Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus und seine Anwendung in PHP

Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Netzwerktechnologie werden Webanwendungen immer beliebter und Informationssicherheit in Webanwendungen wird immer wichtiger. Um das Problem der Informationssicherheit in Webanwendungen zu lösen, haben Menschen viele Verschlüsselungsalgorithmen entwickelt, von denen die bekanntesten RSA, DES und andere Algorithmen sind. Da die Entschlüsselung von Verschlüsselungsalgorithmen jedoch viele Berechnungen und Zeit erfordert, was eine große Systemlast mit sich bringt, ist ein Typ von Verschlüsselungsalgorithmus entstanden, der in kurzer Zeit schnell verschlüsseln und entschlüsseln kann, nämlich ein Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus. In diesem Artikel werden Hochgeschwindigkeitsverschlüsselungsalgorithmen und ihre Anwendungen in PHP vorgestellt.

1. Das Konzept des Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus

Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus, auch bekannt als Stream-Verschlüsselungsalgorithmus (Stream Cipher), ist ein Verschlüsselungsalgorithmus, der Daten in kurzer Zeit schnell verschlüsseln und entschlüsseln kann. Im Gegensatz zu anderen Verschlüsselungsalgorithmen (wie DES, AES usw.) verschlüsselt der Hochgeschwindigkeitsverschlüsselungsalgorithmus Klartext auf der Grundlage eines Schlüsselstroms variabler Länge (Schlüsselstrom). Die Bits jedes Schlüsselstroms werden vom Algorithmusgenerator generiert. (Erstellt von Algorithm Generator). Einfach ausgedrückt: Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmen verwenden den Schlüsselstrom, um den Klartext zu XORen, um die Verschlüsselung abzuschließen.

2. Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmen in PHP

In PHP umfassen Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmen hauptsächlich Salsa20 und ChaCha20. Es handelt sich um einen skalierbaren 32-Bit- und 64-Bit-Blockverschlüsselungsalgorithmus, der im Verschlüsselungsprozess Hochgeschwindigkeitsverschlüsselungsalgorithmen verwendet, sodass die Verarbeitungsgeschwindigkeit sehr hoch ist. Darüber hinaus ist die Sicherheit von Salsa20 und ChaCha20 weithin anerkannt und wurde von mehreren Anwendungen wie Google Chrome übernommen.

Salsa20-Algorithmus

Der Salsa20-Algorithmus ist ein Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus, der 2005 von Daniel J. Bernstein vorgeschlagen wurde. Es nutzt eine wortbasierte 32-Bit-Verschlüsselungsfunktion und ist in der Lage, Daten beliebiger Länge zu verschlüsseln. Während der Verschlüsselung generiert der Salsa20-Algorithmus einen Schlüsselstrom mit einer Größe von 64 Byte (512 Bit) und verknüpft den Schlüsselstrom dann mit Klartext, um eine Verschlüsselung zu erreichen.

Anwendung des Salsa20-Algorithmus

Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung des Salsa20-Algorithmus zur Implementierung der Verschlüsselung und Entschlüsselung in PHP:

$key = 'This is the secret key'; // 密钥
$nonce = '12345678'; // 随机数
$message = 'Hello, world'; // 明文

// 加密
$ciphertext = sodium_crypto_stream_xor($message, $nonce, $key);
echo bin2hex($ciphertext) . "
"; // 输出加密后的密文

// 解密
$plaintext = sodium_crypto_stream_xor($ciphertext, $nonce, $key);
echo $plaintext . "
"; // 输出解密后的明文

Im obigen Beispiel haben wir die Funktion „sodium_crypto_stream_xor“ in der Sodium-Erweiterungsbibliothek verwendet, die für verwendet werden kann Daten beliebiger Länge werden verschlüsselt und entschlüsselt.

ChaCha20-Algorithmus

Der ChaCha20-Algorithmus ist ein Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus, der 2008 von Daniel J. Bernstein vorgeschlagen wurde. Ähnlich wie der Salsa20-Algorithmus verwendet auch der ChaCha20-Algorithmus eine Verschlüsselungsfunktion auf Basis von 32-Bit-Wörtern und kann Daten beliebiger Länge verschlüsseln. Während der Verschlüsselung generiert der ChaCha20-Algorithmus einen Schlüsselstrom mit einer Größe von 64 Byte (512 Bit) und verknüpft den Schlüsselstrom dann mit Klartext, um eine Verschlüsselung zu erreichen.

Anwendung des ChaCha20-Algorithmus

Das Folgende ist ein Beispiel für die Verwendung des ChaCha20-Algorithmus zur Implementierung der Verschlüsselung und Entschlüsselung in PHP:

$key = 'This is the secret key'; // 密钥
$nonce = '12345678'; // 随机数
$message = 'Hello, world'; // 明文

// 加密
$ciphertext = sodium_crypto_stream_xor($message, $nonce, $key, 20);
echo bin2hex($ciphertext) . "
"; // 输出加密后的密文

// 解密
$plaintext = sodium_crypto_stream_xor($ciphertext, $nonce, $key, 20);
echo $plaintext . "
"; // 输出解密后的明文

Im obigen Beispiel verwenden wir auch die Funktion „sodium_crypto_stream_xor“ in der Sodium-Erweiterungsbibliothek, jedoch in der ersten der Funktion Die vier Parameter spezifizieren die Verwendung des ChaCha20-Algorithmus zur Verschlüsselung. Im Vergleich zum Salsa20-Algorithmus verwendet der ChaCha20-Algorithmus beim Verschlüsseln mehr Konstanten und mehr Bits, sodass er in manchen Fällen sicherer und schneller ist.

3. Zusammenfassung

Der Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus ist ein Verschlüsselungsalgorithmus, der Daten in kurzer Zeit schnell verschlüsseln und entschlüsseln kann und häufig in Webanwendungen verwendet wird. In PHP sind Salsa20 und ChaCha20 häufig verwendete Hochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmen. Sie verwenden Verschlüsselungsfunktionen, die auf 32-Bit-Wörtern basieren, um während der Verschlüsselung einen Schlüsselstrom zu generieren, und verwenden dann eine XOR-Verknüpfung des Schlüsselstroms mit Klartext, um eine Verschlüsselung zu erreichen. In der tatsächlichen Entwicklung können wir die Sodium-Erweiterungsbibliothek von PHP verwenden, um die Ver- und Entschlüsselung von Hochgeschwindigkeitsverschlüsselungsalgorithmen zu implementieren.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonHochgeschwindigkeits-Verschlüsselungsalgorithmus und seine Anwendung in PHP. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!