Algoritma penyulitan berkelajuan tinggi dan aplikasinya dalam PHP

Dengan pembangunan berterusan teknologi rangkaian, aplikasi Web menjadi semakin popular, dan keselamatan maklumat dalam aplikasi Web menjadi semakin penting. Untuk menyelesaikan masalah keselamatan maklumat dalam aplikasi Web, orang ramai telah membangunkan banyak algoritma penyulitan, yang paling terkenal ialah RSA, DES dan algoritma lain. Walau bagaimanapun, oleh kerana penyahsulitan algoritma penyulitan memerlukan banyak pengiraan dan masa, yang akan membawa beban sistem yang besar, sejenis algoritma penyulitan yang boleh menyulitkan dan menyahsulit dengan cepat dalam masa yang singkat telah muncul, iaitu algoritma penyulitan berkelajuan tinggi. Artikel ini akan memperkenalkan algoritma penyulitan berkelajuan tinggi dan aplikasinya dalam PHP.

1. Konsep algoritma penyulitan berkelajuan tinggi

Algoritma penyulitan berkelajuan tinggi, juga dikenali sebagai algoritma sifir strim (Stream Cipher), ialah algoritma penyulitan yang boleh menyulitkan dan menyahsulit data dengan cepat dalam masa yang singkat. Berbeza daripada algoritma penyulitan lain (seperti DES, AES, dsb.), algoritma penyulitan berkelajuan tinggi menyulitkan teks biasa berdasarkan strim kunci panjang berubah (Key Stream Bit setiap aliran utama dijana oleh penjana algoritma). (Dihasilkan oleh Penjana Algoritma). Ringkasnya, algoritma penyulitan berkelajuan tinggi menggunakan aliran utama untuk XOR teks biasa untuk melengkapkan penyulitan.

2. Algoritma penyulitan berkelajuan tinggi dalam PHP

Dalam PHP, algoritma penyulitan berkelajuan tinggi terutamanya termasuk Salsa20 dan ChaCha20. Ia adalah algoritma penyulitan blok 32-bit dan 64-bit berskala yang menggunakan algoritma penyulitan berkelajuan tinggi dalam proses penyulitan, jadi kelajuan pemprosesan adalah sangat pantas. Selain itu, keselamatan Salsa20 dan ChaCha20 juga telah diiktiraf secara meluas dan telah diterima pakai oleh pelbagai aplikasi seperti Google Chrome.

Algoritma Salsa20

Algoritma Salsa20 ialah algoritma penyulitan berkelajuan tinggi yang dicadangkan oleh Daniel J. Bernstein pada tahun 2005. Ia menggunakan fungsi penyulitan berasaskan perkataan 32-bit dan mampu menyulitkan data dalam sebarang panjang. Semasa penyulitan, algoritma Salsa20 menjana aliran utama dengan saiz 64 bait (512 bit), dan kemudian XOR strim utama dengan teks biasa untuk mencapai penyulitan.

Aplikasi algoritma Salsa20

Berikut ialah contoh penggunaan algoritma Salsa20 untuk melaksanakan penyulitan dan penyahsulitan dalam 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

Dalam contoh di atas, kami menggunakan Sodium perpustakaan sambungan Fungsi sodium_crypto_stream_xor dalam , fungsi ini boleh digunakan untuk menyulitkan dan menyahsulit data dalam sebarang panjang.

Algoritma ChaCha20

Algoritma ChaCha20 ialah algoritma penyulitan berkelajuan tinggi yang dicadangkan oleh Daniel J. Bernstein pada tahun 2008. Sama seperti algoritma Salsa20, algoritma ChaCha20 juga menggunakan fungsi penyulitan berdasarkan perkataan 32-bit dan boleh menyulitkan data dalam sebarang panjang. Semasa penyulitan, algoritma ChaCha20 menjana aliran utama dengan saiz 64 bait (512 bit), dan kemudian XOR strim utama dengan teks biasa untuk mencapai penyulitan.

Aplikasi algoritma ChaCha20

Berikut ialah contoh penggunaan algoritma ChaCha20 untuk melaksanakan penyulitan dan penyahsulitan dalam 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

Dalam contoh di atas, kami juga menggunakan Sodium sambungan Fungsi sodium_crypto_stream_xor dalam perpustakaan hanya menentukan algoritma ChaCha20 untuk penyulitan dalam parameter keempat fungsi. Berbanding dengan algoritma Salsa20, algoritma ChaCha20 menggunakan lebih pemalar dan lebih banyak bit semasa menyulitkan, jadi ia lebih selamat dan lebih pantas dalam beberapa kes.

3. Ringkasan

Algoritma penyulitan berkelajuan tinggi ialah algoritma penyulitan yang boleh menyulitkan dan menyahsulit data dengan cepat dalam masa yang singkat dan digunakan secara meluas dalam aplikasi Web. Dalam PHP, Salsa20 dan ChaCha20 biasanya digunakan algoritma penyulitan berkelajuan tinggi Mereka menggunakan fungsi penyulitan berdasarkan perkataan 32-bit untuk menjana aliran utama semasa penyulitan, dan kemudian XOR strim utama dengan teks biasa untuk mencapai penyulitan. Dalam pembangunan sebenar, kami boleh menggunakan perpustakaan sambungan Sodium PHP untuk melaksanakan penyulitan dan penyahsulitan algoritma penyulitan berkelajuan tinggi.

Atas ialah kandungan terperinci Algoritma penyulitan berkelajuan tinggi dan aplikasinya dalam PHP. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!