淺談 PHP 中的多種加密技術及代碼示例

時間  2019-11-09
標籤 淺談 php 多種 加密 技術 代碼 示例 欄目 PHP 简体版
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一樣是一道面試答錯的問，面試官問我非對稱加密算法中有哪些經典的算法？ 當時我愣了一下，由於我把非對稱加密與單項散列加密的概念弄混淆了，因此更不用說什麼非對稱加密算法中有什麼經典算法，結果固然也讓面試官愣了一下，因此今天就花點時間說說PHP中的信息加密技術php

信息加密技術的分類面試

單項散列加密技術(不可逆的加密)算法

屬於摘要算法，不是一種加密算法，做用是把任意長的輸入字符串變化成固定長的輸出串的一種函數安全

MD5函數

string md5 ( string $str [, bool $raw_output = false ] ); //MD5加密,輸入任意長度字符串返回一個惟一的32位字符測試

md5()爲單向加密，沒有逆向解密算法，可是仍是能夠對一些常見的字符串經過收集，枚舉，碰撞等方法破解;因此爲了讓其破解起來更麻煩一些,因此咱們通常加一點鹽值(salt)並雙重MD5;this

md5(md5($password).'sdva');編碼

sdva就是鹽值,該鹽值應該是隨機的,好比md5經常使用在密碼加密上,因此在註冊的時候我會隨機生成這個字符串,而後經過上面的方法來雙重加密一下;加密

Crypturl

不多看到有人用這個函數,若是要用的話有多是用在對稱或非對稱的算法裏面,瞭解一下既可;

string crypt ( string $str [, string $salt ] ) //第一個爲須要加密的字符串，第二個爲鹽值（就是加密干擾值，若是沒有提供，則默認由PHP自動生成）；返回散列後的字符串或一個少於 13 字符的字符串，後者爲了區別鹽值

<?php $password='testtest.com'; echo crypt($password); //輸出:$1$DZ3.QX2.$CQZ8I.OfeepKYrWp0oG8L1 /*第二個$與第三個$之間的8個字符是由PHP生成的，每刷新一次就變一次 */ echo "<hr>";  echo crypt($password,"testtest"); //輸出：tesGeyALKYm3A //當咱們要加自定義的鹽值時，如例子中的testtest做爲第二個參數直接加入， 超出兩位字符的會截取前兩位 echo "<hr>";  echo  crypt($password,'$1$testtest$'); //輸出：$1$testtest$DsiRAWGTHiVH3O0HSHGoL1 /*crypt加密函數有多種鹽值加密支持，以上例子展現的是MD5散列做爲鹽值，該方式下 鹽值以$1$$的形式加入，如例子中的testtest加在後兩個$符之間， 超出8位字符的會截取前8位，總長爲12位;crypt默認就是這種形式。 */ echo "<hr>"; //crypt還有多種鹽值加密支持,詳見手冊  Sha1加密：  string sha1 ( string $str [, bool $raw_output = false ]); //跟md5很像，不一樣的是sha1()默認狀況下返回40個字符的散列值，傳入參數性質同樣，第一個爲加密的字符串，第二個爲raw_output的布爾值，默認爲false，若是設置爲true，sha1()則會返回原始的20 位原始格式報文摘要 <?php $my_intro="zhouxiaogang"; echo sha1($my_intro); // b6773e8c180c693d9f875bcf77c1202a243e8594 echo "<hr>"; //固然，能夠將多種加密算法混合使用 echo md5(sha1($my_intro)); //輸出：54818bd624d69ac9a139bf92251e381d //這種方式的雙重加密也能夠提升數據的安全性

非對稱加密

非對稱加密算法須要兩個密鑰來進行加密和解密，這兩個祕鑰是公開密鑰（public key，簡稱公鑰）和私有密鑰（private key，簡稱私鑰）;

1b4c510fd9f9d72a79ac165bd72a2834359bbbaf.jpg-182.2kB

如圖所示，甲乙之間使用非對稱加密的方式完成了重要信息的安全傳輸。

  1. 乙方生成一對密鑰（公鑰和私鑰）並將公鑰向其它方公開。

  2. 獲得該公鑰的甲方使用該密鑰對機密信息進行加密後再發送給乙方。

  3. 乙方再用本身保存的另外一把專用密鑰（私鑰）對加密後的信息進行解密。乙方只能用其專用密鑰（私鑰）解密由對應的公鑰加密後的信息。

在傳輸過程當中，即便攻擊者截獲了傳輸的密文，並獲得了乙的公鑰，也沒法破解密文，由於只有乙的私鑰才能解密密文
一樣，若是乙要回復加密信息給甲，那麼須要甲先公佈甲的公鑰給乙用於加密，甲本身保存甲的私鑰用於解密。

