yii2中关于加密解密的那些事儿

前言

Yii提供了方便的帮助函数来让你用一个安全秘钥来加密解密数据。数据通过加密函数进行传输,这样只有拥有安全秘钥的人才能解密。比如,我们需要存储一些信息到我们的数据库中,但是,我们需要保证只有拥有安全秘钥的人才能看到它(即使应用的数据库泄露)。

大家也都知道,我们做程序的时候,加密解密是绕不开的话题,使用yii2开发应用的时候,都内置了哪些有关加密解密(安全)方便的支持那?本文将为你揭晓。

相关环境

  • 操作系统及IDE macOS 10.13.1 & PhpStorm2018.1.2
  • 软件版本 PHP7.1.8 Yii2.0.14

在yii2中,管理加密解密的库叫做Security,它以yii2组件的形式存在,因此你可以通过Yii::$app->security来获取并使用它。

Security组件源代码位置如下

vendor/yiisoft/yii2/base/Security.php

Security组件一共有15个与加密解密(&编码)相关的公共方法,我们先来列一个清单。

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

我想有一些你一定没见过,没关系,我们一一去了解。

generateRandomString

之所以先说generateRandomString是因为它最常用,起码我是这样。

生成一个随机的字符串,参数$length代表这个字符串的长度,默认32位。值得说明的是这个字符串的取值为范围是[A-Za-z0-9_-]。

generatePasswordHash & validatePassword

generatePasswordHash & validatePassword经常被用来加密用户密码以及对密码是否正确的验证,自从MD5可能被碰撞后,我们用yii2开发应用的时候,generatePasswordHash函数对密码进行加密就成为首选了,它调用了crypt函数。

一般用法如下

getSecurity()->generatePasswordHash($password);

// 使用validatePassword对密码进行验证
if(Yii::$app->getSecurity()->validatePassword($password,$hash)){
// 密码正确
}else{
// 密码错误
}

generateRandomKey

和generateRandomString类似,生成一个随机的串,参数为长度,默认为32位,区别在于generateRandomKey生成的不是ASCII。

简单的说 generateRandomString 约等于 base64_encode(generateRandomKey)。

encryptByPassword & decryptByPassword

编码和解码函数,使用一个秘钥对数据进行编码,然后通过此秘钥在对编码后的数据进行解码。

例子

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

要注意,通过上面得到的编码后的数据不是ASCII,可以通过base64_encode和base64_decode在外层包装下。

encryptByKey & decryptByKey

同样是一组编码和解码函数,比通过密码的方式要快。函数声明为

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

encryptByKey & decryptByKey 存在着第三个参数,比如我们可以传递会员的ID等,这样此信息将和$inputKey一起作为加密解密的钥匙。

hkdf

使用标准的 HKDF 算法从给定的输入键中导出一个键。在PHP7+使用的是hash_hkdf方法,小于PHP7使用hash_hmac方法。

pbkdf2

使用标准的 PBKDF2 算法从给定的密码导出一个密钥。该方法可以用来进行密码加密,不过yii2有更好的密码加密方案 generatePasswordHash。

hashData和validateData

有的时候为了防止内容被篡改,我们需要对数据进行一些标记,hashData和validateData就是完成这个任务的组合。

hashData 用来对原始数据进行加数据前缀,比如如下代码

security->hashData("hello",'123456',false); // ac28d602c767424d0c809edebf73828bed5ce99ce1556f4df8e223faeec60eddhello

你看到了在hello的前面多了一组字符,这组字符会随着原始数据的不同而变化。这样我们就对数据进行了特殊的防止篡改标记,接下来是validateData上场了。

注意:hashData的第三个参数代表生成的哈希值是否为原始二进制格式. 如果为false,则会生成小写十六进制数字.

validateData 对已经加了数据前缀的数据进行检测,如下代码

security->validateData("ac28d602c767424d0c809edebf73828bed5ce99ce1556f4df8e223faeec60eddhello",false); // hello

如果返回了原始的字符串则表示验证通过,否则会返回假。

validateData 函数的第三个参数应该与使用 hashData() 生成数据时的值相同. 它指示数据中的散列值是否是二进制格式. 如果为false,则表示散列值仅由小写十六进制数字组成. 将生成十六进制数字.

compareString

可防止时序攻击的字符串比较,用法非常简单。

security->compareString("abc",'abc');

结果为真则相等,否则不相等。

那么什么是时序攻击那?我来举一个简单的例子。

request->get('code')){

}

上面的比较逻辑,两个字符串是从第一位开始逐一进行比较的,发现不同就立即返回 false,那么通过计算返回的速度就知道了大概是哪一位开始不同的,这样就实现了电影中经常出现的按位破解密码的场景。

而使用 compareString 比较两个字符串,无论字符串是否相等,函数的时间消耗是恒定的,这样可以有效的防止时序攻击。

maskToken && unmaskToken

maskToken用于掩盖真实token且不可以压缩,同一个token最后生成了不同的随机令牌,在yii2的csrf功能上就使用了maskToken,原理并不复杂,我们看下源码。

generateRandomKey(StringHelper::byteLength($token)); return StringHelper::base64UrlEncode($mask . ($mask ^ $token)); }

而unmaskToken目的也很明确,用于得到被maskToken掩盖的token。

接下来我们看一个例子代码

security->maskToken("123456"); echo Yii::$app->security->unmaskToken($token);// 结果为 123456

最后我们总结下

  • 加密/解密: encryptByKey()、decryptByKey()、 encryptByPassword() 和 decryptByPassword();
  • 使用标准算法的密钥推导: pbkdf2() 和 hkdf();
  • 防止数据篡改: hashData() 和 validateData();
  • 密码验证: generatePasswordHash() 和 validatePassword()

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对编程之家的支持。

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