本文将介绍一个简单易用的加密/解密算法:使用异或(XOR)运算。本算法原理简单,旨在使读者对信息的加密/解密有一个更加直观的印象。
XOR算法原理
从加密的主要方法看,换位法过于简单,特别是对于数据量少的情况很容易由密文猜出明文,而替换法不失为一种行之有效的简易算法。
从各种替换法运算的特点看,异或运算最适合用于简易加解密运算,这种方法的原理是:当一个数A和另一个数B进行异或运算会生成另一个数C,如果再将C和B进行异或运算则C又会还原为A。
相对于其他的简易加密算法,XOR算法的优点如下。
(1)算法简单,对于高级语言很容易能实现。
(2)速度快,可以在任何时候、任何地方使用。
(3)对任何字符都是有效的,不像有些简易加密算法,只对西文字符有效,对中文加密后再解密无法还原为原来的字符。
XOR算法实现
上一部分介绍了如何使用XOR运算进行加密/解密的原理,本节将使用其加密用户的登录信息。根据上一小节介绍的XOR加密算法的原理,不难写出以下的加密解密函数。首先列出加密算法。
<!–encrypy_xor:简单使用XOR运算的加密函数———————–>
<?php
//加密函数
functionmyEncrypt($string,$key)
{
for($i=0;$i<STRLEN($STRING);p$i++)<>
{
for($j=0;$j<STRLEN($KEY);p$j++)<>
{
$string[$i]=$string[$i]^$key[$j];
}
}
return$string;
}
第4行定义了加密函数myEncrypt(),输入参数$string为明文,而$key为密钥;输出为使用$key作为密钥并使用XOR加密算法产生的密文。
第6~12行的外层for循环对明文字符串的每一个字符进行循环,而内层的for循环(第8~11行)对明文的每一字符循环与密钥的每一位做异或运算。其原理已经在上一小节中介绍,不再重述。
同样,与加密函数类似,可以写出下面的解密函数。
//解密函数
functionmyDecrypt($string,$key)
{
for($i=0;$i<STRLEN($STRING);p$i++)<>
{
for($j=0;$j<STRLEN($KEY);p$j++)<>
{
$string[$i]=$key[$j]^$string[$i];
}
}
return$string;
}
?>
第4行定义了解密函数myDecrypt(),输入参数$string为密文,而$key为密钥;输出为使用$key作为密钥并使用XOR解密算法产生的明文。
下面,通过一个应用示例来进一步说明加密函数的功能。
//示例
$my_password=”chair”;
echo”my_password=$my_password”;
$my_key=”1234567890″;
$my_password_en=myEncrypt($my_password,$my_key);
echo”my_password_en=$my_password_en”;
$my_password_de=myDecrypt($my_password_en,$my_key);
echo”my_password_de=$my_password_de”;
第3行首先定义了一个明文$my_password,然后在第4行定义密钥$my_key。
第5、6行分别调用加密函数生成密文并输出;反过来,又在第7、8行将密文解密。
上面示例的运行结果如下。
my_password=chair
my_password_en=RYPXC
my_password_de=chair
用XOR算法实现身份验证
上两部分分别介绍了使用XOR运算进行信息加密/解密的原理和实现,下面,将使用这一方法来对用户的登录密码进行加密。本例中,为了保护用户的密码,系统想要达到的目的如下。
·在用户注册时,用户需要添写用户密码表单。
·除用户本人之外,其他任何人都无法获取其密码信息,包括系统设计者和数据库管理员。
·系统能根据用户输入的密码验证用户的合法性。
为了达到以上目的,使用XOR算法时可以选择用户名作为明文,而密钥是用户自定义的密码,然后将加密后的用户名存储在数据库中。
另外,在用户登录的时候,有以下两种方式来验证合法用户。
(1)根据其提交的用户名(明文)和密码(密钥)信息重新加密,并使用加密后的信息与数据库中存储的密码信息进行比较,如果相等,则用户合法,否则,为非法用户。
(2)根据数据库中存储的密码信息(明文)和用户输入的密码(密钥)信息进行解密,并把加密后的信息与用户提交的用户名进行比较,如果相等,则用户合法,否则,为非法用户。
两种方式都可以实现第3个目的,本例,将采用第2种方式。本例的实现代码可在18.4.1节“用户登录”和18.4.2节“检查用户”的实现基础之上实现,其中“用户登录”页面无需变化,“检查用户”的实现参考如下。
<?php
session_start();//装载Session库,一定要放在首行
$user_name=$_POST["user_name"];
session_register(“user_name”);//注册$user_name变量,注意没有$符号
require_once(“sys_conf.inc”);//系统配置文件,包含数据库配置信息
require_once(“encrypy_xor.php”);//包含xor加密函数文件
//连接数据库
$link_id=mysql_connect($DBHOST,$DBUSER,$DBPWD);
mysql_select_db($DBNAME);//选择数据库my_chat
//查询是否存在登录用户信息
$str=”selectname,passwordfromuserwherename=’$user_name’”;
$result=mysql_query($str,$link_id);//执行查询
@$rows=mysql_num_rows($result);//取得查询结果的记录笔数
$user_name=$_SESSION["user_name"];
$password=$_POST["password"];
$password_en=myEncrypt($user_name,$password);//加密用户信息
//对于老用户
if($rows!=0)
{
list($name,$pwd)=mysql_fetch_row($result);
$password_de=myDecrypt($pwd,$password);//解密用户信息
//如果密码输入正确
if($user_name==$password_de)
{
$str=”updateusersetis_online=1wherename=’$user_name’andpassword=’$password_en’”;
$result=mysql_query($str,$link_id);//执行查询
require(“main.php”);//转到聊天页面
}
//密码输入错误
else
{
require(“relogin.php”);
}
}
//对于新用户,将其信息写入数据库
else
{
$str=”insertintouser(name,password,is_online)values(‘$user_name’,'$password_en’,1)”;
$result=mysql_query($str,$link_id);//执行查询
require(“main.php”);//转到聊天页面
}
//关闭数据库
mysql_close($link_id);
?>