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yii2中關(guān)于加密解密的那些事兒

前言

Yii提供了方便的幫助函數(shù)來讓你用一個安全秘鑰來加密解密數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過加密函數(shù)進行傳輸，這樣只有擁有安全秘鑰的人才能解密。比如，我們需要存儲一些信息到我們的數(shù)據(jù)庫中，但是，我們需要保證只有擁有安全秘鑰的人才能看到它（即使應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫泄露）。

大家也都知道，我們做程序的時候，加密解密是繞不開的話題，使用yii2開發(fā)應(yīng)用的時候，都內(nèi)置了哪些有關(guān)加密解密（安全）方便的支持那？本文將為你揭曉。

相關(guān)環(huán)境

操作系統(tǒng)及IDE macOS 10.13.1 PhpStorm2018.1.2
軟件版本 PHP7.1.8 Yii2.0.14

在yii2中，管理加密解密的庫叫做Security，它以yii2組件的形式存在，因此你可以通過Yii::$app->security來獲取并使用它。

Security組件源代碼位置如下

vendor/yiisoft/yii2/base/Security.php

Security組件一共有15個與加密解密（編碼）相關(guān)的公共方法，我們先來列一個清單。

encryptByPassword
encryptByKey
decryptByPassword
decryptByKey
hkdf
pbkdf2
hashData
validateData
generateRandomKey
generateRandomString
generatePasswordHash
validatePassword
compareString
maskToken
unmaskToken

我想有一些你一定沒見過，沒關(guān)系，我們一一去了解。

generateRandomString

之所以先說generateRandomString是因為它最常用，起碼我是這樣。

public function generateRandomString($length = 32){...}

生成一個隨機的字符串，參數(shù)$length代表這個字符串的長度，默認32位。值得說明的是這個字符串的取值為范圍是[A-Za-z0-9_-]。

generatePasswordHash validatePassword

generatePasswordHash validatePassword經(jīng)常被用來加密用戶密碼以及對密碼是否正確的驗證，自從MD5可能被碰撞后，我們用yii2開發(fā)應(yīng)用的時候，generatePasswordHash函數(shù)對密碼進行加密就成為首選了，它調(diào)用了crypt函數(shù)。

一般用法如下

// 使用generatePasswordHash為用戶的密碼加密，$hash存儲到庫中
$hash = Yii::$app->getSecurity()->generatePasswordHash($password);

// 使用validatePassword對密碼進行驗證
if(Yii::$app->getSecurity()->validatePassword($password, $hash)){
 // 密碼正確
}else{
 // 密碼錯誤
}

generateRandomKey

和generateRandomString類似，生成一個隨機的串，參數(shù)為長度，默認為32位，區(qū)別在于generateRandomKey生成的不是ASCII。

簡單的說 generateRandomString 約等于 base64_encode(generateRandomKey)。

encryptByPassword decryptByPassword

編碼和解碼函數(shù)，使用一個秘鑰對數(shù)據(jù)進行編碼，然后通過此秘鑰在對編碼后的數(shù)據(jù)進行解碼。

例子

$dat = Yii::$app->security->encryptByPassword("hello","3166886");
echo Yii::$app->security->encryptByPassword($dat,"3166886");// hello

要注意，通過上面得到的編碼后的數(shù)據(jù)不是ASCII，可以通過base64_encode和base64_decode在外層包裝下。

encryptByKey decryptByKey

同樣是一組編碼和解碼函數(shù)，比通過密碼的方式要快。函數(shù)聲明為

public function encryptByKey($data, $inputKey, $info = null){}

public function decryptByKey($data, $inputKey, $info = null){}

encryptByKey decryptByKey 存在著第三個參數(shù)，比如我們可以傳遞會員的ID等，這樣此信息將和$inputKey一起作為加密解密的鑰匙。

hkdf

使用標(biāo)準(zhǔn)的 HKDF 算法從給定的輸入鍵中導(dǎo)出一個鍵。在PHP7+使用的是hash_hkdf方法，小于PHP7使用hash_hmac方法。

pbkdf2

使用標(biāo)準(zhǔn)的 PBKDF2 算法從給定的密碼導(dǎo)出一個密鑰。該方法可以用來進行密碼加密，不過yii2有更好的密碼加密方案 generatePasswordHash。

hashData和validateData

有的時候為了防止內(nèi)容被篡改，我們需要對數(shù)據(jù)進行一些標(biāo)記，hashData和validateData就是完成這個任務(wù)的組合。

hashData 用來對原始數(shù)據(jù)進行加數(shù)據(jù)前綴，比如如下代碼

$result = Yii::$app->security->hashData("hello",'123456',false);
// ac28d602c767424d0c809edebf73828bed5ce99ce1556f4df8e223faeec60eddhello

你看到了在hello的前面多了一組字符，這組字符會隨著原始數(shù)據(jù)的不同而變化。這樣我們就對數(shù)據(jù)進行了特殊的防止篡改標(biāo)記，接下來是validateData上場了。

注意：hashData的第三個參數(shù)代表生成的哈希值是否為原始二進制格式. 如果為false, 則會生成小寫十六進制數(shù)字.

validateData 對已經(jīng)加了數(shù)據(jù)前綴的數(shù)據(jù)進行檢測，如下代碼

$result = Yii::$app->security->validateData("ac28d602c767424d0c809edebf73828bed5ce99ce1556f4df8e223faeec60eddhello",'123456',false);
// hello

如果返回了原始的字符串則表示驗證通過，否則會返回假。

validateData 函數(shù)的第三個參數(shù)應(yīng)該與使用 hashData() 生成數(shù)據(jù)時的值相同. 它指示數(shù)據(jù)中的散列值是否是二進制格式. 如果為false, 則表示散列值僅由小寫十六進制數(shù)字組成. 將生成十六進制數(shù)字.

compareString

可防止時序攻擊的字符串比較，用法非常簡單。

Yii::$app->security->compareString("abc",'abc');

結(jié)果為真則相等，否則不相等。

那么什么是時序攻擊那？我來舉一個簡單的例子。

if($code == Yii::$app->request->get('code')){
 
}

上面的比較邏輯，兩個字符串是從第一位開始逐一進行比較的，發(fā)現(xiàn)不同就立即返回 false，那么通過計算返回的速度就知道了大概是哪一位開始不同的，這樣就實現(xiàn)了電影中經(jīng)常出現(xiàn)的按位破解密碼的場景。

而使用 compareString 比較兩個字符串，無論字符串是否相等，函數(shù)的時間消耗是恒定的，這樣可以有效的防止時序攻擊。

maskToken unmaskToken

maskToken用于掩蓋真實token且不可以壓縮，同一個token最后生成了不同的隨機令牌，在yii2的csrf功能上就使用了maskToken，原理并不復(fù)雜，我們看下源碼。

public function maskToken($token){
 $mask = $this->generateRandomKey(StringHelper::byteLength($token));
 return StringHelper::base64UrlEncode($mask . ($mask ^ $token));
}

而unmaskToken目的也很明確，用于得到被maskToken掩蓋的token。

接下來我們看一個例子代碼

$token = Yii::$app->security->maskToken("123456");
echo Yii::$app->security->unmaskToken($token);// 結(jié)果為 123456

最后我們總結(jié)下

加密/解密: encryptByKey()、decryptByKey()、 encryptByPassword() 和 decryptByPassword()；
使用標(biāo)準(zhǔn)算法的密鑰推導(dǎo): pbkdf2() 和 hkdf();
防止數(shù)據(jù)篡改: hashData() 和 validateData();
密碼驗證: generatePasswordHash() 和 validatePassword()

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

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