Шифрование строки в PHP и расшифровка в Node.js

Когда речь идет о симметричном шифровании, как это, первый шаг понимает, что это, вероятно, будет огромная боль в тылу – я никогда, никогда не работал сразу, даже когда я копировал свой собственный код. Это связано главным образом с тем, что методы шифрования и дешифрования по своей сути совершенно неумолимы и редко дают полезные сообщения об ошибках. Единственный нулевой символ, возврат каретки, линейный канал или динамически преобразованный тип могут бесшумно раздувать весь процесс.

Зная это, прогресс поэтапно. Я предлагаю следующее:

Во-первых, работайте с PHP. Передайте образец текста, зашифруйте его, немедленно расшифруйте его и сравните с строгим равенством с исходной текстовой переменной. Они совершенно одинаковы? Вывод обоих, также – являются ли они одного и того же типа и кажутся совершенно незатронутыми? Следите за непечатаемыми символами – проверьте длину и кодировку символов тоже!

Теперь сделайте это выше с еще одним примером текста, который имеет 1 символ больше или меньше предыдущего. Этот вопрос об отладке блоков / нулях – это важно.

Если это работает – и это редко делает сразу, потому что трудно предсказать причины, продолжайте Node.js.

В Node.js сделайте то же самое, что и в PHP, даже если это похоже на потраченное впустую действие – по дополнительным причинам, которые будут очевидны в одно мгновение. Шифруйте и расшифруйте все вместе в Node.js. Работает ли он во всех тех же условиях, которые указаны выше?

Как только это будет сделано, здесь идет «забавная» часть: используя одни и те же методы шифрования независимо в Node.js и PHP, пусть они оба выдадут вам «окончательный» готовый к передаче cryptext, который был создан.

Если все хорошо, они должны быть совершенно одинаковыми. Если это не так, у вас возникла проблема с реализацией и методами шифрования, которые несовместимы между системами. Некоторые настройки являются неправильными или противоречивыми (возможно, с нулевым дополнением или множеством других возможностей, или IV и т. Д.), Или вам нужно попробовать другую реализацию.

Если бы мне пришлось угадать слепо, я бы сказал, что есть проблема с кодировкой и декодированием base64 (чаще всего это происходит не так). Вещи, как правило, выполняются дважды, потому что сложно отлаживать двоичные типы данных в веб-приложениях (через браузер). Иногда вещи кодируются дважды, но только декодируются один раз, или одна реализация «помогает» автоматически кодировать / декодировать что-то автоматически, не зная, что это делает и т. Д.

Также возможно, что проблема с нулевым дополнением между Node и PHP, как предлагается здесь: AES encrypt в Node.js Расшифровать в PHP. Потерпеть неудачу.

Эти последние два вопроса настоятельно рекомендуются вашими кодами ошибок. Методы шифрования предсказывают размеры блоков точной длины, а если они выключены, то это сигнализирует повреждение данных, передаваемых этим функциям, что происходит, если один дополнительный символ проскользнул или если кодирование обрабатывается по-разному и т. Д.

Если вы пройдете через каждый из вышеперечисленных за один раз, уверяя себя, что вы не можете спешить и должны проверить каждый кропотливый маленький шаг процесса, должно быть гораздо более ясно, где именно происходит что-то неправильно, а затем это может быть troubleshooted.

