『壹』 PHP常用加密解密方法
作者/上善若水
1.md5(string $str,bool $flag = false);
$flag = false 默認返回32位的16進至數據散列值
$flag = true 返回原始流數據
2.sha1($string,$flag = false)
$flag = false 默認返回40位的16進至數據散列值
true 返回原始流數據
3.hash(string $algo,srting $str,bool $flag);
$algo : 演算法名稱，可通過hash_algos()函數獲取所有hash加密的演算法
如：md5,sha1等，採用md5,sha1加密所得結果和1,2兩種方式結 果相同。
$flag = false 默認返回16進至的數據散列值，具體長度根據演算法不同
而不同。
true 返回原始流數據。
4.crypt(string $str,$string $salt)；
函數返回使用 DES、Blowfish 或 MD5 演算法加密的字元串。
具體演算法依賴於PHP檢查之後支持的演算法和$salt的格式和長度，當 然具體結果也和操作系統有關。比較結果採用 hash_equals($crypted,crypt($input,$salt));//且salt值相同
Password_verify($str,$crypted);
5.password_hash ( string $str, integer $algo [, array $options ] )
函數返回哈希加密後的密碼字元串， password_hash() 是crypt()的 一個簡單封裝
$algo : 演算法 PASSWORD_DEFAULT ，PASSWORD_BCRYPT
$options = [
「cost」=>10，//指明演算法遞歸的層數,
「salt」=>「xxadasdsad」//加密鹽值，即將被遺 棄，採用系統自動隨機生成安全性更高
]；
使用的演算法、cost 和鹽值作為哈希的一部分返回
Password_verify($str,$hashed);
6.base64_encode(string $str)
設計此種編碼是為了使二進制數據可以通過非純 8-bit 的傳輸層 傳輸，例如電子郵件的主體。base64_decode(string $encoded)
可以進行解碼;
7.mcrypt_encrypt ( string $cipher , string $key , string $data ,
string $mode [, string $iv ] )
mcrypt_decrypt ( string $cipher , string $key , string $crypted ,
string $mode [, string $iv ] )
$ciper:加密演算法，mcrypt_list_algorithms()可以獲取該函數所有支持的演算法
如MCRYPT_DES(「des」),MCRYPT_RIJNDAEL_128(「rijndael-128」);
$mode : 加密模式 ，mcrypt_list_modes()獲取所有支持的加密模式，ecb,cbc
$key: 加密的秘鑰，mcrypt_get_key_size ( string $cipher , string $mode )
獲取指定的演算法和模式所需的密鑰長度。$key要滿足這個長度，如果長 度無效會報出警告。
$iv : 加密的初始向量，可通過mcrypt_create_iv ( int $size [, int $source = MCRYPT_DEV_URANDOM ] )，
Iv的參數size：
通過mcrypt_get_iv_size ( string $cipher , string $mode )獲取
Iv 的參數source：
初始向量數據來源。可選值有： MCRYPT_RAND （系統隨機數生成 器）, MCRYPT_DEV_RANDOM （從 /dev/random 文件讀取數據） 和 MCRYPT_DEV_URANDOM （從 /dev/urandom 文件讀取數據）。 在 Windows 平台，PHP 5.3.0 之前的版本中，僅支持 MCRYPT_RAND。
請注意，在 PHP 5.6.0 之前的版本中， 此參數的默認值 為 MCRYPT_DEV_RANDOM。
Note: 需要注意的是，如果沒有更多可用的用來產生隨機數據的信息， 那麼 MCRYPT_DEV_RANDOM 可能進入阻塞狀態。
$data : 要加密的字元串數據
『貳』 對稱加密演算法以及使用方法
加密的原因：保證數據安全
加密必備要素：1、明文/密文 2、秘鑰 3、演算法
秘鑰：在密碼學中是一個定長的字元串、需要根據加密演算法確定其長度
加密演算法解密演算法一般互逆、也可能相同
常用的兩種加密方式：
對稱加密：秘鑰：加密解密使用同一個密鑰、數據的機密性雙向保證、加密效率高、適合加密於大數據大文件、加密強度不高(相對於非對稱加密)
非對稱加密：秘鑰：加密解密使用的不同秘鑰、有兩個密鑰、需要使用密鑰生成演算法生成兩個秘鑰、數據的機密性只能單向加密、如果想解決這個問題、雙向都需要各自有一對秘鑰、加密效率低、加密強度高
公鑰：可以公開出來的密鑰、公鑰加密私鑰解密
私鑰：需要自己妥善保管、不能公開、私鑰加密公鑰解密
安全程度高：多次加密
按位異或運算
