为 mcrypt 选择加密密码

Question

我对这段代码有几个问题：

<?php 
   $iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_RIJNDAEL_256, MCRYPT_MODE_ECB); 
   $iv = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_RAND); 
   $key = "This is a very secret key"; 
   $text = file_get_contents('path/to/your/file'); 
   echo strlen($text) . "\n"; 

   $crypttext = mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_256, $key, $text, MCRYPT_MODE_ECB, $iv); 
   file_put_contents('path/to/your/file', $crypttext);    
?> 

它可以很好地加密文件，但是它在最后添加了额外的空值，所以如果我加密：

 a test string is this one
    and here is a new line 

一旦解密就变成：

a test string is this one
    and here is a new line 000000000000000

发生了什么事？

第二，MCRYPT_RIJNDAEL_256与AES-128兼容吗？

最后，我如何让另一方解密我加密的文件？他们需要知道使用了哪种加密，我不知道该告诉他们什么。

Answer 1

MCRYPT_RIJNDAEL_128 相当于 mcrypt 中的 AES-128。这记录在MCRYPT_RIJNDAEL_128 下：http://mcrypt.sourceforge.net/

Answer 2

MCRYPT_RIJNDAEL_128 是 AES-128，MCRYPT_RIJNDAEL_256 是 AES-256 - just another name：

[...]该标准包括三个块 密码、AES-128、AES-192 和 AES-256， 从更大的收藏中采用 最初以 Rijndael 发布。最初以 Rijndael 发布。[...]

[...]Rijndael 密码是由 两位比利时密码学家，琼 Daemen 和 Vincent Rijmen，以及 由他们提交给 AES 选择 过程。 Rijndael（发音为“莱茵河” dall") 是一个文字游戏，其名称为 两位发明者。[...]

您在解密字符串末尾遇到的\x00 字符是某些block ciphers 所需的padding（ECB 就是这样的分组密码）。如果输入数据需要填充到所需的块长度，Mcyrpt 在内部使用 NULL-padding。还有其他可用的填充模式（使用 Mcyrpt 时必须由用户编码），即 PKCS7、ANSI X.923 或 ISO 10126。NULL-padding 在加密可能以一个或多个结尾的二进制数据时会出现问题\x00 字符，因为您无法检测到数据在哪里结束和填充开始 - 提到的其他填充模式解决了这类问题。如果您正在加密字符数据（字符串），您可以使用 $data = trim($data, "\x00"); 轻松修剪尾随的 \x00。

要解密您发送给消费者的数据，消费者需要知道 IV（初始化向量）（$iv）、使用的算法（MCRYPT_RIJNDAEL_256/AES-256）、加密模式（@987654338 @)、秘密加密密钥 ($key) 和使用的填充模式 (NULL-padding)。 IV 可以与加密数据一起传输，因为它不需要保密：

接受者必须知道 IV 被加密的信息是 能够解密它。这可以是 以多种方式确保：通过 将 IV 与 密文，通过同意 事先在密钥交换期间或 握手，通过计算 （通常是递增的），或通过 测量电流等参数 时间（用于硬件认证 RSA SecurID、VASCO 等令牌 Digipass 等），发件人等 ID 和/或收件人的地址或 ID、文件 ID、数据包、扇区或簇 数字等。许多变量可以 被组合或散列在一起， 取决于协议。取决于协议。

Answer 3

我将要解释的大部分内容都可以从@ircmaxwell 的出色幻灯片中收集到：Cryptography For The Average Developer，您应该立即查看。我将重申他的主要观点之一：避免编写处理加密/解密的代码。除非你了解所有因素，否则你可能会搞砸它。

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MCRYPT_RIJNDAEL_128 与 AES 非常匹配

Advanced Encryption Standard 由美国国家标准与技术研究院创建。 NIST 从competitive pool of cryptographic experts 中选择了Rijandael 密码。

常见的混淆：AES 和 Mycrpt 中的数字指代不同的东西

• AES-128 指 128 位密钥大小
• AES-256 指 256 位密钥大小
• MCRYPT_RIJNDAEL_128 指的是128 位密码块大小
• MCRYPT_RIJNDAEL_256 指的是 256 位密码块大小

密钥大小和块大小

密钥大小是指用于加密/解密的密钥长度。一个 256 位的密钥是 32 个字节，大约 32 个字符。

块大小是 block ciphers（即所有 AES 候选对象）的属性，它在加密过程中将数据分块到特定大小。

• AES 指定 128 位密码块
• Mcrypt 的 Rijndaels 都接受 256 位密钥
• 基于密钥/块大小 MCRYPT_RIJNDAEL_128 似乎最接近 AES-256
  • 还有其他因素需要考虑——比如发生了多少轮转换？ — 如果不深入研究源代码，很难验证这一点

操作模式

模式是一个重要的元素。

ECB 和 CBC 模式都将您的纯文本填充到块大小中。如果您使用 128 位块大小加密 1 个字节的数据，您将获得 15 个空字节。填充打开了padding oracle attack 的可能性。

除了填充之外，ECB 不使用初始化向量 (IV)，这让您可以使用 a potential vulnerability：更喜欢 CBC 或 CFB 模式。 p>

您可以使用 CFB 模式 which does not need padding 避免这两个问题，因此不需要解密后修整。

初始化向量（IV）

在创建 IV 时，您需要一个加密强的随机源：MCRYPT_RAND 不够随机 - 首选 MCRYPT_DEV_RANDOM 或 MCRYPT_DEV_URANDOM。

$iv_size = mcrypt_get_iv_size(
    MCRYPT_RIJNDAEL_128,
    MCRYPT_MODE_CFB
);

$iv = mcrypt_create_iv(
    $iv_size,
    MCRYPT_DEV_URANDOM
);

最后，为了你的朋友

为了解密你的朋友需要知道：

• 密码——MCRYPT_RIJNDAEL_128
• 块模式 — MCRYPT_MODE_CFB
• IV — 您加密的每个元素都应该有一个唯一的 IV，因此您需要将 IV 附加到加密数据中
• 密钥——这是秘密的，对于所有加密都应该保持相同；如果您的密钥被泄露，请将其轮换

只有密钥需要保密。根据您的传输方法，您应该考虑实施数据完整性检查以确保密文数据未被篡改。同样，请参阅 @ircmaxwell 的出色幻灯片：Cryptography For The Average Developer 以获取使用 hash_hmac() 创建 HMAC 指纹的示例。

很明显，所有这些活动部件的维护都非常复杂。 小心行事。

其他密码

Mcrypt 给你其他cipher options。不推荐使用某些方法，例如 DES。其他人是 AES 的候选者，如 Blowfish、TwoFish 和 Serpent。 Rijandael 是经过审查和验证的密码，是recommended。