Explication des algorithmes de cryptage et de décryptage couramment utilisés en php (code)

/**
 * @param $string    要加密/解密的字符串
 * @param string $operation   类型，ENCODE 加密；DECODE 解密
 * @param string $key    密匙
 * @param int $expiry    有效期
 * @return string
 */
function authcode($string, $operation = 'DECODE', $key = 'encrypt', $expiry = 0)
{
    // 动态密匙长度，相同的明文会生成不同密文就是依靠动态密匙
    $ckey_length = 4;
    // 密匙
    $key = md5($key ? $key : $GLOBALS['discuz_auth_key']);
    // 密匙a会参与加解密
    $keya = md5(substr($key, 0, 16));
    // 密匙b会用来做数据完整性验证
    $keyb = md5(substr($key, 16, 16));
    // 密匙c用于变化生成的密文
    $keyc = $ckey_length ? ($operation == 'DECODE' ? substr($string, 0, $ckey_length) :
        substr(md5(microtime()), -$ckey_length)) : '';
    // 参与运算的密匙
    $cryptkey = $keya . md5($keya . $keyc);
    $key_length = strlen($cryptkey);
    // 明文，前10位用来保存时间戳，解密时验证数据有效性，10到26位用来保存$keyb(密匙b)，
    //解密时会通过这个密匙验证数据完整性
    // 如果是解码的话，会从第$ckey_length位开始，因为密文前$ckey_length位保存 动态密匙，以保证解密正确
    $string = $operation == 'DECODE' ? base64_decode(substr($string, $ckey_length)) :
        sprintf('%010d', $expiry ? $expiry + time() : 0) . substr(md5($string . $keyb), 0, 16) . $string;
    $string_length = strlen($string);
    $result = '';
    $box = range(0, 255);
    $rndkey = array();
    // 产生密匙簿
    for ($i = 0; $i <= 255; $i++) {
        $rndkey[$i] = ord($cryptkey[$i % $key_length]);
    }
    // 用固定的算法，打乱密匙簿，增加随机性，好像很复杂，实际上对并不会增加密文的强度
    for ($j = $i = 0; $i < 256; $i++) {
        $j = ($j + $box[$i] + $rndkey[$i]) % 256;
        $tmp = $box[$i];
        $box[$i] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
    }
    // 核心加解密部分
    for ($a = $j = $i = 0; $i < $string_length; $i++) {
        $a = ($a + 1) % 256;
        $j = ($j + $box[$a]) % 256;
        $tmp = $box[$a];
        $box[$a] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
        // 从密匙簿得出密匙进行异或，再转成字符
        $result .= chr(ord($string[$i]) ^ ($box[($box[$a] + $box[$j]) % 256]));
    }
    if ($operation == &#39;DECODE&#39;) {
        // 验证数据有效性，请看未加密明文的格式
        if ((substr($result, 0, 10) == 0 || substr($result, 0, 10) - time() > 0) &&
            substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26) . $keyb), 0, 16)
        ) {
            return substr($result, 26);
        } else {
            return &#39;&#39;;
        }
    } else {
        // 把动态密匙保存在密文里，这也是为什么同样的明文，生产不同密文后能解密的原因
        // 因为加密后的密文可能是一些特殊字符，复制过程可能会丢失，所以用base64编码
        return $keyc . str_replace(&#39;=&#39;, &#39;&#39;, base64_encode($result));
    }
}

$string = '加密字符串';
// 加密
$encode = authcode($string, 'ENCODE');
echo $encode . &#39;</br>&#39;;       // a2f4bSYyUrTum1nAAA9X9BrC4Z3DZazcSa4eLcvDoCnmYc1LTdvtqS4aCds
// 解密
$decode = authcode($encode, &#39;DECODE&#39;);
echo $decode;     // 加密字符串

/**
 * @param $string    要加密/解密的字符串
 * @param $operation    类型，E 加密；D 解密
 * @param string $key   密钥
 * @return mixed|string
 */
function encrypt($string, $operation, $key = 'encrypt')
{
    $key = md5($key);
    $key_length = strlen($key);
    $string = $operation == 'D' ? base64_decode($string) : substr(md5($string . $key), 0, 8) . $string;
    $string_length = strlen($string);
    $rndkey = $box = array();
    $result = '';
    for ($i = 0; $i <= 255; $i++) {
        $rndkey[$i] = ord($key[$i % $key_length]);
        $box[$i] = $i;
    }
    for ($j = $i = 0; $i < 256; $i++) {
        $j = ($j + $box[$i] + $rndkey[$i]) % 256;
        $tmp = $box[$i];
        $box[$i] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
    }
    for ($a = $j = $i = 0; $i < $string_length; $i++) {
        $a = ($a + 1) % 256;
        $j = ($j + $box[$a]) % 256;
        $tmp = $box[$a];
        $box[$a] = $box[$j];
        $box[$j] = $tmp;
        $result .= chr(ord($string[$i]) ^ ($box[($box[$a] + $box[$j]) % 256]));
    }
    if ($operation == &#39;D&#39;) {
        if (substr($result, 0, 8) == substr(md5(substr($result, 8) . $key), 0, 8)) {
            return substr($result, 8);
        } else {
            return &#39;&#39;;
        }
    } else {
        return str_replace(&#39;=&#39;, &#39;&#39;, base64_encode($result));
    }
}

$string = '加密字符串';
// 加密
$encode = encrypt($string, 'E');
echo $encode . &#39;</br>&#39;;       // 0Jzym5UzkRKH726U7Pyt7ixzLz9YEEA
// 解密
$decode = encrypt($encode, &#39;D&#39;);
echo $decode;     // 加密字符串

/**
 * @param $data  要加密的字符串
 * @param $key   密钥
 * @return string
 */
function encrypt($data, $key = 'encrypt')
{
    $key = md5($key);
    $x = 0;
    $len = strlen($data);
    $l = strlen($key);
    $char = '';
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
        if ($x == $l) {
            $x = 0;
        }
        $char .= $key{$x};
        $x++;
    }
    $str = &#39;&#39;;
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
        $str .= chr(ord($data{$i}) + (ord($char{$i})) % 256);
    }
    return base64_encode($str);
}


/**
 * @param $data    要解密的字符串
 * @param $key     密钥
 * @return string
 */
function decrypt($data, $key = &#39;encrypt&#39;)
{
    $key = md5($key);
    $x = 0;
    $data = base64_decode($data);
    $len = strlen($data);
    $l = strlen($key);
    $char = &#39;&#39;;
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
        if ($x == $l) {
            $x = 0;
        }
        $char .= substr($key, $x, 1);
        $x++;
    }
    $str = &#39;&#39;;
    for ($i = 0; $i < $len; $i++) {
        if (ord(substr($data, $i, 1)) < ord(substr($char, $i, 1))) {
            $str .= chr((ord(substr($data, $i, 1)) + 256) - ord(substr($char, $i, 1)));
        } else {
            $str .= chr(ord(substr($data, $i, 1)) - ord(substr($char, $i, 1)));
        }
    }
    return $str;
}

$string = '加密字符串';
// 加密
$encode = encrypt($string);
echo $encode . &#39;</br>&#39;;       // Gr0DHeHrRw7KGBLcSOzj
// 解密
$decode = decrypt($encode);
echo $decode;     // 加密字符串