На этой неделе я боролся с той же проблемой, но наоборот (PHP-шифрование -> NodeJS-расшифровки), и ему удалось получить этот фрагмент:

aes256cbc.js

 var crypto = require('crypto'); var encrypt = function (plain_text, encryptionMethod, secret, iv) { var encryptor = crypto.createCipheriv(encryptionMethod, secret, iv); return encryptor.update(plain_text, 'utf8', 'base64') + encryptor.final('base64'); }; var decrypt = function (encryptedMessage, encryptionMethod, secret, iv) { var decryptor = crypto.createDecipheriv(encryptionMethod, secret, iv); return decryptor.update(encryptedMessage, 'base64', 'utf8') + decryptor.final('utf8'); }; var textToEncrypt = new Date().toISOString().substr(0,19) + '|My super secret information.'; var encryptionMethod = 'AES-256-CBC'; var secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length var iv = secret.substr(0,16); var encryptedMessage = encrypt(textToEncrypt, encryptionMethod, secret, iv); var decryptedMessage = decrypt(encryptedMessage, encryptionMethod, secret, iv); console.log(encryptedMessage); console.log(decryptedMessage); 

aes256cbc.php

 <?php date_default_timezone_set('UTC'); $textToEncrypt = substr(date('c'),0,19) . "|My super secret information."; $encryptionMethod = "AES-256-CBC"; $secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length $iv = substr($secret, 0, 16); $encryptedMessage = openssl_encrypt($textToEncrypt, $encryptionMethod, $secret,0,$iv); $decryptedMessage = openssl_decrypt($encryptedMessage, $encryptionMethod, $secret,0,$iv); echo "$encryptedMessage\n"; echo "$decryptedMessage\n"; ?> 

Секрет здесь, чтобы избежать проблем с ключом / iv размером / расшифровкой, состоит в том, чтобы иметь секрет ровно 32 символов и 16 для IV. Кроме того, очень важно использовать «base64» и «utf8» в NodeJS, поскольку они являются значениями по умолчанию в PHP.

Вот несколько примеров:

 $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G3ZQ40f5bSw8P9n5OtWl1t86nV5Qfh4zNRPFbsciyyHyU3Qi4Ga1oTiTwzrPIZQXLw== 2015-01-27T18:29:12|My super secret information. zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G3ZQ40f5bSw8P9n5OtWl1t86nV5Qfh4zNRPFbsciyyHyU3Qi4Ga1oTiTwzrPIZQXLw== 2015-01-27T18:29:12|My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G6B6+8aavHNc/Ymv9L6Omod8Di3tMbvOa2B7O2Yiyoutm9fy9l0G+P5VJT9z2qNESA== 2015-01-27T18:29:15|My super secret information. zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G6B6+8aavHNc/Ymv9L6Omod8Di3tMbvOa2B7O2Yiyoutm9fy9l0G+P5VJT9z2qNESA== 2015-01-27T18:29:15|My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G4oD1Fr5yLByON6QDE56UOqP6kkfGJzpyH6TbwZYX2oGlh2JGv+aHYUMh0qQnAj/uw== 2015-01-27T18:29:29|My super secret information. zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G4oD1Fr5yLByON6QDE56UOqP6kkfGJzpyH6TbwZYX2oGlh2JGv+aHYUMh0qQnAj/uw== 2015-01-27T18:29:29|My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G5OVCbCaUy8a0LLF+Bn8UT4X3nYbtynO0Zt2mvXnnli9dRxrxMw43uWnkh8MIwVHXA== 2015-01-27T18:29:31|My super secret information. zra3FX4iyCc7qPc1dZs+G5OVCbCaUy8a0LLF+Bn8UT4X3nYbtynO0Zt2mvXnnli9dRxrxMw43uWnkh8MIwVHXA== 2015-01-27T18:29:31|My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM2FrONG6Fk5d7FOItYEdbnaZIhhmg/apa8/jPwKFkDXD9eNqWC3w0JzY5wjtZADiBA== 2015-01-27T18:30:08|My super secret information. fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM2FrONG6Fk5d7FOItYEdbnaZIhhmg/apa8/jPwKFkDXD9eNqWC3w0JzY5wjtZADiBA== 2015-01-27T18:30:08|My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM4SRfi6jG5EoDFEF6d9xCIyluXSiMaKlhd89ovpeOz/YyEIlPbYR4ly00gf6hWfKHw== 2015-01-27T18:30:45|My super secret information. fdsqSyHBJjlwD0jYfOUZM4SRfi6jG5EoDFEF6d9xCIyluXSiMaKlhd89ovpeOz/YyEIlPbYR4ly00gf6hWfKHw== 2015-01-27T18:30:45|My super secret information. 

