如何在php中加密/解密数据？

Question

我目前是一名学生，并且正在学习PHP，我正在尝试对PHP中的数据进行简单的加密/解密。我进行了一些在线研究，其中一些非常令人困惑（至少对我而言）。

这是我想做的事情：

我有一个包含这些字段 （用户ID，Fname，Lname，Email，Password）的表

我要拥有的是先将所有字段加密，然后再解密（sha256如果没有任何加密算法，是否可以用于加密/解密）

我想学习的另一件事是如何创建一种hash(sha256)与优质“盐”结合的单一方法。（hash(sha256)+salt)
先生/女士，我基本上只是想一个简单的加密/解密实现，您的回答会很有帮助，非常感谢。谢谢++

Answer 1

从表定义开始：

- UserID
- Fname
- Lname
- Email
- Password
- IV

更改如下：

1. 的字段Fname，Lname和Email将使用对称密码，通过提供待加密的OpenSSL，
2. 该IV字段将存储用于加密的初始化向量。存储要求取决于所使用的密码和模式。稍后再详细介绍。
3. 该Password字段将使用 单向 密码哈希进行哈希处理，

加密

密码和方式

选择最佳的加密密码和模式超出了此答案的范围，但是最终的选择会影响加密密钥和初始化向量的大小；在本文中，我们将使用AES-256-CBC，它的固定块大小为16个字节，密钥大小为16、24或32个字节。

加密金钥

一个好的加密密钥是从可靠的随机数生成器生成的二进制Blob。建议使用以下示例（> = 5.3）：

$key_size = 32; // 256 bits
$encryption_key = openssl_random_pseudo_bytes($key_size, $strong);
// $strong will be true if the key is crypto safe

可以执行一次或多次（如果您希望创建一串加密密钥）。尽可能将它们保密。

IV

初始化向量为CBC模式增加了加密的随机性。理想情况下，这些值只能使用一次（每个加密密钥技术上只能使用一次），因此，对行的任何部分进行更新都应重新生成它。

提供了一个功能来帮助您生成IV：

$iv_size = 16; // 128 bits
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($iv_size, $strong);

例

让我们使用较早的$encryption_key和加密名称字段$iv。为此，我们必须将数据填充到块大小：

function pkcs7_pad($data, $size)
{
    $length = $size - strlen($data) % $size;
    return $data . str_repeat(chr($length), $length);
}

$name = 'Jack';
$enc_name = openssl_encrypt(
    pkcs7_pad($name, 16), // padded data
    'AES-256-CBC',        // cipher and mode
    $encryption_key,      // secret key
    0,                    // options (not used)
    $iv                   // initialisation vector
);

储存要求

像IV一样，加密输出是二进制的。可以通过使用指定的列类型（例如BINARY或）来将这些值存储在数据库中VARBINARY。

与IV一样，输出值为二进制。要将这些值存储在MySQL中，请考虑使用BINARY或VARBINARY列。如果这不是一个选项，则还可以使用base64_encode()或将二进制数据转换为文本表示形式bin2hex()，这样需要增加33％到100％的存储空间。

解密

存储值的解密类似：

function pkcs7_unpad($data)
{
    return substr($data, 0, -ord($data[strlen($data) - 1]));
}

$row = $result->fetch(PDO::FETCH_ASSOC); // read from database result
// $enc_name = base64_decode($row['Name']);
// $enc_name = hex2bin($row['Name']);
$enc_name = $row['Name'];
// $iv = base64_decode($row['IV']);
// $iv = hex2bin($row['IV']);
$iv = $row['IV'];

$name = pkcs7_unpad(openssl_decrypt(
    $enc_name,
    'AES-256-CBC',
    $encryption_key,
    0,
    $iv
));

认证加密

通过附加从秘密密钥（不同于加密密钥）和密文生成的签名，可以进一步提高所生成密文的完整性。在对密文进行解密之前，首先要验证签名（最好使用恒定时间比较方法）。

例

// generate once, keep safe
$auth_key = openssl_random_pseudo_bytes(32, $strong);

// authentication
$auth = hash_hmac('sha256', $enc_name, $auth_key, true);
$auth_enc_name = $auth . $enc_name;

// verification
$auth = substr($auth_enc_name, 0, 32);
$enc_name = substr($auth_enc_name, 32);
$actual_auth = hash_hmac('sha256', $enc_name, $auth_key, true);

if (hash_equals($auth, $actual_auth)) {
    // perform decryption
}

散列

必须尽可能避免在数据库中存储可逆密码。您只希望验证密码而不知道密码的内容。如果用户丢失了密码，最好让他们重设密码，而不是将其原始密码发送给他们（确保密码重设只能在有限的时间内完成）。

应用哈希函数是一种单向操作。之后，可以安全地用于验证，而无需透露原始数据；对于密码，暴力破解是发现密码的一种可行方法，因为密码的长度相对较短且许多人选择的密码不多。

制定了诸如MD5或SHA1之类的哈希算法，以针对已知哈希值验证文件内容。它们经过了极大的优化，可以使验证速度尽可能快，同时仍保持准确。由于它们的输出空间相对有限，因此很容易使用已知的密码及其各自的哈希输出（彩虹表）来构建数据库。

在对哈希值进行哈希运算之前，先在密码中添加盐，这将使彩虹表变得毫无用处，但是最近的硬件改进使蛮力查找成为一种可行的方法。这就是为什么您需要一种故意慢且根本无法优化的哈希算法。它还应该能够增加更快硬件的负载，而又不影响验证现有密码散列以使其成为未来的能力。

当前有两个流行的选择：

1. PBKDF2（基于密码的密钥派生函数v2）
2. bcrypt（又名河豚）

此答案将使用bcrypt的示例。

代

可以这样生成密码哈希：

$password = 'my password';
$random = openssl_random_pseudo_bytes(18);
$salt = sprintf('$2y$%02d$%s',
    13, // 2^n cost factor
    substr(strtr(base64_encode($random), '+', '.'), 0, 22)
);

$hash = crypt($password, $salt);

生成盐openssl_random_pseudo_bytes()以形成随机数据块，然后遍历base64_encode()并strtr()匹配所需的字母[A-Za-z0-9/.]。

该crypt()函数根据算法（$2y$针对Blowfish），成本因素（在3GHz的计算机上为13的因素花费大约0.40s）和22个字符的盐来执行哈希处理。

验证方式

一旦获取了包含用户信息的行，就可以通过以下方式验证密码：

$given_password = $_POST['password']; // the submitted password
$db_hash = $row['Password']; // field with the password hash

$given_hash = crypt($given_password, $db_hash);

if (isEqual($given_hash, $db_hash)) {
    // user password verified
}

// constant time string compare
function isEqual($str1, $str2)
{
    $n1 = strlen($str1);
    if (strlen($str2) != $n1) {
        return false;
    }
    for ($i = 0, $diff = 0; $i != $n1; ++$i) {
        $diff |= ord($str1[$i]) ^ ord($str2[$i]);
    }
    return !$diff;
}

要验证密码，请crypt()再次调用，但将先前计算的哈希值作为salt值传递。如果给定的密码与哈希匹配，则返回值将产生相同的哈希。为了验证哈希，通常建议使用恒定时间比较功能以避免定时攻击。

PHP 5.5的密码哈希

PHP 5.5引入了密码哈希函数，可用于简化上述哈希方法：

$hash = password_hash($password, PASSWORD_BCRYPT, ['cost' => 13]);

并验证：

if (password_verify($given_password, $db_hash)) {
    // password valid
}