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聊聊加密那點(diǎn)事——PHP加密最佳實(shí)踐

lcodecorex / 1456人閱讀

摘要：所謂對(duì)稱加密，就是加密和解密使用同一秘鑰，這也是這種加密算法最顯著的缺點(diǎn)之一。非對(duì)稱加密算法由于對(duì)稱加密在通信加密領(lǐng)域的缺陷，年和提出了非對(duì)稱加密的概念。非對(duì)稱加密，其主要缺點(diǎn)之一就是慢，適合加密少量數(shù)據(jù)。

1. 加密的目的

加密不同于密碼，加密是一個(gè)動(dòng)作或者過(guò)程，其目的就是將一段明文信息（人類或機(jī)器可以直接讀懂的信息）變?yōu)橐欢慰瓷先](méi)有任何意義的字符，必須通過(guò)事先約定的解密規(guī)則才能將信息轉(zhuǎn)換回有意義的可讀信息，通過(guò)加密可以防止非授權(quán)的信息竊取。

2. 存儲(chǔ)加密和傳輸加密

按照加密對(duì)象的不同，可以將加密分為：存儲(chǔ)加密和傳輸加密。存儲(chǔ)加密是指對(duì)存儲(chǔ)在紙質(zhì)、磁盤(pán)、數(shù)據(jù)庫(kù)等介質(zhì)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行的加密，而傳輸加密則是指對(duì)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電話、電報(bào)等通信信道上進(jìn)行的加密。不管是上述哪種加密，本質(zhì)上仍是對(duì)信息進(jìn)行加密。

3. 加密算法

加密算法，經(jīng)過(guò)歷史的演進(jìn)，出現(xiàn)了很多種類的算法。我所了解的最簡(jiǎn)單的加密算法，就是從電影里看到的，通過(guò)一本字典或者圣經(jīng)，使用頁(yè)碼和行列號(hào)等來(lái)對(duì)文字進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)的加密。解密時(shí)，只要解密的人拿著相同的字典和圣經(jīng)，知道數(shù)字與文字的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可解密。這種加密方法曾經(jīng)很有效，因?yàn)橛米骷用艿淖值淇梢允侨魏我槐緯?shū)或者甚至可以是一份報(bào)紙。

3.1 對(duì)稱加密算法

按照現(xiàn)代的加密算法劃分，上述的加密方法，可以歸類為對(duì)稱加密的范疇。
所謂對(duì)稱加密，就是加密和解密使用同一秘鑰，這也是這種加密算法最顯著的缺點(diǎn)之一。上面的字典、圣經(jīng)等也可以理解為是一份秘鑰?，F(xiàn)代的加密算法中，DES、3DES、AES等算法都屬于對(duì)稱加密算法。
對(duì)稱加密有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是即秘鑰。特別是在傳輸加密時(shí)，信息的發(fā)送方和接收方需要使用相同的秘鑰來(lái)對(duì)信息進(jìn)行加解密，接收方如何安全的獲取秘鑰成為這類加密的焦點(diǎn)，因?yàn)橐坏┟罔€被截獲，整個(gè)加密通信就形同明文傳輸。
因此，對(duì)稱加密比較適合存儲(chǔ)加密，例如有些計(jì)算機(jī)硬盤(pán)會(huì)通過(guò)主板上的加密芯片對(duì)整個(gè)硬盤(pán)進(jìn)行加密，使用的就是對(duì)稱加密算法。

3.2 非對(duì)稱加密算法

由于對(duì)稱加密在通信加密領(lǐng)域的缺陷，1976年W.Diffie和M.Hellman提出了“非對(duì)稱加密”的概念。這種加密算法的秘鑰分為“公開(kāi)秘鑰”和“私有秘鑰”，公開(kāi)秘鑰用于對(duì)信息進(jìn)行加密，而解密時(shí)使用私有秘鑰進(jìn)行解密，這樣，信息的接收方可以事先生成好一份公鑰和私鑰，然后將公鑰發(fā)給所有的信息發(fā)送方，信息發(fā)送方使用公鑰對(duì)信息進(jìn)行加密，然后將信息發(fā)送給接收方，接收方使用私鑰進(jìn)行解密即可。這種算法的優(yōu)勢(shì)在于，解密的私鑰不需要傳遞，降低（只能降低，無(wú)法避免，要考慮認(rèn)為因素）了私鑰泄密的可能性。

