一、简介
DES 是对称性加密里面常见一种，全称为 Data Encryption Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法。密钥长度是64位(bit)，超过位数密钥被忽略。所谓对称性加密即加密和解密密钥相同，对称性加密一般会按照固定长度，把待加密字符串分成块，不足一整块或者刚好最后有特殊填充字符。
跨语言做 DES 加密解密经常会出现问题，往往是填充方式不对、编码不一致或者加密解密模式没有对应上造成。常见的填充模式有： pkcs5、pkcs7、iso10126、ansix923、zero。加密模式有：DES-ECB、DES-CBC、DES-CTR、DES-OFB、DES-CFB。
作为一个软件开发者，可以通过工具测试 DES 加密解密，这里推荐一个在线工具：http://tool.chacuo.net/cryptdes
二、实现
PHP 提供了 Mcrypt 系列函数来实现 DES 的加解密，但该扩展中的函数陆续被废弃，自 PHP 7.2.0 起，会移到 PECL。
所以本代码用了更通用的 OPENSSL 方式实现 DES 的加解密，具体的实现和使用代码如下：
<?php
/**
* DES 加解密 工具类
*/
class DES {
/**
* @var string $method 加解密方法，可通过 openssl_get_cipher_methods() 获得
*/
protected $method;
/**
* @var string $key 加解密的密钥
*/
protected $key;
/**
* @var string $output 输出格式 无、base64、hex
*/
protected $output;
/**
* @var string $iv 加解密的向量
*/
protected $iv;
/**
* @var string $options
*/
protected $options;
// output 的类型
const OUTPUT_NULL = '';
const OUTPUT_BASE64 = 'base64';
const OUTPUT_HEX = 'hex';
/**
* DES constructor.
*
* @param string $key
* @param string $method
* ECB DES-ECB、DES-EDE3 （为 ECB 模式时，$iv 为空即可）
* CBC DES-CBC、DES-EDE3-CBC、DESX-CBC
* CFB DES-CFB8、DES-EDE3-CFB8
* CTR
* OFB
* @param string $output
* base64、hex
* @param string $iv
* @param int $options
*/
public function __construct($key, $method = 'DES-ECB', $output = '', $iv = '', $options = OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_NO_PADDING) {
$this->key = $key;
$this->method = $method;
$this->output = $output;
$this->iv = $iv;
$this->options = $options;
}
/**
* 加密
*
* @param $str
* @return string
*/
public function encrypt($str) {
$str = $this->pkcsPadding($str, 8);
$sign = openssl_encrypt($str, $this->method, $this->key, $this->options, $this->iv);
if ($this->output == self::OUTPUT_BASE64) {
$sign = base64_encode($sign);
} else if ($this->output == self::OUTPUT_HEX) {
$sign = bin2hex($sign);
}
return $sign;
}
/**
* 解密
*
* @param $encrypted
* @return string
*/
public function decrypt($encrypted) {
if ($this->output == self::OUTPUT_BASE64) {
$encrypted = base64_decode($encrypted);
} else if ($this->output == self::OUTPUT_HEX) {
$encrypted = hex2bin($encrypted);
}
$sign = openssl_decrypt($encrypted, $this->method, $this->key, $this->options, $this->iv);
$sign = $this->unPkcsPadding($sign);
$sign = rtrim($sign);
return $sign;
}
/**
* 填充
*
* @param $str
* @param $blocksize
* @return string
*/
private function pkcsPadding($str, $blocksize) {
$pad = $blocksize - (strlen($str) % $blocksize);
return $str . str_repeat(chr($pad), $pad);
}
/**
* 去填充
*
* @param $str
* @return string
*/
private function unPkcsPadding($str) {
$pad = ord($str{strlen($str) - 1});
if ($pad > strlen($str)) {
return false;
}
return substr($str, 0, -1 * $pad);
}
}
应用举例：
$key = 'key123456';
$iv = 'dudu1234';
// DES CBC 加解密
$des = new DES($key, 'DES-CBC', DES::OUTPUT_BASE64, $iv);
echo $base64Sign = $des->encrypt('Hello DES CBC'); // 返回 base64编码
echo "\n";
echo $des->decrypt($base64Sign);
echo "\n";
// DES ECB 加解密
$des = new DES($key, 'DES-ECB', DES::OUTPUT_HEX);
echo $hexSign = $des->encrypt('Hello DES ECB'); // 返回 16进制
echo "\n";
echo $des->decrypt($hexSign);
三、相关链接
- DES 加解密工具：http://tool.chacuo.net/cryptdes
- Mcrypt 官方文档：http://php.net/manual/zh/book.mcrypt.php
-
OPENSSL 加解密函数官方文档：
- openssl_encrypt：http://php.net/manual/zh/function.openssl-encrypt.php
- openssl_decrypt：http://php.net/manual/zh/function.openssl-decrypt.php
四、如何与 Java 打通
PHP代码：
$key = 'key123456'; $iv = 'dudu1234'; // DES CBC 加解密 $str = '我是 温建宝'; $des = new DES($key, 'DES-CBC', DES::OUTPUT_HEX, $iv); echo $hexSign = $des->encrypt($str); // 返回16进制编码 echo "\n"; echo $des->decrypt($hexSign); echo "\n";
输出：
b4a7a0529b777c0eaea6a80532452b5f0e89597bdbbf122c 我是 温建宝
Java代码：
(1) 引入 pom.xml 代码
<!--++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++--> <!-- Hutool 工具包（官网：https://hutool.cn） --> <!--++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++--> <dependency> <groupId>cn.hutool</groupId> <artifactId>hutool-all</artifactId> <version>4.6.1</version> </dependency>
(2) Java示例
package test;
import cn.hutool.crypto.Mode;
import cn.hutool.crypto.Padding;
import cn.hutool.crypto.symmetric.DES;
/**
* 测试
*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String key = "key123456";
String iv = "dudu1234";
DES des = new DES(Mode.CBC, Padding.PKCS5Padding, key.getBytes(), iv.getBytes());
String str = "我是 温建宝";
String hexSign = des.encryptHex(str);
System.out.println(hexSign);
String str2 = des.decryptStr(hexSign);
System.out.println(str2);
}
}
输出：
b4a7a0529b777c0eaea6a80532452b5f0e89597bdbbf122c 我是 温建宝
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