Важно : Если у вас есть очень конкретный сценарий использования, не шифруют пароли , использовать алгоритм хэширования паролей вместо этого. Когда кто-то говорит, что он шифрует свои пароли в серверном приложении, он либо не информирован, либо описывает опасный дизайн системы. Безопасное хранение паролей является совершенно отдельной проблемой от шифрования.
Быть информированным. Проектирование безопасных систем.
Портативное шифрование данных в PHP
Если вы используете PHP 5.4 или новее и не хотите самостоятельно писать модуль криптографии, я рекомендую использовать существующую библиотеку, которая обеспечивает аутентифицированное шифрование . Библиотека, на которую я ссылаюсь, опирается только на то, что предоставляет PHP, и периодически проверяется горсткой исследователей безопасности. (Я в том числе.)
Если ваши цели портативности не помешают требующему расширение PECL, libsodium является высоко рекомендуется над чем вы или я могу написать в PHP.
Обновление (2016-06-12): Теперь вы можете использовать sodium_compat и использовать одни и те же криптографические предложения libsodium без установки расширений PECL.
Если вы хотите попробовать себя в криптографии, читайте дальше.
Во-первых, вы должны потратить время на изучение опасностей неаутентифицированного шифрования и принципа криптографической гибели .
- Зашифрованные данные все еще могут быть подделаны злоумышленником.
- Аутентификация зашифрованных данных предотвращает фальсификацию.
- Аутентификация незашифрованных данных не предотвращает взлома.
Шифрование и дешифрование
Шифрование в PHP на самом деле простое (мы собираемся его использовать, openssl_encrypt()и как openssl_decrypt()только вы примете некоторые решения о том, как зашифровать вашу информацию. Обратитесь openssl_get_cipher_methods()к списку методов, поддерживаемых в вашей системе. Лучший выбор - AES в режиме CTR :
aes-128-ctraes-192-ctraes-256-ctr
В настоящее время нет оснований полагать, что размер ключа AES является серьезной проблемой, о которой нужно беспокоиться (чем больше, тем лучше - не из-за плохого планирования ключей в 256-битном режиме).
Примечание: мы не используем mcryptего, потому что он заброшен и содержит исправленные ошибки, которые могут повлиять на безопасность. По этим причинам я призываю других разработчиков PHP также избегать этого.
Simple Encryption / Decryption Wrapper с использованием OpenSSL
class UnsafeCrypto
{
const METHOD = 'aes-256-ctr';
/**
* Encrypts (but does not authenticate) a message
*
* @param string $message - plaintext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encode - set to TRUE to return a base64-encoded
* @return string (raw binary)
*/
public static function encrypt($message, $key, $encode = false)
{
$nonceSize = openssl_cipher_iv_length(self::METHOD);
$nonce = openssl_random_pseudo_bytes($nonceSize);
$ciphertext = openssl_encrypt(
$message,
self::METHOD,
$key,
OPENSSL_RAW_DATA,
$nonce
);
// Now let's pack the IV and the ciphertext together
// Naively, we can just concatenate
if ($encode) {
return base64_encode($nonce.$ciphertext);
}
return $nonce.$ciphertext;
}
/**
* Decrypts (but does not verify) a message
*
* @param string $message - ciphertext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encoded - are we expecting an encoded string?
* @return string
*/
public static function decrypt($message, $key, $encoded = false)
{
if ($encoded) {
$message = base64_decode($message, true);
if ($message === false) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
}
$nonceSize = openssl_cipher_iv_length(self::METHOD);
$nonce = mb_substr($message, 0, $nonceSize, '8bit');
$ciphertext = mb_substr($message, $nonceSize, null, '8bit');
$plaintext = openssl_decrypt(
$ciphertext,
self::METHOD,
$key,
OPENSSL_RAW_DATA,
$nonce
);
return $plaintext;
}
}
Пример использования
$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');
$encrypted = UnsafeCrypto::encrypt($message, $key);
$decrypted = UnsafeCrypto::decrypt($encrypted, $key);
var_dump($encrypted, $decrypted);
Демо : https://3v4l.org/jl7qR
Вышеупомянутая простая криптографическая библиотека все еще не безопасна для использования. Нам нужно аутентифицировать шифротексты и проверять их, прежде чем мы расшифруем .