凱撒密碼：加密方式 通過將銘文所使用的字母表按照一定的字數平移來進行加密
mod：取余
加密三要素：明文/密文(字母)、秘鑰(3)、演算法(向右平移3/-3)
安全常識：不要使用自己研發的演算法、不要鑽牛角尖、沒必要研究底層實現、了解怎麼應用；低強度的密碼比不進行任何加密更危險；任何密碼都會被破解；密碼只是信息安全的一部分
保證數據的機密性、完整性、認證、不可否認性
計算機操作對象不是文字、而是由0或1排列而成的比特序列、程序存儲在磁碟是二進制的字元串、為比特序列、將現實的東西映射為比特序列的操作稱為編碼、加密又稱之為編碼、解密稱之為解碼、根據ASCII對照表找到對應的數字、轉換成二進制
三種對稱加密演算法：DES\3DES\ AES
DES：已經被破解、除了用它來解密以前的明文、不再使用
密鑰長度為56bit/8、為7byte、每隔7個bit會設置一個用於錯誤檢查的比特、因此實際上是64bit
分組密碼(以組為單位進行處理)：加密時是按照一個單位進行加密(8個位元組/64bit為一組)、每一組結合秘鑰通過加密演算法得到密文、加密後的長度不變
3DES:三重DES為了增加DES的強度、將DES重復三次所得到的一種加密演算法 密鑰長度24byte、分成三份 加密--解密--加密 目的：為了兼容DES、秘鑰1秘鑰2相同==三個秘鑰相同 ---加密一次 密鑰1秘鑰3相同--加密三次 三個密鑰不相同最好、此時解密相當於加密、中間的一次解密是為了有三個密鑰相同的情況
此時的解密操作與加密操作互逆，安全、效率低
數據先解密後加密可以么？可以、解密相當於加密、加密解密說的是演算法
AES：(首選推薦)底層演算法為Rijndael 分組長度為128bit、密鑰長度為128bit到256bit范圍內就可以 但是在AES中、密鑰長度只有128bit\192bit\256bit 在go提供的介面中、只能是16位元組(128bit)、其他語言中秘鑰可以選擇
目前為止最安全的、效率高
底層演算法
分組密碼的模式：
按位異或、對數據進行位運算、先將數據轉換成二進制、按位異或操作符^、相同為真、不同為假、非0為假 按位異或一次為加密操作、按位異或兩次為解密操作：a和b按位異或一次、結果再和b按位異或
ECB : 如果明文有規律、加密後的密文有規律不安全、go里不提供該介面、明文分組分成固定大小的塊、如果最後一個分組不滿足分組長度、則需要補位
CBC：密碼鏈
問題：如何對字元串進行按位異或？解決了ECB的規律可查缺點、但是他不能並行處理、最後一個明文分組也需要填充 、初始化向量長度與分組長度相同
CFB:密文反饋模式
不需要填充最後一個分組、對密文進行加密
OFB：
不需要對最後一組進行填充
CTR計數器:
不需要對最後一組進行填充、不需要初始化向量
Go中的實現
官方文檔中：
在創建aes或者是des介面時都是調用如下的方法、返回的block為一個介面
func NewCipher(key [] byte ) ( cipher . Block , error )
type Block interface {
// 返回加密位元組塊的大小
BlockSize() int
// 加密src的第一塊數據並寫入dst，src和dst可指向同一內存地址
Encrypt(dst, src []byte)
// 解密src的第一塊數據並寫入dst，src和dst可指向同一內存地址
Decrypt(dst, src []byte)
}
Block介面代表一個使用特定密鑰的底層塊加/解密器。它提供了加密和解密獨立數據塊的能力。
Block的Encrypt/Decrypt也能進行加密、但是只能加密第一組、因為aes的密鑰長度為16、所以進行操作的第一組數據長度也是16
如果分組模式選擇的是cbc
func NewCBCEncrypter(b Block, iv []byte) BlockMode 加密
func NewCBCDecrypter(b Block, iv []byte) BlockMode 解密
加密解密都調用同一個方法CryptBlocks()
並且cbc分組模式都會遇到明文最後一個分組的補充、所以會用到加密位元組的大小
返回一個密碼分組鏈接模式的、底層用b加密的BlockMode介面，初始向量iv的長度必須等於b的塊尺寸。iv自己定義
返回的BlockMode同樣也是一個介面類型
type BlockMode interface {
// 返回加密位元組塊的大小
BlockSize() int
// 加密或解密連續的數據塊，src的尺寸必須是塊大小的整數倍，src和dst可指向同一內存地址
CryptBlocks(dst, src []byte)
}
BlockMode介面代表一個工作在塊模式（如CBC、ECB等）的加/解密器
返回的BlockMode其實是一個cbc的指針類型中的b和iv
# 加密流程:
1. 創建一個底層使用des/3des/aes的密碼介面 "crypto/des" func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # -- des func NewTripleDESCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # -- 3des "crypto/aes" func NewCipher(key []byte) (cipher.Block, error) # == aes
