在php開發(fā)中,使用mcrypt相關函數(shù)可以很方便地進行AES加、解密操作,但是PHP7.1中廢棄了mcrypt擴展,所以必需尋找另一種實現(xiàn)。在遷移手冊中已經(jīng)指出了用openssl代替mcrypt,但未給出具體示例。網(wǎng)上有很多示例,可以替換大部分場景,但對于其中細節(jié)卻并未說明。同樣,簡單地使用網(wǎng)上示例在某種代碼場景下有可能導致代碼替換前后的兼容問題,以下則來談談具體代碼及原因。
首先我們直接給出替換的代碼,再從代碼中分析問題。(本文中分析的算法是AES-128-CBC)
替換示例
示例會展示兩種mcrypt的使用方式,主要在于填充不同(在下文會解釋填充)。在整個加、解密過程中,完整程度高一點代碼則會自主實現(xiàn)填充、移除填充,簡單一點代碼會直接忽略填充,但兩種方式均可正常運行;在實際開發(fā)中(7.1之前版本),建議加上填充。請看如下具體示例:
mcrypt未使用填充
mcrypt加密:
$key = aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa $iv = aaaaaaaaaaaaaaaa $data = dataString $cipher = mcrypt_module_open(MCRYPT_RIJNDAEL_128, , MCRYPT_MODE_CBC, mcrypt_generic_init($cipher, $key, $iv); $cipherText256 = mcrypt_generic($cipher, $data); mcrypt_generic_deinit($cipher); return bin2hex($cipherText256);
相同功能的openssl加密代碼:
$key = aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa $iv = aaaaaaaaaaaaaaaa $data = dataString
$data = $data . str_repeat( /x00 , 16 - (strlen($data) % 16)); // 雙引號可以解析asc-ii碼/x00 return bin2hex(openssl_encrypt($data, AES-256-CBC , $key, OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv));
mcrypt使用填充
mcrypt加密:
$key = aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa $iv = aaaaaaaaaaaaaaaa $data = dataString // 填充(移除填充反著移除即可) $block = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC); $pad = $block - (strlen($data) % $block); if ($pad = $block) { $char = chr($pad); $data .= str_repeat($char, $pad); $cipher = mcrypt_module_open(MCRYPT_RIJNDAEL_128, , MCRYPT_MODE_CBC, mcrypt_generic_init($cipher, $key, $iv); $cipherText256 = mcrypt_generic($cipher, $data); mcrypt_generic_deinit($cipher); return bin2hex($cipherText256);相同功能的openssl加密代碼:
$key = aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa $iv = aaaaaaaaaaaaaaaa $data = dataString return bin2hex(openssl_encrypt($data, AES-256-CBC , $key, OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv));
以上示例均可成功運行,其中第一個示例(未使用填充,但在openssl中進行了填充)和第二個示例(使用填充,在openssl中未使用填充)在替換前后輸出相同,并無兼容問題。大家可以根據(jù)代碼不同的填充方式來選擇不同的替換方案,但其中有三個細節(jié)需要說明
為什么要有填充?
用openssl替換后算法的名稱為何不同?
接下來會則會具體分析 填充 、算法。
填充
為什么有填充則要從加密的算法說起。因為在AES-128-CBC算法中,會把要加密的字符串以每16個byte的長度進行分段,逐步計算,由此導致不足16byte的段則會進行填充。所以給出的示例中會有兩種:一種是使用默認的填充,另一種是自主填充。在與openssl的替換中,如何選擇填充方案,則需要對mcrypt與openssl針對默認與自主填充有所了解。
mcrypt默認填充
在php的源碼中,可以看出默認會以/x00進行填充,事實上,并非是以/x00進行填充,從源碼中可以發(fā)現(xiàn),首先申請了一個16位的空字符串,所以初始化時每位字節(jié)均為/x00, 實際上可以說其中并沒有填充,只是它本來就是/x00 ,使用默認填充得到的加密字符串會是如下形式:

