Laravel AES-256 加密和 MySQL

Question

我正在尝试通过 Laravel 的 (5.3) 加密方法加密敏感的用户信息，该方法使用 AES-256-CBC。加密数据后，我想将其存储在我的 MySQL 数据库中，但我不知道应该将其保存为哪种类型，也不知道它的长度。

感谢任何帮助。

Answer 1

更新

PR 31721 已合并到 Laravel 7.0.8 中，它修复了 json 编码中转义的正斜杠。在此之前，加密相同的数据会给你带来可变大小的结果。现在，从 7.0.8 开始，加密相同的数据每次都会得到相同大小的结果。

TL;DR:

Laravel 的 encrypt 方法将返回一个字符串，因此数据类型应该是 varchar 或 text 变体，具体取决于被加密数据的大小。

要确定大致大小，可以使用以下一系列计算：

Laravel >= 7.0.8

设a = 序列化未加密数据的大小(strlen(serialize($data)))
让b = a + 16 - (a MOD 16)（计算加密数据的大小）
让c = (b + 2 - ((b + 2) MOD 3)) / 3 * 4（计算base64编码数据的大小）
设d = c + 117（加上MAC、IV、json编码的大小）
让e = (d + 2 - ((d + 2) MOD 3)) / 3 * 4（计算base64编码数据的大小）

尽管值不是确定性的，但结果的大小是确定性的。例如，如果您要加密一个 9 位数的社会安全号码，结果将始终是 216 个字符。

Laravel

设a = 序列化未加密数据的大小(strlen(serialize($data)))
让b = a + 16 - (a MOD 16)（计算加密数据的大小）
让c = (b + 2 - ((b + 2) MOD 3)) / 3 * 4（计算base64编码数据的大小）
让d = c + 117 + 8 + ((c + 2 - ((c + 2) MOD 3)) / 3)（添加 MAC、IV 和 json 编码的大小，以及用于可能转义的斜杠的额外缓冲区）
让e = (d + 2 - ((d + 2) MOD 3)) / 3 * 4（计算base64编码数据的大小）

例如，如果您要加密一个 9 位数的社会安全号码，则结果最少为 216 个字符，最多为 308 个字符（尽管这可能在统计上是不可能的）。如果您运行 100000+ 个加密循环，您会看到大小通常在 216 - 224 范围内。上面提供的公式会告诉您将字段设置为 248 个字符，这是一个超出预期范围的健康缓冲区，但在统计上并非不可能达到。

详情：

从 encrypt 方法返回的值不仅仅是加密文本，而是一个 json 编码的有效负载数组的 ba​​se64 编码表示，其中包含 (1) 序列化数据的 base64 编码加密值，(2) base64 编码初始化向量 (IV)，以及 (3) 消息认证码 (MAC)。因此，要确定所需字段的大小，您需要知道将被编码的数据的最大大小，然后为填充在返回字符串中的这些额外信息添加一些额外的空间。

首先，让我们计算加密值的最大大小。由于您的加密算法 (AES-256-CBC) 是分组密码，因此使用公式很容易完成。 AES 使用 16 字节块并且需要至少一个字节的填充，因此加密值的大小将是 16 的下一个倍数。因此，如果您的原始数据是 30 字节，那么您的加密数据将是 32 字节。如果您的原始数据是 32 字节，那么您的加密数据将是 48 字节（因为 AES 需要至少一个字节的填充，所以您的 32 字节变为 33，然后上升到下一个 16 到 48 的倍数）。这个公式是x + 16 - (x MOD 16)。因此，对于 30 个字节，您将获得 30 + 16 - (30 MOD 16) = 32。

在计算加密值的大小时，请记住被加密的数据首先被序列化。因此，例如，如果您正在加密一个社会安全号码，则纯值只有 9 个字符，但序列化值实际上是 16 个字符（s:9:"xxxxxxxxx";）。由于序列化后的值是实际加密的，是 16 字节，所以加密后的值大小为 32 字节（16 + 16 - (16 MOD 16) = 32）。

除此之外，openssl_encrypt 函数还返回已经经过 base64 编码的加密数据。 Base64 编码将值的大小增加了大约 4/3。对于原始数据中的每 3 个字节，base64 编码将生成一个 4 字节（字符）表示。因此，对于 SSN 示例，加密结果为 32 个字节。当转换为 base64 时，32 字节给我们(32 / 3) = 10.6 3 字节段。由于 base64 填充到下一个字节，取上限，然后乘以 4，得到11 * 4 = 44 字节。所以，我们原来的 32 字节加密值变成了 44 个字符的字符串。如果你需要一个公式，你可以使用(x + 2 - ((x + 2) MOD 3)) / 3 * 4。所以，(32 + 2 - ((32 + 2) MOD 3)) / 3 * 4 = 44。

下一条信息是 MAC。 MAC 是一个 SHA256 哈希值，因此我们知道它将是 64 个字符。

最后一条信息是 IV。普通 IV 是 16 个随机字节。存储在有效负载数组中的 IV 是普通 IV 的 base64 编码值。所以，我们可以使用上面的公式来计算base64编码的IV的大小：(16 + 2 - ((16 + 2) MOD 3)) / 3 * 4 = 24。

这三条信息被压缩成一个数组，然后json_encoded。由于 json 表示和数组中值的名称，这又增加了 29 个字节。

此外，在 Laravel = 7.0.8 中，这些正斜杠没有被转义，所以没有多余的字节。

最后，这个 json_encoded 值是 base64_encoded，这将再次增加大约 4/3 的大小。

因此，将所有这些放在一起，让我们再次假设您正在加密一个社会安全号码。 openssl_encrypt 结果将是 44 个字符，MAC 是 64 个字符，IV 是 24 个字符，而 json 表示又增加了 29 个字符。

在 Laravel 44 + 64 + 24 + 29 + 23 = 184) 个字符。这个结果被 base64 编码，这给了我们 ((184 + 2 - ((184 + 2) MOD 3)) / 3 * 4 = 248) 个字符。

在 Laravel >= 7.0.8 中，没有额外的缓冲区。这给了我们 (44 + 64 + 24 + 29 = 161) 个字符。这个结果得到了 base64 编码，这给了我们 ((161 + 2 - ((161 + 2) MOD 3)) / 3 * 4 = 216) 字符。

Answer 2

您将其保存为（加密的）文本，所以... 你应该使用 longtext/blob 作为 mysql 中的字段类型

在 laravel 迁移中会是

$table->binary('data');  

或

$table->longText('description');