使用PHP进行最简单的双向加密

在普通PHP安装中进行双向加密的最简单方法是什么?

我需要能够用字符串密钥加密数据,并使用相同的密钥在另一端解密。

安全性并不像代码的可移植性那么重要,所以我希望能够使事情尽可能简单。目前,我正在使用RC4实现,但如果我能找到本地支持的东西,我想我可以节省很多不必要的代码。

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使用带有相应参数的mcrypt_encrypt()mcrypt_decrypt()。非常简单明了,而且你用的是久经考验的加密包。

编辑

在回答这个问题5年零4个月之后,mcrypt扩展现在正处于弃用并最终从PHP中移除的过程中。

编辑:

你真的应该使用openssl_encrypt () &openssl_decrypt ()

正如斯科特所说,Mcrypt不是一个好主意,因为它自2007年以来就没有更新过。

甚至还有一个RFC可以从PHP - https://wiki.php.net/rfc/mcrypt-viking-funeral中删除Mcrypt

重要的:除非你有一个非常的特殊用例,不要加密密码,否则使用密码哈希算法代替。当有人说他们在服务器端应用程序中加密密码时,他们要么是无知的,要么是在描述一个危险的系统设计。安全存储密码是一个完全独立于加密的问题。

被告知。设计安全的系统。

PHP中的可移植数据加密

如果你正在使用PHP 5.4或更新版本并且不想自己编写加密模块,我建议使用提供身份验证加密的现有库。我链接的库仅依赖于PHP提供的功能,并由少数安全研究人员定期检查。(包括我自己)。

如果你的可移植性目标不阻止需要PECL扩展,libsodium比你或我可以用PHP写的任何东西都推荐高度

更新(2016-06-12):你现在可以使用sodium_compat和使用相同的crypto libsodium提供,而无需安装PECL扩展。

如果你想尝试一下密码学工程,请继续阅读。


首先,你应该花时间学习未经验证的加密的危险密码末日原理

  • 加密的数据仍然可能被恶意用户篡改。
  • 对加密数据进行身份验证可以防止篡改。
  • 对未加密的数据进行身份验证并不能防止篡改。

加密与解密

PHP中的加密实际上很简单(一旦你决定如何加密你的信息,我们将使用openssl_encrypt()openssl_decrypt()。查询openssl_get_cipher_methods()获取系统支持的方法列表。最好的选择是CTR模式下的AES:

  • aes-128-ctr
  • aes-192-ctr
  • aes-256-ctr

目前没有理由相信AES密钥大小是一个值得担心的重大问题(更大的可能是更好,因为在256位模式下糟糕的键调度)。

注意:我们没有使用mcrypt,因为它是abandonware应用补丁的漏洞可能会影响安全。由于这些原因,我鼓励其他PHP开发人员也避免使用它。

使用OpenSSL的简单加密/解密包装器

class UnsafeCrypto
{
const METHOD = 'aes-256-ctr';
    

/**
* Encrypts (but does not authenticate) a message
*
* @param string $message - plaintext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encode - set to TRUE to return a base64-encoded
* @return string (raw binary)
*/
public static function encrypt($message, $key, $encode = false)
{
$nonceSize = openssl_cipher_iv_length(self::METHOD);
$nonce = openssl_random_pseudo_bytes($nonceSize);
        

$ciphertext = openssl_encrypt(
$message,
self::METHOD,
$key,
OPENSSL_RAW_DATA,
$nonce
);
        

// Now let's pack the IV and the ciphertext together
// Naively, we can just concatenate
if ($encode) {
return base64_encode($nonce.$ciphertext);
}
return $nonce.$ciphertext;
}
    

/**
* Decrypts (but does not verify) a message
*
* @param string $message - ciphertext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encoded - are we expecting an encoded string?
* @return string
*/
public static function decrypt($message, $key, $encoded = false)
{
if ($encoded) {
$message = base64_decode($message, true);
if ($message === false) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
}


$nonceSize = openssl_cipher_iv_length(self::METHOD);
$nonce = mb_substr($message, 0, $nonceSize, '8bit');
$ciphertext = mb_substr($message, $nonceSize, null, '8bit');
        

$plaintext = openssl_decrypt(
$ciphertext,
self::METHOD,
$key,
OPENSSL_RAW_DATA,
$nonce
);
        

return $plaintext;
}
}

使用的例子

$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');


$encrypted = UnsafeCrypto::encrypt($message, $key);
$decrypted = UnsafeCrypto::decrypt($encrypted, $key);


var_dump($encrypted, $decrypted);

演示: https://3v4l.org/jl7qR


我们需要在解密之前对密文进行认证和验证

请注意:默认情况下,UnsafeCrypto::encrypt()将返回一个原始二进制字符串。如果你需要以二进制安全格式(base64-encoded)存储它,就像这样调用它:

$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');


$encrypted = UnsafeCrypto::encrypt($message, $key, true);
$decrypted = UnsafeCrypto::decrypt($encrypted, $key, true);


var_dump($encrypted, $decrypted);

演示: http://3v4l.org/f5K93

简单身份验证包装器

class SaferCrypto extends UnsafeCrypto
{
const HASH_ALGO = 'sha256';
    

/**
* Encrypts then MACs a message
*
* @param string $message - plaintext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encode - set to TRUE to return a base64-encoded string
* @return string (raw binary)
*/
public static function encrypt($message, $key, $encode = false)
{
list($encKey, $authKey) = self::splitKeys($key);
        

// Pass to UnsafeCrypto::encrypt
$ciphertext = parent::encrypt($message, $encKey);
        

