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WEB开发中常见的加密方式有哪些

今天，我们对信息安全越来越受重视，WEB开发中的各种加密也变得更加重要。通常跟服务器的交互中，为确保数据传输的安全性，避免被人抓包篡改数据，除了 https 的应用，还需要对传输数据进行加解密。今天我们来了解下有哪些常见的加密方式。

单向散列加密

单向散列（hash）加密是指把任意长的输入串变化成固定长的输出串，并且由输出串难以得到输入串的加密方法，这种方法称为单项散列加密。广泛应用于对敏感数据加密，比如用户密码，请求参数，文件加密等。我们开发中存储用户密码就用到了单向散列加密算法。

常见的单向散列加密算法有：

  • MD5
  • SHA
  • MAC
  • CRC

单向散列加密算法的优点有(以MD5为例)：

  • 方便存储：加密后都是固定大小（32位）的字符串，能够分配固定大小的空间存储。
  • 损耗低：加密/加密对于性能的损耗微乎其微。
  • 文件加密：只需要32位字符串就能对一个巨大的文件验证其完整性。
  • 不可逆：大多数的情况下不可逆，具有良好的安全性。

单向散列加密的缺点就是存在暴力破解的可能性，最好通过加盐值的方式提高安全性，此外可能存在散列冲突。我们都知道MD5加密也是可以破解的。

对于PHPer来说，不推荐使用md5()简单加密，而是推荐大家使用password_hash()对数据加密存储，该函数使用足够强度的单向散列算法创建密码的哈希（hash），使加密后的数据更加安全可靠。对于用户密码的加密存储和验证支持相当好。

示例代码：

//密码加密
$password = '123456';
$passwordHash = password_hash(
    $password,
    PASSWORD_DEFAULT,
    ['cost' => 12]
);

//密码验证
if (password_verify($password, $passwordHash)) {
    //Success
} else {
    //Fail
}
知识兔

对称加密

同一个密钥可以同时用作数据的加密和解密，这种方法称为对称加密。应用于相对大一点的数据量或关键数据的加密的场景。我们开发中常用到接口参数签名验证服务就用到了对称加密算法。

常见的对称加密算法有：

  • DES
  • AES

AES 是 DES 的升级版，密钥长度更长，选择更多，也更灵活，安全性更高，速度更快。

对称加密优点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

缺点是发送方和接收方必须商定好密钥，然后使双方都能保存好密钥，密钥管理成为双方的负担。

对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密，所以密钥的保密性对通信的安全性至关重要。

PHP示例

//DES加密
$key = '123kils1321dshfdsvcxpUsdaq23'; //安全密钥
$data = 'name=iphone11&order_id=201233232323123&price=3357&num=2';//加密明文
$decodeData = openssl_encrypt($data, 'DES-ECB', $key, 0);
知识兔

使用PHP自带的openssl_encrypt加密方法，对数据进行DES加密结果如下：

oc3PdhugNue/t3i8HfXjd9YUP9BnTLg0Re9R1u2fsZr0jU2hIpCIjR0bruAwNSIGkqulrNHGYm8=
知识兔

另外一方在拿到密文后，再使用相同的密钥，使用openssl_decrypt()对密文进行DES解密：

$key = '123kils1321dshfdsvcxpUsdaq23'; //安全密钥
$decodeData = 'oc3PdhugNue/t3i8HfXjd9YUP9BnTLg0Re9R1u2fsZr0jU2hIpCIjR0bruAwNSIGkqulrNHGYm8=';
$de = openssl_decrypt($decodeData, 'DES-ECB', $key, 0);
echo $de;
知识兔

运行代码，最后得到解密后的结果：

name=iphone11&order_id=201233232323123&price=3357&num=2
知识兔

DES-ECB是加密方式，可以到php官方文档上查看更多加密方式：https://www.php.net/manual/zh/function.openssl-get-cipher-methods.php

非对称加密

非对称加密是指需要两个密钥来进行加密和解密，这两个秘钥分别是公钥（public key）和私钥（private key），这种方法称为非对称加密。非对称加密适合于对安全性要求很高的场景，适合加密少量数据，比如支付数据、CA数字证书等。

常见的非对称加密算法有RSA，RSA2。

非对称加密的优点是与对称加密相比，安全性更好，加解密需要不同的密钥，公钥和私钥都可进行相互的加解密。

缺点是加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。

非对称加密算法的RSA2比RSA有更强的安全能力。蚂蚁金服，新浪微博 都在使用 RSA2 算法。

创建公钥和私钥：

openssl genrsa -out private_key.pem 2048
openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem
知识兔

执行上面命令，会生成private_key.pem和public_key.pem 两个文件。

具体示例代码我们在后续的文章专门会讲解，敬请留意。

前端加密

前端的朋友可能会关注前端js加密，我们在做 WEB 的登录功能时一般是通过 Form 提交或 Ajax 方式提交到服务器进行验证的。为了防止抓包，登录密码肯定要先进行一次加密（RSA），再提交到服务器进行验证。一些大公司都在使用，比如淘宝、京东、新浪 等。

前端加密也有很多现成的js库，如：

JS-RSA： 用于执行OpenSSL RSA加密、解密和密钥生成的Javascript库，https://github.com/travist/jsencrypt

MD5： 单向散列加密md5 js库，https://github.com/blueimp/JavaScript-MD5

crypto-js： 对称加密AES js库，https://github.com/brix/crypto-js

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