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浅谈PHP中的多种加密技术及代码示例_PHP教程

时间：2021-07-01 10:21:17 帮助过：7人阅读

浅谈 PHP 中的多种加密技术及代码示例


同样是一道面试答错的问题，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

  2. $password='testtest.com'; 
  3. echo crypt($password); 
  4. //
输出:$1$DZ3.QX2.$CQZ8I.OfeepKYrWp0oG8L1
  • /*第二个$与第三个$之间的八个字符是由PHP生成的，每刷新一次就变一次
  • */
  • echo "
    "    ;
  • echo crypt($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，
  • 超出八位字符的会截取前八位，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
  • $my_intro="zhouxiaogang";
  • echo sha1($my_intro); // b6773e8c180c693d9f875bcf77c1202a243e8594
  • echo "
    "    ;
  • //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）;

    1b4c510fd9f9d72a79ac165bd72a2834359bbbaf.jpg-182.2kB

    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。

    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

    2. /** 
    3. * 使用openssl实现非对称加密 
    4. * @since 2010-07-08 
    5. */ 
    6. class Rsa { 
    7.     /** 
    8.      * private key 
    9.      */ 
    10.     private $_privKey; 
    11.     /** 
    12.      * public key 
    13.      */ 
    14.     private $_pubKey; 
    15.     /** 
    16.      * the keys saving path 
    17.      */ 
    18.     private $_keyPath; 
    19.     /** 
    20.      * the construtor,the param $path is the keys saving path 
    21.      */ 
    22.     public function __construct($path) { 
    23.         if (emptyempty($path) || !is_dir($path)) { 
    24.             throw new Exception('Must set the keys save path'); 
    25.         } 
    26.         $this->_keyPath = $path; 
    27.     } 
    28.     /** 
    29.      * create the key pair,save the key to $this->_keyPath 
    30.      */ 
    31.     public function createKey() { 
    32.         $r = openssl_pkey_new(); 
    33.         openssl_pkey_export($r, $privKey); 
    34.         file_put_contents($this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'priv.key', $privKey); 
    35.         $this->_privKey = openssl_pkey_get_public($privKey); 
    36.         $rp = openssl_pkey_get_details($r); 
    37.         $pubKey = $rp['key']; 
    38.         file_put_contents($this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'pub.key', $pubKey); 
    39.         $this->_pubKey = openssl_pkey_get_public($pubKey); 
    40.     } 
    41.     /** 
    42.      * setup the private key 
    43.      */ 
    44.     public function setupPrivKey() { 
    45.         if (is_resource($this->_privKey)) { 
    46.             return true; 
    47.         } 
    48.         $file = $this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'priv.key'; 
    49.         $prk = file_get_contents($file); 
    50.         $this->_privKey = openssl_pkey_get_private($prk); 
    51.         return true; 
    52.     } 
    53.     /** 
    54.      * setup the public key 
    55.      */ 
    56.     public function setupPubKey() { 
    57.         if (is_resource($this->_pubKey)) { 
    58.             return true; 
    59.         } 
    60.         $file = $this->_keyPath . DIRECTORY_SEPARATOR . 'pub.key'; 
    61.         $puk = file_get_contents($file); 
    62.         $this->_pubKey = openssl_pkey_get_public($puk); 
    63.         return true; 
    64.     } 
    65.     /** 
    66.      * encrypt with the private key 
    67.      */ 
    68.     public function privEncrypt($data) { 
    69.         if (!is_string($data)) { 
    70.             return null; 
    71.         } 
    72.         $this->setupPrivKey(); 
    73.         $r = openssl_private_encrypt($data, $encrypted, $this->_privKey); 
    74.         if ($r) { 
    75.             return base64_encode($encrypted); 
    76.         } 
    77.         return null; 
    78.     } 
    79.     /** 
    80.      * decrypt with the private key 
    81.      */ 
    82.     public function privDecrypt($encrypted) { 
    83.         if (!is_string($encrypted)) { 
    84.             return null; 
    85.         } 
    86.         $this->setupPrivKey(); 
    87.         $encrypted = base64_decode($encrypted); 
    88.         $r = openssl_private_decrypt($encrypted, $decrypted, $this->_privKey); 
    89.         if ($r) { 
    90.             return $decrypted; 
    91.         } 
    92.         return null; 
    93.     } 
    94.     /** 
    95.      * encrypt with public key 
    96.      */ 
    97.     public function pubEncrypt($data) { 
    98.         if (!is_string($data)) { 
    99.             return null; 
    100.         } 
    101.         $this->setupPubKey(); 
    102.         $r = openssl_public_encrypt($data, $encrypted, $this->_pubKey); 
    103.         if ($r) { 
    104.             return base64_encode($encrypted); 
    105.         } 
    106.         return null; 
    107.     } 
    108.     /** 
    109.      * decrypt with the public key 
    110.      */ 
    111.     public function pubDecrypt($crypted) { 
    112.         if (!is_string($crypted)) { 
    113.             return null; 
    114.         } 
    115.         $this->setupPubKey(); 
    116.         $crypted = base64_decode($crypted); 
    117.         $r = openssl_public_decrypt($crypted, $decrypted, $this->_pubKey); 
    118.         if ($r) { 
    119.             return $decrypted; 
    120.         } 
    121.         return null; 
    122.     } 
    123.     public function __destruct() { 
    124.         @fclose($this->_privKey); 
    125.         @fclose($this->_pubKey); 
    126.     } 
    127. } 
    128. //以下是一个简单的测试demo，如果不需要请删除 
    129. $rsa = new Rsa('ssl-key'); 
    130. //私钥加密，公钥解密 
    131. echo 'source：我是老鳖
      '      ; 
    132. $pre = $rsa->privEncrypt('我是老鳖'); 
    133. echo 'private encrypted:
      '       . $pre . '
      '      ; 
    134. $pud = $rsa->pubDecrypt($pre); 
    135. echo 'public decrypted:' . $pud . '
      '      ; 
    136. //公钥加密，私钥解密 
    137. echo 'source:干IT的
      '      ; 
    138. $pue = $rsa->pubEncrypt('干IT的'); 
    139. echo 'public encrypt:
      '       . $pue . '
      '      ; 
    140. $prd = $rsa->privDecrypt($pue); 
    141. echo 'private decrypt:' . $prd; 
    142. ?>

