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在常见的 PHP 安装中进行双向加密的最简单方法是什么？

我需要能够使用字符串密钥加密数据，并在另一端使用相同的密钥进行解密。

安全性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，但如果我能找到本机支持的东西，我想我可以节省很多不必要的代码。

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6 回答 6

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重要提示：除非您有非常特殊的用例，否则不要加密密码，而是使用密码哈希算法。当有人说他们在服务器端应用程序中加密了他们的密码时，他们要么是不知情，要么是在描述危险的系统设计。安全存储密码是与加密完全不同的问题。

被告知。设计安全系统。

PHP 中的可移植数据加密

如果您使用的是PHP 5.4 或更新版本并且不想自己编写加密模块，我建议您使用提供身份验证加密的现有库。我链接的库仅依赖于 PHP 提供的内容，并且正在接受少数安全研究人员的定期审查。（包括我自己。）

如果您的可移植性目标不妨碍需要 PECL 扩展，则强烈建议使用libsodium ，而不是您或我可以用 PHP 编写的任何内容。

更新 (2016-06-12)：您现在可以使用sodium_compat并使用相同的加密 libsodium 提供，而无需安装 PECL 扩展。

如果您想尝试密码学工程，请继续阅读。

首先，您应该花时间了解未经身份验证的加密和密码末日原则的危险。

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

加密和解密

PHP 中的加密实际上很简单（我们将使用openssl_encrypt()，openssl_decrypt()一旦您对如何加密信息做出了一些决定。请openssl_get_cipher_methods()参阅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 密钥大小是一个需要担心的重要问题（更大可能不是更好，因为 256 位模式下的密钥调度不佳）。

注意：我们没有使用mcrypt它，因为它是废弃软件并且有可能影响安全的未修补错误。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;
    }
}

使用示例

$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

上述简单的加密库仍然不能安全使用。我们需要在解密之前对密文进行身份验证和验证。

注意：默认情况下，UnsafeCrypto::encrypt()将返回一个原始二进制字符串。如果您需要以二进制安全格式（base64 编码）存储它，可以这样调用它：

$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

简单的身份验证包装器

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);
    }
}

使用示例

$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);

演示：原始二进制，base64 编码

如果有人希望SaferCrypto在生产环境中使用这个库，或者您自己实现相同的概念，我强烈建议您在这样做之前与您的常驻密码学家联系以获得第二意见。他们将能够告诉你我什至可能没有意识到的错误。

使用信誉良好的密码库会更好。

于 2015-05-12T11:42:08.920 回答
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编辑：

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

正如Scott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 从 PHP 中删除 Mcrypt - https://wiki.php.net/rfc/mcrypt-viking-funeral

于 2012-02-13T14:26:22.083 回答
22

与相应的参数一起使用mcrypt_encrypt()和。mcrypt_decrypt()非常简单直接，而且您使用经过实战考验的加密包。

编辑

在此答案之后的 5 年零 4 个月，该mcrypt扩展现在正在弃用并最终从 PHP 中删除。

于 2012-02-13T14:25:29.673 回答
8

使用 openssl_encrypt() 加密 openssl_encrypt 函数提供了一种安全且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，但您可以根据要加密的内容考虑其他类型的加密方法。

<?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;
?>

以下是使用的变量的解释：

message_to_encrypt ：您要加密的数据 secret_key ：这是您用于加密的“密码”。一定不要选择太容易的东西，注意不要与其他人分享你的密钥方法：加密方法。这里我们选择了AES128。iv_length 和 iv ：使用字节准备加密 encrypted_message ：包括您的加密消息的变量

使用 openssl_decrypt() 解密 现在您加密了数据，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，我们将使用函数 openssl_decrypt()。

<?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() 提出的解密方法接近于 openssl_encrypt()。

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：需要保存密钥和 iv 才能解密。

于 2020-08-24T21:51:08.813 回答
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PHP 7.2完全远离，Mcrypt加密现在基于可维护的Libsodium库。

您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

于 2018-06-04T19:10:50.623 回答
1

重要此答案仅对 PHP 5 有效，在 PHP 7 中使用内置加密函数。

这是简单但足够安全的实现：

  • CBC 模式下的 AES-256 加密
  • PBKDF2 从纯文本密码中创建加密密钥
  • HMAC 对加密消息进行身份验证。

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

于 2015-06-23T08:33:35.317 回答