mcrypt默認填充
所以解密時則要移除多余的/x00。當然也可以懶一點,不移除/x00。 因為在php中字符串 string/x00 與字符串 string 除了長度不一樣外,其他表現(xiàn)均一致,所以看起來并無區(qū)別,如下代碼:
// 尾部包含若干個`/x00` 均可功輸出true if ( string/x00 == string ) { // 用雙引號可解析/x00 echo true; }/x00填充后的示例:(請注意字符串的長度,由此可見用/x00填充會影響長度)

mcrypt自主填充
填充算法需以如下算法進行:
加入填充
/** * 填充算法 * @param string $source * @return string function addPKCS7Padding($source) $source = trim($source); $block = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC); $pad = $block - (strlen($source) % $block); if ($pad = $block) { $char = chr($pad); $source .= str_repeat($char, $pad); return $source; }加入填充后字符串實際上如下形式:

移除填充
* 移去填充算法 * @param string $source * @return string function stripPKSC7Padding($source) $source = trim($source); $char = substr($source, -1); $num = ord($char); if ($num == 62) return $source; $source = substr($source, 0, -$num); return $source; }
openssl默認填充
其默認方式與標準的mcrypt的自主填充方式一致,所以在第二個示例中,對于使用了如上的填充算法后, 可直接使用openssl_encrypt替換,不會產生兼容問題。填充后的加密字符串如下形式:

需注意的是在openssl_encrypt與openssl_decrypt中內置了填充與移除填充,所以直接使用即可,除非需自主實現(xiàn)填充,否則不需要考慮填充
openssl自主填充
openssl_encrypt提供了option參數(shù)以支持自主填充,但在查閱php源碼中openssl的測試用例代碼才找到正確用法:
// if we want to manage our own padding $padded_data = $data . str_repeat( , 16 - (strlen($data) % 16)); $encrypted = openssl_encrypt($padded_data, $method, $password, OPENSSL_RAW_DATA|OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv); $output = openssl_decrypt($encrypted, $method, $password, OPENSSL_RAW_DATA|OPENSSL_ZERO_PADDING, $iv); var_dump(rtrim($output));(備注:如上,OPENSSL_ZERO_PADDING 并非是為0填充的意思)
由此,我們就可以解釋,在第一個示例中openssl_encrypt之前加入了自主點充/x00的代碼原因了
從以上的加、解密針對填充邏輯不同,針對上文中的示例可以很好地解釋:
示例1:
mcrypt加密時未使用填充,故以/x00進行了填充,所以在替換成openssl,需要自主實現(xiàn)/x00填充。
示例2:
mcrypt加密時使用了標準的填充,同時openssl的填充方式也為標準填充,故直接使用即可。
分析到這,可以發(fā)現(xiàn),無論是何種填充策略都需注意在加密時加入填充,在解密時則必須要移除填充。至此,上文中示例中的填充相關則分析完成了,接下來我們再看看如何選擇替換后的算法。
選擇算法
在以上的示例中,有一個問題在于,mcrypt中的AES-128-CBC算法,在openssl中怎么替換成了AES_256?
關于這一點, 我也未找到合理的解釋,查看源碼一時半會也沒找到原因(能力有限~),但通過以下資料,還是完成了功能
openssl 解密 mcrypt AES 數(shù)據(jù)不兼容問題
Convert mcrypt_generic to openssl_encrypt Ask Question
若是有同學找到原因,歡迎給我留言,謝謝。
總結
對于使用mcrypt AES 進行加密密的部分,若是在替換過程中問題, 可以從算法替換或填充這兩方面著手考慮下。同時還是一必須滿足的條件是根據(jù)不同的填充方式選擇, 替換最重要的就要考慮兼容問題,保證替換后不發(fā)生任何改變。 雖然只是只是有細微的差別----尾部幾個字符串的不同,但若是在多平臺中同時進行修改也是一件麻煩事,但變動越少風險越小。
本文只是針對AES算法進行了簡單說明,對于其他算法是否適用還有待研究。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,更多相關內容請關注PHP !
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以上就是關于PHP7.1中使用openssl替換mcrypt的介紹的詳細內容,PHP教程
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