    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

    1. Urlencode/Urldecode 
    2.  
    3. string urlencode ( string $str ) 
    4. /* 
    5. 1. 一个参数，传入要加密的字符串通常应用于对URL的加密） 
    6. 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） 
    7. 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+）。 
    8. */

    通过Urlencode函数解决链接中带有&字符引起的问题:

    2. $pre_url_encode="zhougang.com?username=zhougang&password=zhou"; //在实际开发中，我们很多时候要构造这种URL，这是没有问题的 
    3. $url_decode    ="zhougang.com?username=zhou&gang&password=zhou";//但是这种情况下用$_GET()来接受是会出问题的; 
    4. /* 
    5. Array 
    6. ( 
    7.   [username] => zhou 
    8.   [gang] => 
    9.   [password] => zhou 
    10. ) 
    11. */ 
    12.  
    13. //如下解决问题: 
    14. $username="zhou&gang"; 
    15. $url_decode="zhougang.com?username=".urlencode($username)."&password=zhou"; 
    16. ?> 
    17.  
    18. 常见的urlencode()的转换字符 
    19.  
    20. ？=> %3F 
    21. = => %3D 
    22. % => %25 
    23. & => %26 
    24. \ => %5C 
    25.  
    26. base64 
    27.  
    28. string base64_decode ( string $encoded_data ) 
    29.  
    30.     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） 
    31.  
    32.     base64_encode()为双向加密，可用base64_decode()来解密 
    33.  
    34. $data=file_get_contents($filename); 
    35. echo base64_encode($data); 
    36. /*然后你查看网页源码就会得到一大串base64的字符串， 
    37. 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） 
    38. */

