的是MD5散列作为盐值,该方式下 盐值以$1$$的形式加入,如例子中的testtest加在后两个$符之间, 超出8位字符的会截取前8位,总长为12位;crypt默认就是这种形式。 */ echo "
"; //crypt还有多种盐值加密支持,详见手册 Sha1加密: string sha1 ( string $str [, bool $raw_output = false ]); //跟md5很像,不同的是sha1()默认情况下返回40个字符的散列值,传入参数性质一样,第一个为加密的字符串,第二个为raw_output的布尔值,默认为false,如果设置为true,sha1()则会返回原始的20 位原始格式报文摘要 "; //当然,可以将多种加密算法混合使用 echo md5(sha1($my_intro)); //输出:54818bd624d69ac9a139bf92251e381d //这种方式的双重加密也可以提高数据的安全性

非对称加密

非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密,这两个秘钥是公开密钥(public key,简称公钥)和私有密钥(private key,简称私钥);

如图所示,甲乙之间使用非对称加密的方式完成了重要信息的安全传输。

  1. 乙方生成一对密钥(公钥和私钥)并将公钥向其它方公开。

  2. 得到该公钥的甲方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给乙方。

  3. 乙方再用自己保存的另一把专用密钥(私钥)对加密后的信息进行解密。乙方只能用其专用密钥(私钥)解密由对应的公钥加密后的信息。

在传输过程中,即使攻击者截获了传输的密文,并得到了乙的公钥,也无法破解密文,因为只有乙的私钥才能解密密文
同样,如果乙要回复加密信息给甲,那么需要甲先公布甲的公钥给乙用于加密,甲自己保存甲的私钥用于解密。

在非对称加密中使用的主要算法有:RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC(椭圆曲线加密算法)等。 其中我们最见的算法是RSA算法

以下是从网上摘抄的一段PHP通过openssl实现非对称加密的算法

_keyPath = $path;     }     /**      * create the key pair,save the key to $this->_keyPath      */     public function createKey() {         $r = openssl_pkey_new();         openssl_pkey_export($r, $privKey);         file_put_contents($this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'priv.key', $privKey);         $this->_privKey = openssl_pkey_get_public($privKey);         $rp = openssl_pkey_get_details($r);         $pubKey = $rp['key'];         file_put_contents($this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'pub.key', $pubKey);         $this->_pubKey = openssl_pkey_get_public($pubKey);     }     /**      * setup the private key      */     public function setupPrivKey() {         if (is_resource($this->_privKey)) {             return true;         }         $file = $this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'priv.key';         $prk = file_get_contents($file);         $this->_privKey = openssl_pkey_get_private($prk);         return true;     }     /**      * setup the public key      */     public function setupPubKey() {         if (is_resource($this->_pubKey)) {             return true;         }         $file = $this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'pub.key';         $puk = file_get_contents($file);         $this->_pubKey = openssl_pkey_get_public($puk);         return true;     }     /**      * encrypt with the private key      */     public function privEncrypt($data) {         if (!is_string($data)) {             return null;         }         $this->setupPrivKey();         $r = openssl_private_encrypt($data, $encrypted, $this->_privKey);         if ($r) {             return base64_encode($encrypted);         }         return null;     }     /**      * decrypt with the private key      */     public function privDecrypt($encrypted) {         if (!is_string($encrypted)) {             return null;         }         $this->setupPrivKey();         $encrypted = base64_decode($encrypted);         $r = openssl_private_decrypt($encrypted, $decrypted, $this->_privKey);         if ($r) {             return $decrypted;         }         return null;     }     /**      * encrypt with public key      */     public function pubEncrypt($data) {         if (!is_string($data)) {             return null;         }         $this->setupPubKey();         $r = openssl_public_encrypt($data, $encrypted, $this->_pubKey);         if ($r) {             return base64_encode($encrypted);         }         return null;     }     /**      * decrypt with the public key      */     public function pubDecrypt($crypted) {         if (!is_string($crypted)) {             return null;         }         $this->setupPubKey();         $crypted = base64_decode($crypted);         $r = openssl_public_decrypt($crypted, $decrypted, $this->_pubKey);         if ($r) {             return $decrypted;         }         return null;     }     public function __destruct() {         @fclose($this->_privKey);         @fclose($this->_pubKey);     } } //以下是一个简单的测试demo,如果不需要请删除 $rsa = new Rsa('ssl-key'); //私钥加密,公钥解密 echo 'source:我是老鳖
'; $pre = $rsa->privEncrypt('我是老鳖'); echo 'private encrypted:
' . $pre . '
'; $pud = $rsa->pubDecrypt($pre); echo 'public decrypted:' . $pud . '
'; //公钥加密,私钥解密 echo 'source:干IT的
'; $pue = $rsa->pubEncrypt('干IT的'); echo 'public encrypt:
' . $pue . '
'; $prd = $rsa->privDecrypt($pue); echo 'private decrypt:' . $prd; ?>

