PHP+MySQL应用中使用XOR运算加密算法

时间:2009-12-24 15:31:40  来源:第二电脑网  作者:第二电脑网

  第二电脑网导读: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。 ...
  正文:

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。

1 <!--encrypy_xor:简单使用XOR运算的加密函数----------------------->
2 <?PHP
3 //加密函数
4 function myEncrypt($string, $key)
5 {
6 for($i=0; $i<STRLEN($STRING); p $i++)<>
7 {
8 for($j=0; $j<STRLEN($KEY); p $j++)<>
9 {
10 $string[$i] = $string[$i]^$key[$j];
11 }
12 }
13 return $string;
14 }


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。

1 //解密函数
2 function myDecrypt($string, $key)
3 {
4 for($i=0; $i<STRLEN($STRING); p $i++)<>
5 {
6 for($j=0; $j<STRLEN($KEY); p $j++)<>
7 {
8 $string[$i] = $key[$j]^$string[$i];
9 }
10 }
11 return $string;
12 }
13 ?>


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。

1 //示例
2 $my_password="chair";
3 echo "my_password = $my_password";
4 $my_key="1234567890";
5 $my_password_en=myEncrypt($my_password,$my_key);
6 echo "my_password_en = $my_password_en";
7 $my_password_de=myDecrypt($my_password_en,$my_key);
8 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。----www.002pc.com

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。

1 <?php
2 session_start(); //装载Session库,一定要放在首行
3 $user_name=$_POST["user_name"];
4 session_register("user_name"); //注册$user_name变量,注意没有$符号
5
6 require_once("sys_conf.inc"); //系统配置文件,包含数据库配置信息
7 require_once("encrypy_xor.php"); //包含xor加密函数文件
8
9 //连接数据库
10 $link_id=mysql_connect($DBHOST,$DBUSER,$DBPWD);
11 mysql_select_db($DBNAME); //选择数据库my_chat
12
13 //查询是否存在登录用户信息
14 $str="select name,password from user where name ='$user_name'";
15 $result=mysql_query($str,$link_id); //执行查询
16 @$rows=mysql_num_rows($result); //取得查询结果的记录笔数
17 $user_name=$_SESSION["user_name"];
18 $password=$_POST["password"];
19 $password_en=myEncrypt($user_name,$password); //加密用户信息
20
21 //对于老用户
22 if($rows!=0)
23 {
24 list($name,$pwd)=mysql_fetch_row($result);
25 $password_de=myDecrypt($pwd,$password); //解密用户信息
26
27 //如果密码输入正确
28 if($user_name==$password_de)
29 {
30 $str="update user set is_online =1 where name ='$user_name' and password='$password_en'";
31 $result=mysql_query($str, $link_id); //执行查询
32 require("main.php"); //转到聊天页面
33 }
34 //密码输入错误
35 else
36 {
37 require("relogin.php");
38 }
39 }
40 //对于新用户,将其信息写入数据库
41 else
42 {
43 $str="insert into user (name,password,is_online) values('$user_name', '$password_en',1)";
44 $result=mysql_query($str, $link_id); //执行查询
45 require("main.php"); //转到聊天页面
46 }
47 //关闭数据库
48 mysql_close($link_id);
49 ?>


第7行引入了加密函数文件encrypy_xor.php,包括上一小节介绍的两个函数。
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