PHP对称加密-AES
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了PHP对称加密-AES相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
参考技术A对称加解密算法中,当前最为安全的是 AES 加密算法(以前应该是是 DES 加密算法),php 提供了两个可以用于 AES 加密算法的函数簇: Mcrypt 和 OpenSSL 。
其中 Mcrypt 在 PHP 7.1.0 中被弃用(The Function Mycrypt is Deprecated),在 PHP 7.2.0 中被移除,所以即可起你应该使用 OpenSSL 来实现 AES 的数据加解密。
在一些场景下,我们不能保证两套通信系统都使用了相函数簇去实现加密算法,可能 siteA 使用了最新的 OpenSSL 来实现了 AES 加密,但作为第三方服务的 siteB 可能仍在使用 Mcrypt 算法,这就要求我们必须清楚 Mcrypt 同 OpenSSL 之间的差异,以便保证数据加解密的一致性。
下文中我们将分别使用 Mcrypt 和 OpenSSL 来实现 AES-128/192/256-CBC 加解密,二者同步加解密的要点为:
协同好以上两点,就可以让 Mcrypt 和 OpenSSL 之间一致性的对数据进行加解密。
AES 是当前最为常用的安全对称加密算法,关于对称加密这里就不在阐述了。
AES 有三种算法,主要是对数据块的大小存在区别:
AES-128:需要提供 16 位的密钥 key
AES-192:需要提供 24 位的密钥 key
AES-256:需要提供 32 位的密钥 key
AES 是按数据块大小(128/192/256)对待加密内容进行分块处理的,会经常出现最后一段数据长度不足的场景,这时就需要填充数据长度到加密算法对应的数据块大小。
主要的填充算法有填充 NUL("0") 和 PKCS7,Mcrypt 默认使用的 NUL("0") 填充算法,当前已不被推荐,OpenSSL 则默认模式使用 PKCS7 对数据进行填充并对加密后的数据进行了 base64encode 编码,所以建议开发中使用 PKCS7 对待加密数据进行填充,已保证通用性(alipay sdk 中虽然使用了 Mcrypt 加密簇,但使用 PKCS7 算法对数据进行了填充,这样在一定程度上亲和了 OpenSSL 加密算法)。
Mcrypt 的默认填充算法。NUL 即为 Ascii 表的编号为 0 的元素,即空元素,转移字符是 "\\0",PHP 的 pack 打包函数在 \'a\' 模式下就是以 NUL 字符对内容进行填充的,当然,使用 "\\0" 手动拼接也是可以的。
OpenSSL的默认填充算法。下面我们给出 PKCS7 填充算法 PHP 的实现:
默认使用 NUL("\\0") 自动对待加密数据进行填充以对齐加密算法数据块长度。
获取 mcrypt 支持的算法,这里我们只关注 AES 算法。
注意:mcrypt 虽然支持 AES 三种算法,但除 MCRYPT_RIJNDAEL_128 外, MCRYPT_RIJNDAEL_192/256 并未遵循 AES-192/256 标准进行加解密的算法,即如果你同其他系统通信(java/.net),使用 MCRYPT_RIJNDAEL_192/256 可能无法被其他严格按照 AES-192/256 标准的系统正确的数据解密。官方文档页面中也有人在 User Contributed Notes 中提及。这里给出如何使用 mcrpyt 做标注的 AES-128/192/256 加解密
即算法统一使用 MCRYPT_RIJNDAEL_128 ,并通过 key 的位数 来选定是以何种 AES 标准做的加密,iv 是建议添加且建议固定为16位(OpenSSL的 AES加密 iv 始终为 16 位,便于统一对齐),mode 选用的 CBC 模式。
mcrypt 在对数据进行加密处理时,如果发现数据长度与使用的加密算法的数据块长度未对齐,则会自动使用 "\\0" 对待加密数据进行填充,但 "\\0" 填充模式已不再被推荐,为了与其他系统有更好的兼容性,建议大家手动对数据进行 PKCS7 填充。
openssl 簇加密方法更为简单明确,mcrypt 还要将加密算法分为 cipher + mode 去指定,openssl 则只需要直接指定 method 为 AES-128-CBC,AES-192-CBC,AES-256-CBC 即可。且提供了三种数据处理模式,即 默认模式 0 / OPENSSL_RAW_DATA / OPENSSL_ZERO_PADDING 。
openssl 默认的数据填充方式是 PKCS7,为兼容 mcrpty 也提供处理 "0" 填充的数据的模式,具体为下:
options 参数即为重要,它是兼容 mcrpty 算法的关键:
options = 0 : 默认模式,自动对明文进行 pkcs7 padding,且数据做 base64 编码处理。
options = 1 : OPENSSL_RAW_DATA,自动对明文进行 pkcs7 padding, 且数据未经 base64 编码处理。
options = 2 : OPENSSL_ZERO_PADDING,要求待加密的数据长度已按 "0" 填充与加密算法数据块长度对齐,即同 mcrpty 默认填充的方式一致,且对数据做 base64 编码处理。注意,此模式下 openssl 要求待加密数据已按 "0" 填充好,其并不会自动帮你填充数据,如果未填充对齐,则会报错。
故可以得出 mcrpty簇 与 openssl簇 的兼容条件如下:
建议将源码复制到本地运行,根据运行结果更好理解。
1.二者使用的何种填充算法。
2.二者对数据是否有 base64 编码要求。
3.mcrypt 需固定使用 MCRYPT_RIJNDAEL_128,并通过调整 key 的长度 16, 24,32 来实现 ase-128/192/256 加密算法。
以上是关于PHP对称加密-AES的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章