2. 如果使用的是cbc/ecb分組模式需要對明文分組進行填充
3. 創建一個密碼分組模式的介面對象 - cbc func NewCBCEncrypter(b Block, iv []byte) BlockMode # 加密 - cfb func NewCFBEncrypter(block Block, iv []byte) Stream # 加密 - ofb - ctr
4. 加密, 得到密文
流程：
填充明文：
先求出最後一組中的位元組數、創建新切片、長度為新切片、值也為切片的長度、然後利用bytes.Reapet將長度換成位元組切片、追加到原明文中
//明文補充
func padPlaintText(plaintText []byte,blockSize int)[]byte{
//1、求出需要填充的個數
padNum := blockSize-len(plaintText) % blockSize
//2、對填充的個數進行操作、與原明文進行合並
newPadding := []byte{byte(padNum)}
newPlain := bytes.Repeat(newPadding,padNum)
plaintText = append(plaintText,newPlain...)
return plaintText
}
去掉填充數據：
拿去切片中的最後一個位元組、得到尾部填充的位元組個數、截取返回
//解密後的明文曲調補充的地方
func createPlaintText(plaintText []byte,blockSize int)[]byte{
//1、得到最後一個位元組、並將位元組轉換成數字、去掉明文中此數字大小的位元組
padNum := int(plaintText[len(plaintText)-1])
newPadding := plaintText[:len(plaintText)-padNum]
return newPadding
}
des加密：
1、創建一個底層使用des的密碼介面、參數為秘鑰、返回一個介面
2、對明文進行填充
3、創建一個cbc模式的介面、需要創建iv初始化向量、返回一個blockmode對象
4、加密、調用blockmode中的cryptBlock函數進行加密、參數為目標參數和源參數
//des利用分組模式cbc進行加密
func EncryptoText(plaintText []byte,key []byte)[]byte{
//1、創建des對象
cipherBlock,err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
//2、對明文進行填充
newText := padPlaintText(plaintText,cipherBlock.BlockSize())
//3、選擇分組模式、其中向量的長度必須與分組長度相同
iv := make([]byte,cipherBlock.BlockSize())
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(cipherBlock,iv)
//4、加密
blockMode.CryptBlocks(newText,newText)
return newText
}
des解密：
1、創建一個底層使用des的密碼介面、參數為秘鑰、返回一個介面
2、創建一個cbc模式的介面、需要創建iv初始化向量，返回一個blockmode對象
3、加密、調用blockmode中的cryptBlock函數進行解密、參數為目標參數和源參數
4、調用去掉填充數據的方法
//des利用分組模式cbc進行解密
func DecryptoText(cipherText []byte, key []byte)[]byte{
//1、創建des對象
cipherBlock,err := des.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
//2、創建cbc分組模式介面
iv := []byte("12345678")
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(cipherBlock,iv)
//3、解密
blockMode.CryptBlocks(cipherText,cipherText)
//4、將解密後的數據進行去除填充的數據
newText := clearPlaintText(cipherText,cipherBlock.BlockSize())
return newText
}
Main函數調用
func main(){
//需要進行加密的明文
plaintText := []byte("CBC--密文沒有規律、經常使用的加密方式，最後一個分組需要填充，需要初始化向量" +
"(一個數組、數組的長度與明文分組相等、數據來源:負責加密的人提供，加解密使用的初始化向量必須相同)")
//密鑰Key的長度需要與分組長度相同、且加密解密的密鑰相同
key := []byte("1234abcd")
//調用加密函數
cipherText := EncryptoText(plaintText,key)
newPlaintText := DecryptoText(cipherText,key)
fmt.Println(string(newPlaintText))
