存储加密密钥和初始化向量以供以后与 openSSL 一起使用

Question

我想使用 OpenSSL 加密/解密数据库数据。我在以下链接中找到并尝试使用代码： How to encrypt plaintext with AES-256 CBC in PHP using OpenSSL?

但是，如果我希望能够在稍后阶段解密已加密的数据，我似乎需要保留加密密钥和初始化向量以供以后使用。这给了我一个问题，因为我找不到存储这些数据位的方法。它们是在我加密数据时随机生成的，并且在那之后我目前会丢失它们，因为看起来我无法存储它们。我可以将它们存储到 PHP 变量中，但不能长期将它们存储在其他任何地方。

我的目标是加密客户数据库中的所有数据，因此显然需要这些数据位在必要时解密数据。在数据库中添加新数据或编辑现有数据时，我也需要使用它们。

因此，我需要找到一种存储加密密钥和初始化向量以供以后使用的方法。它们都是字节数组（32 字节和 16 字节），但除了 PHP 变量之外，我找不到存储它们的方法。

任何帮助将不胜感激。

Answer 1

但是，如果我希望能够在以后解密已加密的数据，我似乎需要保留加密密钥和初始化向量以供以后使用。

请注意不要混淆两者。

• 您将为您的系统总共存储一个密钥。密钥可以重复用于多条消息。
• 对于每条消息，初始化向量必须是唯一且不可预测的。

这甚至没有涉及其他问题（CBC 模式不是 IND-CCA2 安全的，针对 PKCS#7 填充的填充 oracle 攻击，以及在尝试通过构建一个CBC+HMAC 协议）。

如何安全地解决问题

最好的办法是把它变成别人的问题，并使用一个库来为你解决这个问题。正如安全专家所说，“不要推出自己的加密货币。”

CipherSweet 是一个 PHP 库（带有 Node.js 端口），旨在促进可搜索的对称加密。您不必使用可搜索位（它涉及创建从明文派生的盲索引），加密经过微调以确保安全性且易于使用。

例如见here

<?php
use ParagonIE\CipherSweet\CipherSweet;
use ParagonIE\CipherSweet\EncryptedField;
use ParagonIE\CipherSweet\EncryptedRow;
use ParagonIE\CipherSweet\KeyProvider\StringProvider;

// Set up CipherSweet; you can use other key providers (e.g. for Amazon KMS)
$provider = new StringProvider(
    // Example key, chosen randomly, hex-encoded:
    '4e1c44f87b4cdf21808762970b356891db180a9dd9850e7baf2a79ff3ab8a2fc'
);
$engine = new CipherSweet($provider);

// For just a single field
$fieldEncrypter = new EncryptedField($engine, 'my_table', 'my_field_name');
$ciphertext = $fieldEncrypter->encryptValue("some plaintext value");

// For multiple fields, this API is probably easier:
$rowEncrypter = (new EncryptedRow($engine, 'other_table'))
    ->addTextField('name')
    ->addIntegerField('hidden_id')
    ->addFloatField('latitude')
    ->addFloatField('longitude')
    ->addBooleanField('secret_boolean');

$safeToStore = $rowEncrypt->encryptRow([
   'name' => 'John',
   'hidden_id' => 123,
   'latitude' => 12.34,
   'longitude' => 56.789,
   'secret_boolean' => true
]);

它是免费的、开源的、获得许可的，由一家专门从事应用程序安全和密码学的公司开发，非常适合解决手头的问题。

CipherSweet 很酷的一点是，如果您使用它，您不必考虑字节数组和字符串之间的内在差异（以及两者之间的转换逻辑）。您甚至不必知道 IV 是什么，更不用说如何正确使用它们了。密码学工程已经为您完成。

如果您需要生成密钥，只需复制上面的StringProvider 示例并将十六进制编码的字符串替换为bin2hex(random_bytes(32)) 的输出即可。