在非對稱加密中使用的主要算法有：RSA、Elgamal、揹包算法、Rabin、D-H、ECC（橢圓曲線加密算法）等。 其中咱們最見的算法是RSA算法

如下是從網上摘抄的一段PHP經過openssl實現非對稱加密的算法

<?php /** * 使用openssl實現非對稱加密 * @since 2010-07-08 */ class Rsa {     /**      * private key      */     private $_privKey;     /**      * public key      */     private $_pubKey;     /**      * the keys saving path      */     private $_keyPath;     /**      * the construtor,the param $path is the keys saving path      */     public function __construct($path) {         if (emptyempty($path) || !is_dir($path)) {             throw new Exception('Must set the keys save path');         }         $this->_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);     } } //如下是一個簡單的測試demo，若是不須要請刪除 $rsa = new Rsa('ssl-key'); //私鑰加密，公鑰解密 echo 'source：我是老鱉<br />'; $pre = $rsa->privEncrypt('我是老鱉'); echo 'private encrypted:<br />' . $pre . '<br />'; $pud = $rsa->pubDecrypt($pre); echo 'public decrypted:' . $pud . '<br />'; //公鑰加密，私鑰解密 echo 'source:幹IT的<br />'; $pue = $rsa->pubEncrypt('幹IT的'); echo 'public encrypt:<br />' . $pue . '<br />'; $prd = $rsa->privDecrypt($pue); echo 'private decrypt:' . $prd; ?>

對稱加密算法

對稱加密(也叫私鑰加密)指加密和解密使用相同密鑰的加密算法。有時又叫傳統密碼算法，就是加密密鑰可以從解密密鑰中推算出來，同時解密密鑰也能夠 從加密密鑰中推算出來。而在大多數的對稱算法中，加密密鑰和解密密鑰是相同的，因此也稱這種加密算法爲祕密密鑰算法或單密鑰算法。它要求發送方和接收方在 安全通訊以前，商定一個密鑰。對稱算法的安全性依賴於密鑰，泄漏密鑰就意味着任何人均可以對他們發送或接收的消息解密，因此密鑰的保密性對通訊性相當重 要。

對稱加密的經常使用算法有: DES算法，3DES算法，TDEA算法，Blowfish算法，RC5算法，IDEA算法。

在PHP中也有封裝好的對稱加密函數

Urlencode/Urldecode  string urlencode ( string $str ) /* 1. 一個參數，傳入要加密的字符串（一般應用於對URL的加密） 2. urlencode爲雙向加密，能夠用urldecode來加密（嚴格意義上來講，不算真正的加密,更像是一種編碼方式） 3. 返回字符串，此字符串中除了 -_. 以外的全部非字母數字字符都將被替換成百分號（%）後跟兩位十六進制數，空格則編碼爲加號（+）。 */

經過Urlencode函數解決連接中帶有&字符引發的問:

<?php $pre_url_encode="zhougang.com?username=zhougang&password=zhou"; //在實際開發中，咱們不少時候要構造這種URL，這是沒有問的 $url_decode    ="zhougang.com?username=zhou&gang&password=zhou";//可是這種狀況下用$_GET()來接受是會出問的; /* Array (   [username] => zhou   [gang] =>   [password] => zhou ) */  //以下解決問: $username="zhou&gang"; $url_decode="zhougang.com?username=".urlencode($username)."&password=zhou"; ?>  常見的urlencode()的轉換字符  ？=> %3F = => %3D % => %25 & => %26 \ => %5C  base64  string base64_decode ( string $encoded_data )      base64_encode()接受一個參數，也就是要編碼的數據（這裏不說字符串，是由於不少時候base64用來編碼圖片）      base64_encode()爲雙向加密，可用base64_decode()來解密  $data=file_get_contents($filename); echo base64_encode($data); /*而後你查看網頁源碼就會獲得一大串base64的字符串， 再用base64_decode()還原就能夠獲得圖片。這也能夠做爲移動端上傳圖片的處理方案之一（可是不建議這樣作哈） */