ЗАМЕТКА:

Я использую формат « timestamp | message », чтобы избегать людей в средних атаках . Например, если зашифрованное сообщение содержит идентификатор, подлежащий аутентификации, MitM может захватывать сообщение и повторно отправлять его каждый раз, когда он хочет повторно аутентифицироваться.

Поэтому я мог бы проверить временную метку на зашифрованном сообщении в течение небольшого интервала времени. Таким образом, одно и то же сообщение зашифровывается по-разному каждую секунду из-за временной метки и не может использоваться из этого фиксированного интервала времени.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Здесь я неправильно использовал Инициализационный вектор (IV). Как @ArtjomB. пояснил, что IV должна быть первой частью зашифрованного сообщения, а также должна быть случайной величиной. Также рекомендуется использовать значение hmac в заголовке HTTP ( x-hmac: *value* ), чтобы проверить, что сообщение было создано из действительного источника (но это не относится к проблеме с сообщением «повторная передача», описанной ранее ).

Вот улучшенная версия, включая hmac для php и node и IV как часть зашифрованного сообщения:

aes256cbc.js (v2)

 var crypto = require('crypto'); var encrypt = function (message, method, secret, hmac) { //var iv = crypto.randomBytes(16).toString('hex').substr(0,16); //use this in production var iv = secret.substr(0,16); //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors) var encryptor = crypto.createCipheriv(method, secret, iv); var encrypted = new Buffer(iv).toString('base64') + encryptor.update(message, 'utf8', 'base64') + encryptor.final('base64'); hmac.value = crypto.createHmac('md5', secret).update(encrypted).digest('hex'); return encrypted; }; var decrypt = function (encrypted, method, secret, hmac) { if (crypto.createHmac('md5', secret).update(encrypted).digest('hex') == hmac.value) { var iv = new Buffer(encrypted.substr(0, 24), 'base64').toString(); var decryptor = crypto.createDecipheriv(method, secret, iv); return decryptor.update(encrypted.substr(24), 'base64', 'utf8') + decryptor.final('utf8'); } }; var encryptWithTSValidation = function (message, method, secret, hmac) { var messageTS = new Date().toISOString().substr(0,19) + message; return encrypt(messageTS, method, secret, hmac); } var decryptWithTSValidation = function (encrypted, method, secret, hmac, intervalThreshold) { var decrypted = decrypt(encrypted, method, secret, hmac); var now = new Date(); var year = parseInt(decrypted.substr(0,4)), month = parseInt(decrypted.substr(5,2)) - 1, day = parseInt(decrypted.substr(8,2)), hour = parseInt(decrypted.substr(11,2)), minute = parseInt(decrypted.substr(14,2)), second = parseInt(decrypted.substr(17,2)); var msgDate = new Date(Date.UTC(year, month, day, hour, minute, second)) if (Math.round((now - msgDate) / 1000) <= intervalThreshold) { return decrypted.substr(19); } } var message = 'My super secret information.'; var method = 'AES-256-CBC'; var secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length var hmac = {}; //var encrypted = encrypt(message, method, secret, hmac); //var decrypted = decrypt(encrypted, method, secret, hmac); var encrypted = encryptWithTSValidation(message, method, secret, hmac); var decrypted = decryptWithTSValidation(encrypted, method, secret, hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h console.log("Use HTTP header 'x-hmac: " + hmac.value + "' for validating against MitM-attacks."); console.log("Encrypted: " + encrypted); console.log("Decrypted: " + decrypted); 

Обратите внимание, что crypto.createHmac(...).digest('hex') переваривается hex . Это значение по умолчанию для PHP для hmac .

