PHP 在進入7.x 時代后,默認就不再附帶 mcrypt 擴展,mcrypt 將被 openssl_* 一族函數(shù)所替代卤材。所以瘫俊,對于 PHPer 來說,有必要學習一下 PHP 的 OpenSSL 擴展坯沪。
本文就先從 OpenSSL 擴展中的對稱加密說起绿映。后面會陸續(xù)更多非對稱加密、數(shù)字簽名腐晾、數(shù)字證書等函數(shù)的講解叉弦。
PHP 的 OpenSSL 擴展中,對稱加密的相關(guān)函數(shù)有:
- openssl_encrypt()
- openssl_decrypt()
- openssl_random_pseudo_bytes()
- openssl_get_cipher_methods()
- openssl_cipher_iv_length()
光看PHP的官方文檔還有點難理解藻糖。上一段代碼淹冰,更清楚地看下這些函數(shù)怎么完成加密的:
// 加密算法
1. $encryptMethod = 'aes-256-cbc';
// 明文數(shù)據(jù)
2. $data = 'Hello World';
// 生成IV
3. $ivLength = openssl_cipher_iv_length($encryptMethod);
4. $iv = openssl_random_pseudo_bytes($ivLength, $isStrong);
5. if (false === $iv && false === $isStrong) {
6. die('IV generate failed');
7. }
// 加密
8. $encrypted = openssl_encrypt($data, $encryptMethod, 'secret', 0, $iv);
// 解密
9. $decrypted = openssl_decrypt($encrypted, $encryptMethod, 'secret', 0, $iv);
詳細解釋一下:
第 1 行 指定了加密算法。比如這段代碼使用 aes-256-cbc 算法加密巨柒。其實PHP的OpenSSL擴展支持很多種加密算法樱拴,想知道所有對稱加密算法名稱列表,可以調(diào)用 openssl_get_cipher_methods()
函數(shù)洋满,這會返回一個數(shù)組:
array(
0 => 'AES-128-CBC',
1 => 'AES-128-CBC-HMAC-SHA1',
...
7 => 'AES-128-ECB',
...
31 => 'BF-CBC'晶乔,
200 => 'seed-ofb',
)
你會發(fā)現(xiàn)函數(shù)返回將近200種加密算法,實際上沒有這么多芦岂,許多只是因為大小寫不同而重復(fù)了瘪弓,比如 AES-128-CBC 和 aes-128-cbc 實際上是同一種加密算法。如果去掉重復(fù)項禽最,那么 PHP 的 OpenSSL 擴展支持大概100多種不同的加密算法腺怯。
第 3 ~ 7 行 生成了 IV袱饭。為什么要生成 IV,這個 IV 有什么用呛占?
回顧一下 openssl_get_cipher_methods()
返回的加密算法列表虑乖,有很多名字中間帶有 “CBC” 字樣,這些加密算法使用了同一種加密模式晾虑,也就是 密碼分組鏈接模式(Cipher Block Chaining)疹味。
在 CBC 模式的加密算法中,明文會被分成若干個組帜篇,以組為單位加密糙捺。每個組的加密過程,依賴他前一個組的數(shù)據(jù):需要跟前一組的數(shù)據(jù)進行異或操作后生成本組的密文笙隙。那么最開頭的那個組又要依賴誰呢洪灯?依賴的就是 IV,所以這就是為什么 IV 要叫初始化向量竟痰。IV 是 初始化向量(initialization vector)的縮寫
IV 應(yīng)該是隨機生成的签钩,所以代碼用到了 openssl_random_pseudo_bytes()
生成 IV。該函數(shù)接收一個 int坏快,代表需要生成的 IV 的長度铅檩。
IV 長度隨加密算法不同而不同。一般人是記不住那么多算法需要的 IV 長度的莽鸿。所以直接使用 openssl_cipher_iv_length()
函數(shù)昧旨,這個函數(shù)返回一個 int,表示加密算法需要的 IV 長度:
echo openssl_cipher_iv_length('AES-256-CBC'); // 16
echo openssl_cipher_iv_length('BC-CBC'); // 8
echo openssl_cipher_iv_length('AES-128-ECB'); // 0
比如 AES-256-CBC 需要16位的 IV祥得、 BC-CBC 需要 8 位的 IV臼予、而AES-128-ECB 不需要 IV,所以返回了 0啃沪。
第 8 ~ 9 行 是加密和解密粘拾。分別使用了 openssl_encrypt()
和 openssl_decrypt()
。
- 第一個參數(shù)是輸入创千,對
openssl_encrypt()
來說是明文串缰雇,對openssl_decrypt()
來說是密文串 - 第二個參數(shù)是指定加密 / 解密 算法
- 第三個參數(shù)是加密 / 解密時需要用到的密碼,是個字符串
- 第四個參數(shù)額外選項追驴,沒有特殊需要可以保持默認值:0械哟,
- 第五個參數(shù)是 IV
這兩個函數(shù)除了第一個參數(shù)不同,其余參數(shù)都要保證相同才能順利解密殿雪。最后暇咆,在使用需要 IV 的加密算法時,需要注意:
- 必須傳
$iv
參數(shù),不傳的話PHP將會拋出一個 Warning -
IV 應(yīng)該是隨機生成的(比如用
openssl_random_pseudo_bytes()
)爸业,不能人為設(shè)定 - 每次加密都應(yīng)該重新生成一次 IV 其骄,不可偷懶多次加密采用相同 IV
- IV 要隨著密文一起保存(不然就沒法解密了啦),可以直接附在密文串后面扯旷,也可以分開保存