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PHP 加密與 JavaScript 解密實戰：Base64 + XOR + MD5 金鑰衍生方案

編輯：PHP 相關知識

在前後端分離架構中，有時需在 PHP 端加密敏感資料 (如 Token、用戶 ID、業務參數)，前端 JavaScript 解密使用。本文實作一套「Base64 編碼 + XOR 流加密 + MD5 金鑰衍生」的對稱加密方案，並提供完整的 PHP 加密類與對應的 JavaScript 解密代碼 (含純 JS 實現的 MD5 與 Base64)。

加密演算法原理

明文 → Base64 編碼：將任意二進制/字串轉為可列印字元集，便於傳輸。
金鑰衍生：固定鹽值 md5('secret_salt') 產生 32 字元十六進位金鑰 (128 bit)。
XOR 流加密：Base64 字串與金鑰循環異或，產生密文位元組序列。
密文 → Base64 編碼：再次 Base64 編碼，得到最終可安全傳輸的字串。

解密為逆向操作：Base64 解碼 → XOR 還原 → Base64 解碼 → 明文。

PHP 端加密類

<?php
class CryptoBridge {
    private string $secretSalt;

    public function __construct(string $secretSalt = 'your_strong_random_salt_here') {
        $this->secretSalt = $secretSalt;
    }

    /** 獲取 32 字元十六進位金鑰 */
    private function getKey(): string {
        return md5($this->secretSalt);
    }

    /** 加密：回傳 Base64 字串 */
    public function encrypt(string $plaintext): string {
        $b64 = base64_encode($plaintext);
        $key = $this->getKey();
        $keyLen = strlen($key);
        $cipher = '';

        for ($i = 0; $i < strlen($b64); $i++) {
            $k = $i % $keyLen;
            $cipher .= $b64[$i] ^ $key[$k];
        }
        return base64_encode($cipher);
    }

    /** 解密：回傳明文 */
    public function decrypt(string $ciphertext): string {
        $raw = base64_decode($ciphertext, true);
        if ($raw === false) throw new Exception('Invalid Base64 ciphertext');
        $key = $this->getKey();
        $keyLen = strlen($key);
        $plain = '';

        for ($i = 0; $i < strlen($raw); $i++) {
            $k = $i % $keyLen;
            $plain .= $raw[$i] ^ $key[$k];
        }
        $decoded = base64_decode($plain, true);
        if ($decoded === false) throw new Exception('Decryption failed: invalid padding or key');
        return $decoded;
    }
}

// 使用範例
$crypto = new CryptoBridge('my_app_secret_2024');
$encrypted = $crypto->encrypt('user_id=12345&role=admin&expire=1735689600');
echo "Encrypted: $encrypted\n";
// 解密驗證
echo "Decrypted: " . $crypto->decrypt($encrypted) . "\n";
?>

JavaScript 端解密實現

需引入 md5.js 與 base64.js (見下方完整代碼)。

<script src="md5.js"></script>
<script src="base64.js"></script>
<script>
const CRYPTO_SALT = 'my_app_secret_2024'; // 必須與 PHP 端一致

function decrypt(ciphertext) {
    const key = md5(CRYPTO_SALT); // 32 字元 hex 字串
    const raw = Base64.decode(ciphertext); // 解碼為二進制字串
    let plain = '';

    for (let i = 0; i < raw.length; i++) {
        const k = i % key.length;
        plain += String.fromCharCode(raw.charCodeAt(i) ^ key.charCodeAt(k));
    }
    // 二次 Base64 解碼得到明文
    return Base64.decode(plain);
}

// 測試
const encryptedFromPhp = 'U1s1TFN3IQ0reTZbBgJlCA===='; // PHP 加密輸出範例
console.log('Decrypted:', decrypt(encryptedFromPhp)); // 輸出明文
</script>

純 JavaScript MD5 實現 (md5.js)