}
AES加密解密相同、所以只需要調用一次方法就可以加密、調用兩次則解密
推薦是用分組模式：cbc、ctr
aes利用分組模式cbc進行加密
//對明文進行補充
func paddingPlaintText(plaintText []byte , blockSize int ) []byte {
//1、求出分組余數
padNum := blockSize - len(plaintText) % blockSize
//2、將余數轉換為位元組切片、然後利用bytes.Repeat得出有該余數的大小的位元組切片
padByte := bytes.Repeat([]byte{byte(padNum)},padNum)
//3、將補充的位元組切片添加到原明文中
plaintText = append(plaintText,padByte...)
return plaintText
}
//aes加密
func encryptionText(plaintText []byte, key []byte) []byte {
//1、創建aes對象
block,err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
//2、明文補充
newText := paddingPlaintText(plaintText,block.BlockSize())
//3、創建cbc對象
iv := []byte("12345678abcdefgh")
blockMode := cipher.NewCBCEncrypter(block,iv)
//4、加密
blockMode.CryptBlocks(newText,newText)
return newText
}
//解密後的去尾
func clearplaintText(plaintText []byte, blockSize int) []byte {
//1、得到最後一個位元組、並轉換成整型數據
padNum := int(plaintText[len(plaintText)-1])
//2、截取明文位元組中去掉得到的整型數據之前的數據、此處出錯、沒有用len-padNum
newText := plaintText[:len(plaintText)-padNum]
return newText
}
//aes解密
func deCryptionText(crypherText []byte, key []byte ) []byte {
//1、創建aes對象
block, err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
//2、創建cbc對象
iv := []byte("12345678abcdefgh")
blockMode := cipher.NewCBCDecrypter(block,iv)
//3、解密
blockMode.CryptBlocks(crypherText,crypherText)
//4、去尾
newText := clearplaintText(crypherText,block.BlockSize())
return newText
}
func main(){
//需要進行加密的明文
plaintText := []byte("CBC--密文沒有規律、經常使用的加密方式，最後一個分組需要填充，需要初始化向量")
//密鑰Key的長度需要與分組長度相同、且加密解密的密鑰相同
key := []byte("12345678abcdefgh")
//調用加密函數
cipherText := encryptionText(plaintText,key)
//調用解密函數
newPlaintText := deCryptionText(cipherText,key)
fmt.Println("解密後",string(newPlaintText))
}
//aes--ctr加密
func encryptionCtrText(plaintText []byte, key []byte) []byte {
//1、創建aes對象
block,err := aes.NewCipher(key)
if err != nil {
panic(err)
}
//2、創建ctr對象，雖然ctr模式不需要iv，但是go中使用ctr時還是需要iv
iv := []byte("12345678abcdefgh")
stream := cipher.NewCTR(block,iv)
stream.XORKeyStream(plaintText,plaintText)
return plaintText
}
func main() {
//aes--ctr加密解密、調用兩次即為解密、因為加密解密函數相同stream.XORKeyStream
ctrcipherText := encryptionCtrText(plaintText, key)
ctrPlaintText := encryptionCtrText(ctrcipherText,key)
fmt.Println("aes解密後", string(ctrPlaintText))
}
英文單詞：
明文：plaintext 密文：ciphertext 填充：padding/fill 去掉clear 加密Encryption 解密Decryption