常見(jiàn)的非對(duì)稱加密算法有：RSA、EIGamal、背包算法、Rebin（RSA的特例）、迪菲－赫爾曼密鑰交換協(xié)議中的公鑰加密算法和橢圓曲線加密算法等。而最為大家熟知的就是RSA算法。

3.3 比較

對(duì)稱加密，由于加解密雙發(fā)必須擁有相同的秘鑰，分發(fā)和同步秘鑰的通信容易泄漏秘鑰，但是對(duì)稱加密的速度相比非對(duì)稱加密要快很多，特別對(duì)于大量數(shù)據(jù)的加密更加明顯。
非對(duì)稱加密，其主要缺點(diǎn)之一就是慢，適合加密少量數(shù)據(jù)。
因此，實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，經(jīng)常將二者結(jié)合使用，例如通信雙方建立通信后，A首先生成一對(duì)公鑰和私鑰，并將公鑰發(fā)送給B，B使用公鑰將一個(gè)對(duì)稱加密算法的“秘鑰+有效期”加密后，再發(fā)回給A，A使用私鑰解密后，雙方便同步了一個(gè)對(duì)稱算法的秘鑰，然后在規(guī)定的有效期內(nèi)，雙方便可以使用這個(gè)秘鑰對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。其過(guò)程大致如下圖所示：

3.4 誤區(qū)

看到這里，有些同學(xué)可能會(huì)問(wèn)，我常用的md5、hash算法(sha1、sha256、sha512、sha1024等）怎么沒(méi)見(jiàn)你提及，其實(shí)準(zhǔn)確的說(shuō)，md5和hash算法不能算是加密算法，它們都屬于信息摘要算法，可以為不同的信息生成獨(dú)一無(wú)二的信息摘要，而它們都屬于不可逆算法，即無(wú)法通過(guò)生成的摘要信息還原出原始信息。利用這種特性，實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)使用這些算法對(duì)用戶輸入的密碼進(jìn)行運(yùn)算，并對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較來(lái)驗(yàn)證用戶輸入密碼是否正確。還有一種應(yīng)用場(chǎng)景是通信簽名，用于驗(yàn)證通信過(guò)程中信息是否丟失或被篡改。

4. PHP加密最佳實(shí)踐

加密總是與安全密不可分，而每個(gè)PHPer都必須將應(yīng)用安全作為必要的設(shè)計(jì)思路融入代碼中，以下是一些最佳實(shí)踐的建議。

不要再使用MD5，不要使用sha1，基本上已經(jīng)沒(méi)有破解難度了。

請(qǐng)使用password_hash來(lái)哈希密碼（php版本大于等于5.5，小于5.5請(qǐng)使用password_compat庫(kù)），由于password_hash函數(shù)已幫你處理好了加鹽，而且作為鹽的隨機(jī)字串已通過(guò)加密算法成為了哈希的一部分，password_verify()函數(shù)會(huì)自動(dòng)將鹽從哈希中提取出來(lái)，所以你無(wú)需考慮鹽的存儲(chǔ)問(wèn)題。

通信接口的簽名，請(qǐng)使用非對(duì)稱算法對(duì)簽名秘鑰進(jìn)行加密，并對(duì)秘鑰設(shè)置有效期，定期更換。

進(jìn)一步閱讀：
對(duì)稱加密算法
非對(duì)稱加密算法
更新后的 PHP: 現(xiàn)代 PHP 中的密碼安全性
PHP編程之道：安全

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