aes256cbc.php (v2)

 <?php function encrypt ($message, $method, $secret, &$hmac) { //$iv = substr(bin2hex(openssl_random_pseudo_bytes(16)),0,16); //use this in production $iv = substr($secret, 0, 16); //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors) $encrypted = base64_encode($iv) . openssl_encrypt($message, $method, $secret, 0, $iv); $hmac = hash_hmac('md5', $encrypted, $secret); return $encrypted; } function decrypt ($encrypted, $method, $secret, $hmac) { if (hash_hmac('md5', $encrypted, $secret) == $hmac) { $iv = base64_decode(substr($encrypted, 0, 24)); return openssl_decrypt(substr($encrypted, 24), $method, $secret, 0, $iv); } } function encryptWithTSValidation ($message, $method, $secret, &$hmac) { date_default_timezone_set('UTC'); $message = substr(date('c'),0,19) . "$message"; return encrypt($message, $method, $secret, $hmac); } function decryptWithTSValidation ($encrypted, $method, $secret, $hmac, $intervalThreshold) { $decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac); $now = new DateTime(); $msgDate = new DateTime(str_replace("T"," ",substr($decrypted,0,19))); if (($now->getTimestamp() - $msgDate->getTimestamp()) <= $intervalThreshold) { return substr($decrypted,19); } } $message = "My super secret information."; $method = "AES-256-CBC"; $secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length //$encrypted = encrypt($message, $method, $secret, $hmac); //$decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac); $encrypted = encryptWithTSValidation($message, $method, $secret, $hmac); $decrypted = decryptWithTSValidation($encrypted, $method, $secret, $hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h echo "Use HTTP header 'x-hmac: $hmac' for validating against MitM-attacks.\n"; echo "Encrypted: $encrypted\n"; echo "Decrypted: $decrypted\n"; ?> 

Вот несколько примеров:

 $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php Use HTTP header 'x-hmac: 6862972ef0f463bf48523fc9e334bb42' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==I6cAKeoxeSP5TGgtK59PotB/iG2BUSU8Y6NhAhVabN9UB+ZCTn7q2in4JyLwQiGN Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: 6862972ef0f463bf48523fc9e334bb42' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==I6cAKeoxeSP5TGgtK59PotB/iG2BUSU8Y6NhAhVabN9UB+ZCTn7q2in4JyLwQiGN Decrypted: My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php Use HTTP header 'x-hmac: b2e63f216acde938a82142220652cf59' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CSgYBBR8dkZytORm8xwEDmD9WB1mpqC3XnSrB+wR3/KW Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: b2e63f216acde938a82142220652cf59' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CSgYBBR8dkZytORm8xwEDmD9WB1mpqC3XnSrB+wR3/KW Decrypted: My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php Use HTTP header 'x-hmac: 73181744453d55eb6f81896ffd284cd8' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CTGik4Lv9PnWuEg5SiADJcdKX1to0LrNKmuCiYIweBAZ Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: 73181744453d55eb6f81896ffd284cd8' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CTGik4Lv9PnWuEg5SiADJcdKX1to0LrNKmuCiYIweBAZ Decrypted: My super secret information. $ node aes256cbc.js && php aes256cbc.php Use HTTP header 'x-hmac: 5372ecca442d65f582866cf3b24cb2b6' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CYEITF6aozBNp7bA54qY0Ugg9v6ktwoH6nqRyatkFqy8 Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: 5372ecca442d65f582866cf3b24cb2b6' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==YsFRdKzCLuCk7Yg+U+S1CYEITF6aozBNp7bA54qY0Ugg9v6ktwoH6nqRyatkFqy8 Decrypted: My super secret information. 

