如何加密和解密PHP字符串？

Question

我的意思是：

Original String + Salt or Key --> Encrypted String
Encrypted String + Salt or Key --> Decrypted (Original String)

可能是这样的：

"hello world!" + "ABCD1234" --> Encrypt --> "2a2ffa8f13220befbe30819047e23b2c" (may be, for e.g)
"2a2ffa8f13220befbe30819047e23b2c" --> Decrypt with "ABCD1234" --> "hello world!"

null

尝试使用crypt_blowfish，但对我不起作用。

Answer 1

在进一步执行任何操作之前，请先了解加密和身份验证之间的区别，以及为什么您可能需要经过身份验证的加密而不仅仅是加密。

要实现身份验证加密，您需要加密MAC。加密和认证的顺序非常重要！这个问题的现有答案之一犯了这个错误；许多用PHP编写的密码库也是如此。

您应该避免实现自己的加密，而是使用由加密专家编写和审查的安全库。

如果您有PECL访问，请使用libs钠（或sodium_compat，如果您想要不含PECL的libs钠）；否则...
请使用defuse/php加密；别用你自己的密码！

上面链接的这两个库使得在您自己的库中实现经过身份验证的加密变得简单而轻松。

如果您还想编写并部署您自己的密码库，那么您必须采取以下步骤，这是与Internet上每一位密码专家的常规智慧背道而驰的。

1. 在CTR模式下使用AES加密。您也可以使用GCM（它消除了对单独MAC的需要）。此外，ChaCha20和Salsa20（由libs钠提供）是流密码，不需要特殊模式。
2. 除非您选择了上面的GCM，否则您应该使用HMAC-SHA-256（或者，对于流密码，使用Poly1305--大多数LibsNauthorAPI为您执行此操作）对密文进行身份验证。MAC应该包括IV和密文！

1. 除非使用Poly1305或GCM，否则重新计算密文的MAC，并将其与使用hash_equals()发送的MAC进行比较。如果失败，请中止。
2. 解密消息。

• 切勿压缩任何内容。密文不可压缩；在加密之前压缩明文可能会导致信息泄漏（例如犯罪和破坏TLS）。
• 确保使用mb_strlen()和mb_substr()，使用“8bit”字符集模式防止mbstring.func_overload问题。
• IVS应使用CSPRNG生成；如果您使用的是mcrypt_create_iv()，请不要使用mcrypt_rand！
  • 还请签出random_compat。

  即使你按照这里给出的建议去做，密码学也会出很多问题。总是让加密专家审查您的实现。如果你没有有幸与当地大学的一位密码学学生成为私人朋友，你可以随时尝试密码学堆栈交流论坛寻求建议。

  如果您需要对您的实现进行专业分析，您总是可以雇佣一个信誉良好的安全顾问团队来审查您的PHP密码代码（披露：我的雇主）。

  不要加密密码。您希望使用以下密码哈希算法之一对它们进行哈希：

  • Argon2
  • Scrypt
  • bcrypt
  • PBKDF2-SHA256，迭代86,000次

  切勿使用通用散列函数(MD5、SHA256)进行密码存储。

  不加密URL参数。这不是做这项工作的工具。

  <?php
  declare(strict_types=1);
  
  /**
   * Encrypt a message
   * 
   * @param string $message - message to encrypt
   * @param string $key - encryption key
   * @return string
   * @throws RangeException
   */
  function safeEncrypt(string $message, string $key): string
  {
      if (mb_strlen($key, '8bit') !== SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_KEYBYTES) {
          throw new RangeException('Key is not the correct size (must be 32 bytes).');
      }
      $nonce = random_bytes(SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_NONCEBYTES);
      
      $cipher = base64_encode(
          $nonce.
          sodium_crypto_secretbox(
              $message,
              $nonce,
              $key
          )
      );
      sodium_memzero($message);
      sodium_memzero($key);
      return $cipher;
  }
  
  /**
   * Decrypt a message
   * 
   * @param string $encrypted - message encrypted with safeEncrypt()
   * @param string $key - encryption key
   * @return string
   * @throws Exception
   */
  function safeDecrypt(string $encrypted, string $key): string
  {   
      $decoded = base64_decode($encrypted);
      $nonce = mb_substr($decoded, 0, SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_NONCEBYTES, '8bit');
      $ciphertext = mb_substr($decoded, SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_NONCEBYTES, null, '8bit');
      