对称加密算法

对称加密(也叫私钥加密)指加密和解密使用相同密钥的加密算法。有时又叫传统密码算法,就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来,同时解密密钥也可以 从加密密钥中推算出来。而在大多数的对称算法中,加密密钥和解密密钥是相同的,所以也称这种加密算法为秘密密钥算法或单密钥算法。它要求发送方和接收方在 安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密,所以密钥的保密性对通信性至关重 要。

对称加密的常用算法有: DES算法,3DES算法,TDEA算法,Blowfish算法,RC5算法,IDEA算法

在PHP中也有封装好的对称加密函数

Urlencode/Urldecode  string urlencode ( string $str ) /* 1. 一个参数,传入要加密的字符串(通常应用于对URL的加密) 2. urlencode为双向加密,可以用urldecode来加密(严格意义上来说,不算真正的加密,更像是一种编码方式) 3. 返回字符串,此字符串中除了 -_. 之外的所有非字母数字字符都将被替换成百分号(%)后跟两位十六进制数,空格则编码为加号(+)。 */

通过Urlencode函数解决链接中带有&字符引起的问:

 zhou   [gang] =>   [password] => zhou ) */  //如下解决问: $username="zhou&gang"; $url_decode="zhougang.com?username=".urlencode($username)."&password=zhou"; ?>  常见的urlencode()的转换字符  ?=> %3F = => %3D % => %25 & => %26 \ => %5C  base64  string base64_decode ( string $encoded_data )      base64_encode()接受一个参数,也就是要编码的数据(这里不说字符串,是因为很多时候base64用来编码图片)      base64_encode()为双向加密,可用base64_decode()来解密  $data=file_get_contents($filename); echo base64_encode($data); /*然后你查看网页源码就会得到一大串base64的字符串, 再用base64_decode()还原就可以得到图片。这也可以作为移动端上传图片的处理方案之一(但是不建议这样做哈) */

严格的来说..这两个函数其实不算是加密,更像是一种格式的序列化

以下是我们PHP程序中常用到的对称加密算法

discuz经典算法

 0) &&  substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$keyb), 0, 16)) {               return substr($result, 26);           } else {               return '';           }       } else {           // 把动态密匙保存在密文里,这也是为什么同样的明文,生产不同密文后能解密的原因           // 因为加密后的密文可能是一些特殊字符,复制过程可能会丢失,所以用base64编码           return $keyc.str_replace('=', '', base64_encode($result));       }   }

加解密函数encrypt()

               
  1. //$string:需要加密解密的字符串;$operation:判断是加密还是解密,E表示加密,D表示解密;$key:密匙

  2. function encrypt($string,$operation,$key=''){

  3. $key=md5($key);

  4. $key_length=strlen($key);

  5. $string=$operation=='D'?base64_decode($string):substr(md5($string.$key),0,8).$string;

  6. $string_length=strlen($string);

  7. $rndkey=$box=array();

  8. $result='';

  9. for($i=0;$i<=255;$i++){

  10. $rndkey[$i]=ord($key[$i%$key_length]);

  11. $box[$i]=$i;

  12. }

  13. for($j=$i=0;$i<256;$i++){

  14. $j=($j+$box[$i]+$rndkey[$i])%256;

  15. $tmp=$box[$i];

  16. $box[$i]=$box[$j];

  17. $box[$j]=$tmp;

  18. }

  19. for($a=$j=$i=0;$i<$string_length;$i++){

  20. $a=($a+1)%256;

  21. $j=($j+$box[$a])%256;

  22. $tmp=$box[$a];

  23. $box[$a]=$box[$j];

  24. $box[$j]=$tmp;

  25. $result.=chr(ord($string[$i])^($box[($box[$a]+$box[$j])%256]));

  26. }

  27. if($operation=='D'){

  28. if(substr($result,0,8)==substr(md5(substr($result,8).$key),0,8)){

  29. return substr($result,8);

  30. }else{

  31. return'';

  32. }

  33. }else{

  34. return str_replace('=','',base64_encode($result));

  35. }

  36. }

  37. ?>

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