PHP
Kryptographie

Bemerkungen

Symmetrische Chiffre

Dieses Beispiel veranschaulicht die symmetrische AES 256-Verschlüsselung im CBC-Modus. Da ein Initialisierungsvektor benötigt wird, generieren wir einen mit einer openssl-Funktion. Die Variable $strong wird verwendet, um zu bestimmen, ob die generierte IV kryptographisch stark war.

Verschlüsselung

$method = "aes-256-cbc"; // cipher method
$iv_length = openssl_cipher_iv_length($method); // obtain required IV length
$strong = false; // set to false for next line
$iv = openssl_random_pseudo_bytes($iv_length, $strong); // generate initialization vector

/* NOTE: The IV needs to be retrieved later, so store it in a database.
However, do not reuse the same IV to encrypt the data again. */

if(!$strong) { // throw exception if the IV is not cryptographically strong
    throw new Exception("IV not cryptographically strong!");
}

$data = "This is a message to be secured."; // Our secret message
$pass = "Stack0verfl0w"; // Our password

/* NOTE: Password should be submitted through POST over an HTTPS session.
Here, it's being stored in a variable for demonstration purposes. */

$enc_data = openssl_encrypt($data, $method, $password, true, $iv); // Encrypt

Entschlüsselung

/* Retrieve the IV from the database and the password from a POST request */
$dec_data = openssl_decrypt($enc_data, $method, $pass, true, $iv); // Decrypt

Base64 kodieren & dekodieren

Wenn die verschlüsselten Daten gesendet oder in einem druckbaren Text gespeichert werden müssen, sollten die Funktionen base64_encode() und base64_decode() verwendet werden.

/* Base64 Encoded Encryption */
$enc_data = base64_encode(openssl_encrypt($data, $method, $password, true, $iv));

/* Decode and Decrypt */
$dec_data = openssl_decrypt(base64_decode($enc_data), $method, $password, true, $iv);

Symmetrische Verschlüsselung und Entschlüsselung großer Dateien mit OpenSSL

PHP hat keine eingebaute Funktion zum Ver- und Entschlüsseln großer Dateien. openssl_encrypt können Strings verschlüsselt werden. Das Laden einer großen Datei in den Speicher ist jedoch eine schlechte Idee.

Dazu müssen wir eine Userland-Funktion schreiben. In diesem Beispiel werden mit dem symmetrischen AES-128-CBC- Algorithmus kleinere Teile einer großen Datei verschlüsselt und in eine andere Datei geschrieben.

Dateien verschlüsseln

/**
 * Define the number of blocks that should be read from the source file for each chunk.
 * For 'AES-128-CBC' each block consist of 16 bytes.
 * So if we read 10,000 blocks we load 160kb into memory. You may adjust this value
 * to read/write shorter or longer chunks.
 */
define('FILE_ENCRYPTION_BLOCKS', 10000);

/**
 * Encrypt the passed file and saves the result in a new file with ".enc" as suffix.
 * 
 * @param string $source Path to file that should be encrypted
 * @param string $key    The key used for the encryption
 * @param string $dest   File name where the encryped file should be written to.
 * @return string|false  Returns the file name that has been created or FALSE if an error occured
 */
function encryptFile($source, $key, $dest)
{
    $key = substr(sha1($key, true), 0, 16);
    $iv = openssl_random_pseudo_bytes(16);

    $error = false;
    if ($fpOut = fopen($dest, 'w')) {
        // Put the initialzation vector to the beginning of the file
        fwrite($fpOut, $iv);
        if ($fpIn = fopen($source, 'rb')) {
            while (!feof($fpIn)) {
                $plaintext = fread($fpIn, 16 * FILE_ENCRYPTION_BLOCKS);
                $ciphertext = openssl_encrypt($plaintext, 'AES-128-CBC', $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv);
                // Use the first 16 bytes of the ciphertext as the next initialization vector
                $iv = substr($ciphertext, 0, 16);
                fwrite($fpOut, $ciphertext);
            }
            fclose($fpIn);
        } else {
            $error = true;
        }
        fclose($fpOut);
    } else {
        $error = true;
    }

    return $error ? false : $dest;
}

Dateien entschlüsseln

Zum Entschlüsseln von Dateien, die mit der oben genannten Funktion verschlüsselt wurden, können Sie diese Funktion verwenden.

/**
 * Dencrypt the passed file and saves the result in a new file, removing the
 * last 4 characters from file name.
 * 
 * @param string $source Path to file that should be decrypted
 * @param string $key    The key used for the decryption (must be the same as for encryption)
 * @param string $dest   File name where the decryped file should be written to.
 * @return string|false  Returns the file name that has been created or FALSE if an error occured
 */
function decryptFile($source, $key, $dest)
{
    $key = substr(sha1($key, true), 0, 16);

    $error = false;
    if ($fpOut = fopen($dest, 'w')) {
        if ($fpIn = fopen($source, 'rb')) {
            // Get the initialzation vector from the beginning of the file
            $iv = fread($fpIn, 16);
            while (!feof($fpIn)) {
                $ciphertext = fread($fpIn, 16 * (FILE_ENCRYPTION_BLOCKS + 1)); // we have to read one block more for decrypting than for encrypting
                $plaintext = openssl_decrypt($ciphertext, 'AES-128-CBC', $key, OPENSSL_RAW_DATA, $iv);
                // Use the first 16 bytes of the ciphertext as the next initialization vector
                $iv = substr($ciphertext, 0, 16);
                fwrite($fpOut, $plaintext);
            }
            fclose($fpIn);
        } else {
            $error = true;
        }
        fclose($fpOut);
    } else {
        $error = true;
    }

    return $error ? false : $dest;
}

Wie benutzt man

Wenn Sie einen kleinen Ausschnitt benötigen, um zu sehen, wie dies funktioniert, oder um die obigen Funktionen zu testen, sehen Sie sich den folgenden Code an.

$fileName = __DIR__.'/testfile.txt';
$key = 'my secret key';
file_put_contents($fileName, 'Hello World, here I am.');
encryptFile($fileName, $key, $fileName . '.enc');
decryptFile($fileName . '.enc', $key, $fileName . '.dec');

Dadurch werden drei Dateien erstellt:

1. testfile.txt mit dem Klartext
2. testfile.txt.enc mit der verschlüsselten Datei
3. testfile.txt.dec mit der entschlüsselten Datei. Dieser sollte den gleichen Inhalt wie testfile.txt haben