고속 암호화 알고리즘과 PHP에서의 응용

네트워크 기술의 지속적인 발전으로 웹 애플리케이션이 점점 더 대중화되고 있으며, 웹 애플리케이션의 정보 보안이 점점 더 중요해지고 있습니다. 웹 애플리케이션의 정보 보안 문제를 해결하기 위해 사람들은 많은 암호화 알고리즘을 개발했으며 그 중 가장 유명한 것은 RSA, DES 및 기타 알고리즘입니다. 그러나, 암호화 알고리즘의 복호화에는 많은 계산과 시간이 소요되어 시스템 부담이 커지게 되므로, 단시간에 빠르게 암호화하고 복호화할 수 있는 일종의 암호화 알고리즘, 즉 고속 암호화 알고리즘이 등장하게 되었다. 이 기사에서는 PHP의 고속 암호화 알고리즘과 해당 응용 프로그램을 소개합니다.

1. 고속 암호화 알고리즘의 개념

스트림 암호 알고리즘(Stream Cipher)이라고도 하는 고속 암호화 알고리즘은 짧은 시간에 데이터를 빠르게 암호화하고 복호화할 수 있는 암호화 알고리즘입니다. 다른 암호화 알고리즘(예: DES, AES 등)과 달리 고속 암호화 알고리즘은 가변 길이 키 스트림(Key Stream)을 기반으로 일반 텍스트를 암호화합니다. 각 키 스트림의 비트는 알고리즘 생성기에 의해 생성됩니다. (알고리즘 생성기로 제작). 간단히 말해서, 고속 암호화 알고리즘은 키 스트림을 사용하여 일반 텍스트를 XOR하여 암호화를 완료합니다.

2. PHP의 고속 암호화 알고리즘

PHP의 고속 암호화 알고리즘에는 주로 Salsa20과 ChaCha20이 있습니다. 암호화 과정에서 고속 암호화 알고리즘을 사용하는 확장 가능한 32비트 및 64비트 블록 암호화 알고리즘이므로 처리 속도가 매우 빠릅니다. 또한 Salsa20과 ChaCha20의 보안성도 널리 인정받아 구글 크롬 등 여러 애플리케이션에 채택됐다.

Salsa20 알고리즘

Salsa20 알고리즘은 2005년 Daniel J. Bernstein이 제안한 고속 암호화 알고리즘입니다. 32비트 워드 기반 암호화 기능을 사용하며 모든 길이의 데이터를 암호화할 수 있습니다. 암호화 중에 Salsa20 알고리즘은 64바이트(512비트) 크기의 키 스트림을 생성한 다음 해당 키 스트림을 일반 텍스트와 XOR하여 암호화합니다.

Salsa20 알고리즘 적용

다음은 Salsa20 알고리즘을 사용하여 PHP에서 암호화 및 복호화를 구현하는 예입니다.

$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

위 예에서는 Sodium 확장 라이브러리에 있는sodium_crypto_stream_xor 함수를 사용했습니다. 모든 길이의 데이터가 암호화되고 해독됩니다.

ChaCha20 알고리즘

ChaCha20 알고리즘은 2008년 Daniel J. Bernstein이 제안한 고속 암호화 알고리즘입니다. Salsa20 알고리즘과 유사하게 ChaCha20 알고리즘도 32비트 단어 기반의 암호화 기능을 사용하며 모든 길이의 데이터를 암호화할 수 있습니다. 암호화 중에 ChaCha20 알고리즘은 64바이트(512비트) 크기의 키 스트림을 생성한 다음 해당 키 스트림을 일반 텍스트와 XOR하여 암호화합니다.

ChaCha20 알고리즘 적용

다음은 ChaCha20 알고리즘을 사용하여 PHP에서 암호화 및 복호화를 구현하는 예입니다.

$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

위 예에서는 Sodium 확장 라이브러리에서도sodium_crypto_stream_xor 함수를 사용하지만 함수의 첫 번째 4개의 매개변수는 암호화에 ChaCha20 알고리즘을 사용하도록 지정합니다. Salsa20 알고리즘과 비교하여 ChaCha20 알고리즘은 암호화 시 더 많은 상수와 더 많은 비트를 사용하므로 경우에 따라 더 안전하고 빠릅니다.

3. 요약

고속 암호화 알고리즘은 짧은 시간에 데이터를 빠르게 암호화하고 복호화할 수 있는 암호화 알고리즘으로 웹 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. PHP에서 Salsa20과 ChaCha20은 일반적으로 사용되는 고속 암호화 알고리즘입니다. 이들은 32비트 단어를 기반으로 하는 암호화 기능을 사용하여 암호화 중에 키 스트림을 생성한 다음 일반 텍스트와 키 스트림을 XOR하여 암호화합니다. 실제 개발에서는 PHP의 Sodium 확장 라이브러리를 사용하여 고속 암호화 알고리즘의 암호화 및 복호화를 구현할 수 있습니다.

위 내용은 고속 암호화 알고리즘과 PHP에서의 응용의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!