Примечание . По умолчанию UnsafeCrypto::encrypt()возвращается необработанная двоичная строка. Назовите это так, если вам нужно сохранить его в бинарно-безопасном формате (в кодировке base64):
$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');
$encrypted = UnsafeCrypto::encrypt($message, $key, true);
$decrypted = UnsafeCrypto::decrypt($encrypted, $key, true);
var_dump($encrypted, $decrypted);
Демо : http://3v4l.org/f5K93
Оболочка простой аутентификации
class SaferCrypto extends UnsafeCrypto
{
const HASH_ALGO = 'sha256';
/**
* Encrypts then MACs a message
*
* @param string $message - plaintext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encode - set to TRUE to return a base64-encoded string
* @return string (raw binary)
*/
public static function encrypt($message, $key, $encode = false)
{
list($encKey, $authKey) = self::splitKeys($key);
// Pass to UnsafeCrypto::encrypt
$ciphertext = parent::encrypt($message, $encKey);
// Calculate a MAC of the IV and ciphertext
$mac = hash_hmac(self::HASH_ALGO, $ciphertext, $authKey, true);
if ($encode) {
return base64_encode($mac.$ciphertext);
}
// Prepend MAC to the ciphertext and return to caller
return $mac.$ciphertext;
}
/**
* Decrypts a message (after verifying integrity)
*
* @param string $message - ciphertext message
* @param string $key - encryption key (raw binary expected)
* @param boolean $encoded - are we expecting an encoded string?
* @return string (raw binary)
*/
public static function decrypt($message, $key, $encoded = false)
{
list($encKey, $authKey) = self::splitKeys($key);
if ($encoded) {
$message = base64_decode($message, true);
if ($message === false) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
}
// Hash Size -- in case HASH_ALGO is changed
$hs = mb_strlen(hash(self::HASH_ALGO, '', true), '8bit');
$mac = mb_substr($message, 0, $hs, '8bit');
$ciphertext = mb_substr($message, $hs, null, '8bit');
$calculated = hash_hmac(
self::HASH_ALGO,
$ciphertext,
$authKey,
true
);
if (!self::hashEquals($mac, $calculated)) {
throw new Exception('Encryption failure');
}
// Pass to UnsafeCrypto::decrypt
$plaintext = parent::decrypt($ciphertext, $encKey);
return $plaintext;
}
/**
* Splits a key into two separate keys; one for encryption
* and the other for authenticaiton
*
* @param string $masterKey (raw binary)
* @return array (two raw binary strings)
*/
protected static function splitKeys($masterKey)
{
// You really want to implement HKDF here instead!
return [
hash_hmac(self::HASH_ALGO, 'ENCRYPTION', $masterKey, true),
hash_hmac(self::HASH_ALGO, 'AUTHENTICATION', $masterKey, true)
];
}
/**
* Compare two strings without leaking timing information
*
* @param string $a
* @param string $b
* @ref https://paragonie.com/b/WS1DLx6BnpsdaVQW
* @return boolean
*/
protected static function hashEquals($a, $b)
{
if (function_exists('hash_equals')) {
return hash_equals($a, $b);
}
$nonce = openssl_random_pseudo_bytes(32);
return hash_hmac(self::HASH_ALGO, $a, $nonce) === hash_hmac(self::HASH_ALGO, $b, $nonce);
}
}
Пример использования
$message = 'Ready your ammunition; we attack at dawn.';
$key = hex2bin('000102030405060708090a0b0c0d0e0f101112131415161718191a1b1c1d1e1f');
$encrypted = SaferCrypto::encrypt($message, $key);
$decrypted = SaferCrypto::decrypt($encrypted, $key);
var_dump($encrypted, $decrypted);
Демонстрации : сырой двоичный файл , закодированный в base64
Если кто-то захочет использовать эту SaferCryptoбиблиотеку в производственной среде или в вашей собственной реализации тех же концепций, я настоятельно рекомендую обратиться к вашим резидентам-криптографам за вторым мнением. Они смогут рассказать вам об ошибках, о которых я даже не подозреваю.
Вы будете намного лучше, используя авторитетную криптографическую библиотеку .