    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 

    2. function authcode($string, $operation = 'DECODE', $key = '', $expiry = 0) {   
    3.     // 动态密匙长度，相同的明文会生成不同密文就是依靠动态密匙   
    4.     $ckey_length = 4;   
    5.  
    6.     // 密匙   
    7.     $key = md5($key ? $key : $GLOBALS['discuz_auth_key']);   
    8.  
    9.     // 密匙a会参与加解密   
    10.     $keya = md5(substr($key, 0, 16));   
    11.     // 密匙b会用来做数据完整性验证   
    12.     $keyb = md5(substr($key, 16, 16));   
    13.     // 密匙c用于变化生成的密文   
    14.     $keyc = $ckey_length ? ($operation == 'DECODE' ? substr($string, 0, $ckey_length): 
    15. substr(md5(microtime()), -$ckey_length)) : '';   
    16.     // 参与运算的密匙   
    17.     $cryptkey = $keya.md5($keya.$keyc);   
    18.     $key_length = strlen($cryptkey);   
    19.     // 明文，前10位用来保存时间戳，解密时验证数据有效性，10到26位用来保存$keyb(密匙b)， 
    20. //解密时会通过这个密匙验证数据完整性   
    21.     // 如果是解码的话，会从第$ckey_length位开始，因为密文前$ckey_length位保存 动态密匙，以保证解密正确   
    22.     $string = $operation == 'DECODE' ? base64_decode(substr($string, $ckey_length)) :  
    23. sprintf('%010d', $expiry ? $expiry + time() : 0).substr(md5($string.$keyb), 0, 16).$string;   
    24.     $string_length = strlen($string);   
    25.     $result = '';   
    26.     $box = range(0, 255);   
    27.     $rndkey = array();   
    28.     // 产生密匙簿   
    29.     for($i = 0; $i <= 255; $i++) {   
    30.         $rndkey[$i] = ord($cryptkey[$i % $key_length]);   
    31.     }   
    32.     // 用固定的算法，打乱密匙簿，增加随机性，好像很复杂，实际上对并不会增加密文的强度   
    33.     for($j = $i = 0; $i < 256; $i++) {   
    34.         $j = ($j + $box[$i] + $rndkey[$i]) % 256;   
    35.         $tmp = $box[$i];   
    36.         $box[$i] = $box[$j];   
    37.         $box[$j] = $tmp;   
    38.     }   
    39.     // 核心加解密部分   
    40.     for($a = $j = $i = 0; $i < $string_length; $i++) {   
    41.         $a = ($a + 1) % 256;   
    42.         $j = ($j + $box[$a]) % 256;   
    43.         $tmp = $box[$a];   
    44.         $box[$a] = $box[$j];   
    45.         $box[$j] = $tmp;   
    46.         // 从密匙簿得出密匙进行异或，再转成字符   
    47.         $result .= chr(ord($string[$i]) ^ ($box[($box[$a] + $box[$j]) % 256]));   
    48.     }   
    49.     if($operation == 'DECODE') {  
    50.         // 验证数据有效性，请看未加密明文的格式   
    51.         if((substr($result, 0, 10) == 0 || substr($result, 0, 10) - time() > 0) &&  
    52. substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$keyb), 0, 16)) {   
    53.             return substr($result, 26);   
    54.         } else {   
    55.             return '';   
    56.         }   
    57.     } else {   
    58.         // 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   
    59.         // 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   
    60.         return $keyc.str_replace('=', '', base64_encode($result));   
    61.     }   
    62. }

    加解密函数encrypt()

    2. //$string：需要加密解密的字符串；$operation：判断是加密还是解密，E表示加密，D表示解密；$key：密匙 
    3. function encrypt($string,$operation,$key=''){ 
    4.     $key=md5($key); 
    5.     $key_length=strlen($key); 
    6.       $string=$operation=='D'?base64_decode($string):substr(md5($string.$key),0,8).$string; 
    7.     $string_length=strlen($string); 
    8.     $rndkey=$box=array(); 
    9.     $result=''; 
    10.     for($i=0;$i<=255;$i++){ 
    11.            $rndkey[$i]=ord($key[$i%$key_length]); 
    12.         $box[$i]=$i; 
    13.     } 
    14.     for($j=$i=0;$i<256;$i++){ 
    15.         $j=($j+$box[$i]+$rndkey[$i])%256; 
    16.         $tmp=$box[$i]; 
    17.         $box[$i]=$box[$j]; 
    18.         $box[$j]=$tmp; 
    19.     } 
    20.     for($a=$j=$i=0;$i<$string_length;$i++){ 
    21.         $a=($a+1)%256; 
    22.         $j=($j+$box[$a])%256; 
    23.         $tmp=$box[$a]; 
    24.         $box[$a]=$box[$j]; 
    25.         $box[$j]=$tmp; 
    26.         $result.=chr(ord($string[$i])^($box[($box[$a]+$box[$j])%256])); 
    27.     } 
    28.     if($operation=='D'){ 
    29.         if(substr($result,0,8)==substr(md5(substr($result,8).$key),0,8)){ 
    30.             return substr($result,8); 
    31.         }else{ 
    32.             return''; 
    33.         } 
    34.     }else{ 
    35.         return str_replace('=','',base64_encode($result)); 
    36.     } 
    37. } 
    38. ?>

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