PHP 數據加密技術詳解：從單向哈希到對稱加密實戰

密碼學基礎回顧

• 加密：明文 → 密文 (可逆，需密鑰)。
• 哈希/單向加密：明文 → 固定長度摘要 (不可逆，驗證完整性、存儲密碼)。
• 鹽值：隨機數據輸入哈希，防彩虹表攻擊、相同密碼產生不同哈希。

PHP 核心加密函數族

1. crypt() - 經典單向哈希 (PHP 3+)

string crypt(string $input_string [, string $salt])

• 支持算法由系統 C 库決定：DES (2字符鹽)、MD5 ($1$ 12字符)、Blowfish ($2a$ 16字符)、SHA-256/512 ($5$/$6$)。
• 檢測支持：CRYPT_SALT_LENGTH, CRYPT_MD5, CRYPT_BLOWFISH 等常量。
• 驗證密碼：將用戶輸入密碼與存儲的完整哈希 (含鹽值、算法標識) 作為鹽值傳給 crypt()，比較結果。

2. 密碼哈希 API (PHP 5.5+ 強烈推薦)

$hash = password_hash("mypassword", PASSWORD_DEFAULT); // 自動選擇最強算法 (bcrypt/argon2)、生成鹽值
if (password_verify("user_input", $hash)) { /* 成功 */ }
// 算法升級檢查
if (password_needs_rehash($hash, PASSWORD_DEFAULT)) {
    $newHash = password_hash("user_input", PASSWORD_DEFAULT); // 更新存儲
}

**優勢**：自動處理鹽值、算法標識、成本因子，防止時序攻擊，未來兼容。

3. Mcrypt / OpenSSL - 對稱/非對稱加密 (可逆)

• Mcrypt：PHP 7.1 棄用，7.2 移除 (移至 PECL)。
• OpenSSL：現代標準。openssl_encrypt()/decrypt() 支持 AES, ChaCha20 等；openssl_pkey_new() 生成 RSA/ECC 密鑰對。

實戰：用戶認證系統密碼存儲

<?php
// 註冊/修改密碼
$hash = password_hash($_POST['password'], PASSWORD_ARGON2ID); // PHP 7.2+ 推薦 Argon2id
// 存入數據庫: $hash (包含算法、成本、鹽值)

// 登錄驗證
$stmt = $pdo->prepare("SELECT password_hash FROM users WHERE username = ?");
$stmt->execute([$_POST['username']]);
$row = $stmt->fetch();
if ($row && password_verify($_POST['password'], $row['password_hash'])) {
    // 登錄成功
    if (password_needs_rehash($row['password_hash'], PASSWORD_ARGON2ID)) {
        // 重新哈希並更新數據庫
    }
}
?>

常見誤區與避坑

1. MD5/SHA1 存儲密碼：極快、無鹽、易碰撞，**嚴禁用於密碼**。
2. 自定義加密算法：crypt($pass, substr($pass,0,2)) 等自創方案極不安全。
3. 雙向加密存儲密碼：一旦密鑰洩露，所有密碼瞬間解密。**密碼只能哈希**。
4. 忽略時序攻擊：字符串比較使用 hash_equals() (PHP 5.6+)，password_verify 內部已處理。

總結

現代 PHP 開發：**密碼存儲只用 password_hash()/password_verify()**；數據加密傳輸/存儲用 openssl_encrypt() (AES-GCM/ChaCha20-Poly1305) 並妥善管理密鑰 (環境變量、KMS、HSM)；簽名驗證用 hash_hmac() 或非對稱簽名。