И последнее, но не менее важное: если у вас нет установленного в php mcrypt openssl mod, вы можете использовать mcrypt вместо rijndael128 и pkcs7 padding ( source ) следующим образом:

aes256cbc-mcrypt.php (v2)

 <?php function pkcs7pad($message) { $padding = 16 - (strlen($message) % 16); return $message . str_repeat(chr($padding), $padding); } function pkcs7unpad($message) { $padding = ord(substr($message, -1)); //get last char and transform it to Int return substr($message, 0, -$padding); //remove the last 'padding' string } function encrypt ($message, $method, $secret, &$hmac) { //$iv = substr(bin2hex(mcrypt_create_iv(mcrypt_get_iv_size($method, MCRYPT_MODE_CBC), MCRYPT_DEV_URANDOM)),0,16); //use this in production $iv = substr($secret, 0, 16); //using this for testing purposes (to have the same encryption IV in PHP and Node encryptors) $message = pkcs7pad($message); $encrypted = base64_encode($iv) . base64_encode(mcrypt_encrypt($method, $secret, $message, MCRYPT_MODE_CBC, $iv)); $hmac = hash_hmac('md5', $encrypted, $secret); return $encrypted; } function decrypt ($encrypted, $method, $secret, $hmac) { if (hash_hmac('md5', $encrypted, $secret) == $hmac) { $iv = base64_decode(substr($encrypted, 0, 24)); return pkcs7unpad(mcrypt_decrypt($method, $secret , base64_decode(substr($encrypted, 24)) , MCRYPT_MODE_CBC, $iv)); } } function encryptWithTSValidation ($message, $method, $secret, &$hmac) { date_default_timezone_set('UTC'); $message = substr(date('c'),0,19) . "$message"; return encrypt($message, $method, $secret, $hmac); } function decryptWithTSValidation ($encrypted, $method, $secret, $hmac, $intervalThreshold) { $decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac); $now = new DateTime(); //echo "Decrypted: $decrypted\n"; $msgDate = new DateTime(str_replace("T"," ",substr($decrypted,0,19))); if (($now->getTimestamp() - $msgDate->getTimestamp()) <= $intervalThreshold) { return substr($decrypted,19); } } $message = "My super secret information."; $method = MCRYPT_RIJNDAEL_128; $secret = "My32charPasswordAndInitVectorStr"; //must be 32 char length //$encrypted = encrypt($message, $method, $secret, $hmac); //$decrypted = decrypt($encrypted, $method, $secret, $hmac); $encrypted = encryptWithTSValidation($message, $method, $secret, $hmac); $decrypted = decryptWithTSValidation($encrypted, $method, $secret, $hmac, 60*60*12); //60*60m*12=12h echo "Use HTTP header 'x-hmac: $hmac' for validating against MitM-attacks.\n"; echo "Encrypted: $encrypted\n"; echo "Decrypted: $decrypted\n"; ?> 

Конечно, некоторые тесты:

 $ php aes256cbc-mcrypt.php && node aes256cbc.js Use HTTP header 'x-hmac: 801282a9ed6b2d5bd2254140d7a17582' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v9IyatyGeNT2yebrpJZ5xH73H5fFcV1zhqhRGwM0ToGU Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: 801282a9ed6b2d5bd2254140d7a17582' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v9IyatyGeNT2yebrpJZ5xH73H5fFcV1zhqhRGwM0ToGU Decrypted: My super secret information. $ php aes256cbc-mcrypt.php && node aes256cbc.js Use HTTP header 'x-hmac: 0ab2bc83108e1e250f6ecd483cd65329' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v79P+j4YUl8ln8eu7FDqEdbxMe1Z7BvW8iVUN1qFCiHM Decrypted: My super secret information. Use HTTP header 'x-hmac: 0ab2bc83108e1e250f6ecd483cd65329' for validating against MitM-attacks. Encrypted: YjE0ZzNyMHNwVm50MGswbQ==ipQ+Yah8xoF0C6yjCJr8v79P+j4YUl8ln8eu7FDqEdbxMe1Z7BvW8iVUN1qFCiHM Decrypted: My super secret information.