discuz 的加密与解密函数authcode解析

https://www.akii.org/discuz-encryption-and-decryption-functions-authcode-analysis.html

 

discuz的 authcode 函数可以说对中国的PHP界作出了重大贡献。包括康盛自己的产品，以及大部分中国使用PHP的公司都用这个函数进行加密，authcode 是使用异或运算进行加密和解密。

原理如下，假如：

加密

明文：1010 1001
密匙：1110 0011
密文：0100 1010

得出密文0100 1010，解密之需和密匙异或下就可以了

解密

密文：0100 1010
密匙：1110 0011
明文：1010 1001

并没有什么高深的算法，密匙重要性很高，所以，关键在于怎么生成密匙。

那我们一起看下康盛的authcode怎么做的吧

// 参数解释
// $string： 明文 或 密文
// $operation：DECODE表示解密,其它表示加密
// $key： 密匙
// $expiry：密文有效期
function authcode($string, $operation = 'DECODE', $key = '', $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
    // 加入随机密钥，可以令密文无任何规律，即便是原文和密钥完全相同，加密结果也会每次不同，增大破解难度。
    // 取值越大，密文变动规律越大，密文变化 = 16 的 $ckey_length 次方
    // 当此值为 0 时，则不产生随机密钥
    $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($operation == 'DECODE') {
        // substr($result, 0, 10) == 0 验证数据有效性
        // substr($result, 0, 10) - time() > 0 验证数据有效性
        // substr($result, 10, 16) == substr(md5(substr($result, 26).$keyb), 0, 16) 验证数据完整性
        // 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 '';
        }
    } 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 $keyc.str_replace('=', '', base64_encode($result));
    }
}