// Calculate a MAC of the IV and ciphertext
$mac = hash_hmac(self::HASH_ALGO, $ciphertext, $authKey, true);
        

if ($encode) {
return base64_encode($mac.$ciphertext);
}
// Prepend MAC to the ciphertext and return to caller
return $mac.$ciphertext;
}
    

/**
* Decrypts a message (after verifying integrity)
*
* @param string $message - ciphertext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encoded - are we expecting an encoded string?
* @return string (raw binary)
*/
public static function decrypt($message, $key, $encoded = false)
{
list($encKey, $authKey) = self::splitKeys($key);
if ($encoded) {
$message = base64_decode($message, true);
if ($message === false) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
}
        

// Hash Size -- in case HASH_ALGO is changed
$hs = mb_strlen(hash(self::HASH_ALGO, '', true), '8bit');
$mac = mb_substr($message, 0, $hs, '8bit');
        

$ciphertext = mb_substr($message, $hs, null, '8bit');
        

$calculated = hash_hmac(
self::HASH_ALGO,
$ciphertext,
$authKey,
true
);
        

if (!self::hashEquals($mac, $calculated)) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
        

// Pass to UnsafeCrypto::decrypt
$plaintext = parent::decrypt($ciphertext, $encKey);
        

return $plaintext;
}
    

/**
* Splits a key into two separate keys; one for encryption
* and the other for authenticaiton
*
* @param string $masterKey (raw binary)
* @return array (two raw binary strings)
*/
protected static function splitKeys($masterKey)
{
// You really want to implement HKDF here instead!
return [
hash_hmac(self::HASH_ALGO, 'ENCRYPTION', $masterKey, true),
hash_hmac(self::HASH_ALGO, 'AUTHENTICATION', $masterKey, true)
];
}
    

/**
* Compare two strings without leaking timing information
*
* @param string $a
* @param string $b
* @ref https://paragonie.com/b/WS1DLx6BnpsdaVQW
* @return boolean
*/
protected static function hashEquals($a, $b)
{
if (function_exists('hash_equals')) {
return hash_equals($a, $b);
}
$nonce = openssl_random_pseudo_bytes(32);
return hash_hmac(self::HASH_ALGO, $a, $nonce) === hash_hmac(self::HASH_ALGO, $b, $nonce);
}
}

使用的例子

$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');


$encrypted = SaferCrypto::encrypt($message, $key);
$decrypted = SaferCrypto::decrypt($encrypted, $key);


var_dump($encrypted, $decrypted);

__abc0: __abc1, __abc2


如果有人希望在生产环境中使用这个SaferCrypto库,或者你自己的相同概念的实现,我强烈建议在你这样做之前向你的常驻密码学家寻求第二意见。他们会告诉你我可能都没有意识到的错误。

你最好使用一个著名的密码库

重要的此答案仅对PHP 5有效,在PHP 7中使用内置加密函数。

下面是一个简单但足够安全的实现:

  • CBC方式AES-256加密
  • PBKDF2创建加密密钥的明文密码
  • HMAC来验证加密的消息。

代码和示例在这里:https://stackoverflow.com/a/19445173/1387163

PHP 7.2完全脱离了Mcrypt,加密现在基于可维护的Libsodium库。

你所有的加密需求基本上都可以通过Libsodium库来解决。

// On Alice's computer:
$msg = 'This comes from Alice.';
$signed_msg = sodium_crypto_sign($msg, $secret_sign_key);




// On Bob's computer:
$original_msg = sodium_crypto_sign_open($signed_msg, $alice_sign_publickey);
if ($original_msg === false) {
throw new Exception('Invalid signature');
} else {
echo $original_msg; // Displays "This comes from Alice."
}

Libsodium文档:https://github.com/paragonie/pecl-libsodium-doc

使用openssl_encrypt()加密 openssl_encrypt函数提供了一种安全、简单的方法来加密您的数据

在下面的脚本中,我们使用AES128加密方法,但您可以考虑其他类型的加密方法,这取决于您想加密的内容。

<?php
$message_to_encrypt = "Yoroshikune";
$secret_key = "my-secret-key";
$method = "aes128";
$iv_length = openssl_cipher_iv_length($method);
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($iv_length);


$encrypted_message = openssl_encrypt($message_to_encrypt, $method, $secret_key, 0, $iv);


echo $encrypted_message;
?>

下面是对所使用变量的解释:

message_to_encrypt:需要加密的数据 Secret_key:这是你加密的“密码”。一定不要选择太简单的东西,注意不要和其他人分享你的秘密钥匙 Method:加密的方法。这里我们选择AES128。 Iv_length和iv:使用字节准备加密 Encrypted_message:包含加密消息的变量

使用openssl_decrypt()进行解密 现在您已经加密了数据,您可能需要对其进行解密,以便重新使用您首先包含在变量中的消息。为此,我们将使用openssl_decrypt()函数。

<?php
$message_to_encrypt = "Yoroshikune";
$secret_key = "my-secret-key";
$method = "aes128";
$iv_length = openssl_cipher_iv_length($method);
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($iv_length);
$encrypted_message = openssl_encrypt($message_to_encrypt, $method, $secret_key, 0, $iv);


$decrypted_message = openssl_decrypt($encrypted_message, $method, $secret_key, 0, $iv);


echo $decrypted_message;
?>

openssl_decrypt()提出的解密方法与openssl_encrypt()很接近。

唯一的区别是,您需要添加已经加密的消息作为openssl_decrypt()的第一个参数,而不是添加$message_to_encrypt。

注意:为了解密,需要保存密钥和iv。