      $plain = sodium_crypto_secretbox_open(
          $ciphertext,
          $nonce,
          $key
      );
      if (!is_string($plain)) {
          throw new Exception('Invalid MAC');
      }
      sodium_memzero($ciphertext);
      sodium_memzero($key);
      return $plain;
  }
  

  然后测试它：

  <?php
  // This refers to the previous code block.
  require "safeCrypto.php"; 
  
  // Do this once then store it somehow:
  $key = random_bytes(SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_KEYBYTES);
  $message = 'We are all living in a yellow submarine';
  
  $ciphertext = safeEncrypt($message, $key);
  $plaintext = safeDecrypt($ciphertext, $key);
  
  var_dump($ciphertext);
  var_dump($plaintext);
  

  我一直在做的一个项目是一个名为Halite的加密库，目的是让libs钠变得更容易、更直观。

  <?php
  use \ParagonIE\Halite\KeyFactory;
  use \ParagonIE\Halite\Symmetric\Crypto as SymmetricCrypto;
  
  // Generate a new random symmetric-key encryption key. You're going to want to store this:
  $key = new KeyFactory::generateEncryptionKey();
  // To save your encryption key:
  KeyFactory::save($key, '/path/to/secret.key');
  // To load it again:
  $loadedkey = KeyFactory::loadEncryptionKey('/path/to/secret.key');
  
  $message = 'We are all living in a yellow submarine';
  $ciphertext = SymmetricCrypto::encrypt($message, $key);
  $plaintext = SymmetricCrypto::decrypt($ciphertext, $key);
  
  var_dump($ciphertext);
  var_dump($plaintext);
  

  所有的底层加密技术都由LibsNazo处理。

  <?php
  /**
   * This requires https://github.com/defuse/php-encryption
   * php composer.phar require defuse/php-encryption
   */
  
  use Defuse\Crypto\Crypto;
  use Defuse\Crypto\Key;
  
  require "vendor/autoload.php";
  
  // Do this once then store it somehow:
  $key = Key::createNewRandomKey();
  
  $message = 'We are all living in a yellow submarine';
  
  $ciphertext = Crypto::encrypt($message, $key);
  $plaintext = Crypto::decrypt($ciphertext, $key);
  
  var_dump($ciphertext);
  var_dump($plaintext);
  

  注意:crypto::encrypt()返回十六进制编码的输出。

  如果你想要使用“密码”，请立即停止。你需要一个随机的128位加密密钥，而不是人类记忆深刻的密码。

  您可以存储加密密钥以供长期使用，如下所示：

  $storeMe = bin2hex($key);
  

  并且，根据需要，您可以检索它，如下所示：

  $key = hex2bin($storeMe);
  

  我强烈建议只存储一个随机生成的密钥以供长期使用，而不是任何类型的密码作为密钥（或派生密钥）。

  如果您正在使用Defuse的库：

  • $string=$keyobject->savetoAsciisafeString()
  • $loaded=key::loadFromasCiisafeString($string)；

  这是个坏主意，但好吧，下面是安全的方法。

  首先，生成一个随机密钥并将其存储在一个常量中。

  /**
   * Replace this with your own salt! 
   * Use bin2hex() then add \x before every 2 hex characters, like so:
   */
  define('MY_PBKDF2_SALT', "\x2d\xb7\x68\x1a\x28\x15\xbe\x06\x33\xa0\x7e\x0e\x8f\x79\xd5\xdf");
  

  请注意，您正在增加额外的工作，可以使用这个常数作为关键字，并节省您自己的很多心痛！

  /**
   * Get an AES key from a static password and a secret salt
   * 
   * @param string $password Your weak password here
   * @param int $keysize Number of bytes in encryption key
   */
  function getKeyFromPassword($password, $keysize = 16)
  {
      return hash_pbkdf2(
          'sha256',
          $password,
          MY_PBKDF2_SALT,
          100000, // Number of iterations
          $keysize,
          true
      );
  }
  

  不要只使用16个字符的密码。你的加密密钥就会被滑稽地破解。