標準 RFC 1321 實現，無外部依賴，支援 UTF-8 輸入。代碼較長，建議直接下載成熟庫 (如 blueimp-md5)，此處僅展示核心結構：

// md5.js - 精簡版結構 (完整代碼請參考 blueimp-md5 或 crypto-js)
var MD5 = (function() {
    // 核心常數與循環左移
    function rotateLeft(n, s) { return (n << s) | (n >>> (32 - s)); }
    // 四輪非線性函數 F, G, H, I
    // ... (省略完整 64 步運算)
    // 輸出格式控制
    var hexcase = 0; // 0=小寫, 1=大寫
    var b64pad = "";
    return {
        hex: function(s) { return rstr2hex(rstr_md5(str2rstr_utf8(s))); },
        b64: function(s) { return rstr2b64(rstr_md5(str2rstr_utf8(s))); },
        // ... 其他輔助方法
    };
})();

// 使用方式
const hash = MD5.hex('hello world'); // 5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

💡 生產環境強烈建議：使用 npm install blueimp-md5 或 crypto-js，或直接用瀏覽器原生 crypto.subtle.digest('SHA-256', ...) (現代瀏覽器支援)，避免手寫加密代碼的安全風險。

純 JavaScript Base64 實現 (base64.js)

支援 UTF-8、URL-safe 變體、Node.js Buffer 相容。同樣建議使用成熟庫 (如 base64-js、js-base64)：


// base64.js - 結構示意
const Base64 = {
    btoa: (str) => btoa(unescape(encodeURIComponent(str))), // 現代瀏覽器原生支援
    atob: (str) => decodeURIComponent(escape(atob(str))),
    encode: (str, urlSafe = false) => { /* ... */ },
    decode: (str, urlSafe = false) => { /* ... */ }
};

// 現代瀏覽器可直接用
const encoded = btoa('中文測試'); // 5Lit5paH5a2X5rWL6K+V
const decoded = atob(encoded);   // 中文測試

安全性評估與改進建議

層面	現狀	風險	改進
加密強度	XOR 流密碼 + 固定金鑰	已知明文攻擊可還原金鑰；重放攻擊	改用 AES-GCM / ChaCha20-Poly1305 (需引入 Web Crypto API 或 sodium.js)
金鑰管理	硬編碼鹽值	原始碼洩露即金鑰洩露	後端動態下發一次性金鑰 (KMS)、或用 ECDH 協商會話金鑰
完整性驗證	無	密文竄改無法檢測	加入 HMAC-SHA256 或使用認證加密 (AEAD)
重放防護	無	舊密文可重複使用	明文加入 timestamp/nonce，解密後驗證時效
前端安全	金鑰暴露於前端代碼	任何人可解密	此方案僅適用「防誠實用戶竄改」或「混淆非核心參數」，不可用於真正機密資料

現代最佳替代方案

方案一：JWT (JSON Web Token) - 標準化、無狀態、廣泛支援

// PHP (firebase/php-jwt)
use Firebase\JWT\JWT;
$token = JWT::encode(['uid' => 123, 'exp' => time()+3600], $secretKey, 'HS256');

// JS (jsrsasign 或直接驗證簽名)

方案二：Web Crypto API (瀏覽器原生、無依賴)

// 前端生成金鑰對、加密/解密、簽名/驗證
const keyPair = await crypto.subtle.generateKey({name: 'RSA-OAEP', modulusLength: 2048}, true, ['encrypt', 'decrypt']);
const encrypted = await crypto.subtle.encrypt({name: 'RSA-OAEP'}, keyPair.publicKey, plaintextBuffer);

方案三：libsodium (PHP 7.2+ 內建、JS 移植可用)

// PHP
$key = sodium_crypto_secretbox_keygen();
$nonce = random_bytes(SODIUM_CRYPTO_SECRETBOX_NONCEBYTES);
$cipher = sodium_crypto_secretbox($message, $nonce, $key);
// 發送 nonce + cipher (Base64)
// JS 端用 sodium.js 或 tweetnacl.js 解密

本文提供的 XOR+Base64 方案適合「快速原型、非核心參數混淆、學習加密原理」。任何涉及真實用戶隱私、支付憑證、權限 Token 的場景，**請務必使用經過專業審計的標準加密庫與協議 (JWT, JWE, libsodium, Web Crypto)**，切勿自行拼裝加密邏輯上線。