嚴格的來講..這兩個函數其實不算是加密,更像是一種格式的序列化

如下是咱們PHP程序中經常使用到的對稱加密算法

discuz經典算法 

<?php function authcode($string, $operation = 'DECODE', $key = '', $expiry = 0) {       // 動態密匙長度，相同的明文會生成不一樣密文就是依靠動態密匙       $ckey_length = 4;        // 密匙       $key = md5($key ? $key : $GLOBALS['discuz_auth_key']);        // 密匙a會參與加解密       $keya = md5(substr($key, 0, 16));       // 密匙b會用來作數據完整性驗證       $keyb = md5(substr($key, 16, 16));       // 密匙c用於變化生成的密文       $keyc = $ckey_length ? ($operation == 'DECODE' ? substr($string, 0, $ckey_length): substr(md5(microtime()), -$ckey_length)) : '';       // 參與運算的密匙       $cryptkey = $keya.md5($keya.$keyc);       $key_length = strlen($cryptkey);       // 明文，前10位用來保存時間戳，解密時驗證數據有效性，10到26位用來保存$keyb(密匙b)， //解密時會經過這個密匙驗證數據完整性       // 若是是解碼的話，會從第$ckey_length位開始，由於密文前$ckey_length位保存 動態密匙，以保證解密正確       $string = $operation == 'DECODE' ? base64_decode(substr($string, $ckey_length)) :  sprintf('%010d', $expiry ? $expiry + time() : 0).substr(md5($string.$keyb), 0, 16).$string;       $string_length = strlen($string);       $result = '';       $box = range(0, 255);       $rndkey = array();       // 產生密匙簿       for($i = 0; $i <= 255; $i++) {           $rndkey[$i] = ord($cryptkey[$i % $key_length]);       }       // 用固定的算法，打亂密匙簿，增長隨機性，好像很複雜，實際上對並不會增長密文的強度       for($j = $i = 0; $i < 256; $i++) {           $j = ($j + $box[$i] + $rndkey[$i]) % 256;           $tmp = $box[$i];           $box[$i] = $box[$j];           $box[$j] = $tmp;       }       // 核心加解密部分       for($a = $j = $i = 0; $i < $string_length; $i++) {           $a = ($a + 1) % 256;           $j = ($j + $box[$a]) % 256;           $tmp = $box[$a];           $box[$a] = $box[$j];           $box[$j] = $tmp;           // 從密匙簿得出密匙進行異或，再轉成字符           $result .= chr(ord($string[$i]) ^ ($box[($box[$a] + $box[$j]) % 256]));       }       if($operation == 'DECODE') {          // 驗證數據有效性，請看未加密明文的格式           if((substr($result, 0, 10) == 0 || substr($result, 0, 10) - time() > 0) &&  substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$keyb), 0, 16)) {               return substr($result, 26);           } else {               return '';           }       } else {           // 把動態密匙保存在密文裏，這也是爲何一樣的明文，生產不一樣密文後能解密的緣由           // 由於加密後的密文多是一些特殊字符，複製過程可能會丟失，因此用base64編碼           return $keyc.str_replace('=', '', base64_encode($result));       }   }

加解密函數encrypt()

 
     
 
  
  1. <?php 
    2.  
 
  
  2. //$string：須要加密解密的字符串；$operation：判斷是加密仍是解密，E表示加密，D表示解密；$key：密匙 
    3.  
 
  
  3. function encrypt($string,$operation,$key=''){ 
    4.  
 
  
  4.     $key=md5($key); 
    5.  
 
  
  5.     $key_length=strlen($key); 
    6.  
 
  
  6.       $string=$operation=='D'?base64_decode($string):substr(md5($string.$key),0,8).$string; 
    7.  
 
  
  7.     $string_length=strlen($string); 
    8.  
 
  
  8.     $rndkey=$box=array(); 
    9.  
 
  
  9.     $result=''; 
    10.  
 
  
  10.     for($i=0;$i<=255;$i++){ 
    11.  
 
  
  11.            $rndkey[$i]=ord($key[$i%$key_length]); 
    12.  
 
  
  12.         $box[$i]=$i; 
    13.  
 
  
  13.     } 
    14.  
 
  
  14.     for($j=$i=0;$i<256;$i++){ 
    15.  
 
  
  15.         $j=($j+$box[$i]+$rndkey[$i])%256; 
    16.  
 
  
  16.         $tmp=$box[$i]; 
    17.  
 
  
  17.         $box[$i]=$box[$j]; 
    18.  
 
  
  18.         $box[$j]=$tmp; 
    19.  
 
  
  19.     } 
    20.  
 
  
  20.     for($a=$j=$i=0;$i<$string_length;$i++){ 
    21.  
 
  
  21.         $a=($a+1)%256; 
    22.  
 
  
  22.         $j=($j+$box[$a])%256; 
    23.  
 
  
  23.         $tmp=$box[$a]; 
    24.  
 
  
  24.         $box[$a]=$box[$j]; 
    25.  
 
  
  25.         $box[$j]=$tmp; 
    26.  
 
  
  26.         $result.=chr(ord($string[$i])^($box[($box[$a]+$box[$j])%256])); 
    27.  
 
  
  27.     } 
    28.  
 
  
  28.     if($operation=='D'){ 
    29.  
 
  
  29.         if(substr($result,0,8)==substr(md5(substr($result,8).$key),0,8)){ 
    30.  
 
  
  30.             return substr($result,8); 
    31.  
 
  
  31.         }else{ 
    32.  
 
  
  32.             return''; 
    33.  
 
  
  33.         } 
    34.  
 
  
  34.     }else{ 
    35.  
 
  
  35.         return str_replace('=','',base64_encode($result)); 
    36.  
 
  
  36.     } 
    37.  
 
  
  37. } 
    38.  
 
  
  38. ?> 
    39.
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