ГЛАВА 16. Безопасность.

Шифрование данных

Общие функции шифрования

Шифрование данных в Web имеет смысл только в том случае, если сценарии, в которых используются средства шифрования, работают на защищенном сервере. Почему? Поскольку РНР является сценарным языком, работающим на стороне сервера, перед шифрованием данные должны быть отправлены на сервер в простом текстовом формате. Если данные передаются через незащищенное соединение, существует немало способов перехвата этой информации в процессе ее пересылки от пользователя на сервер. За дополнительными сведениями о защите сервера Apache обращайтесь на сайт http://www.apache-ssl.org. Читателям, работающим с другими web-серверами, следует обращаться к документации. Скорее всего, для этих серверов существует хотя бы одно (а может, и больше) решение области безопасности.

md5()

Хэширующий алгоритм MD5 используется (в частности) для создания цифровых подписей, позволяющих однозначно идентифицировать отправителя. В РНР для этого алгоритма существует специальная функция

string md5(string строка)

MD5 является алгоритмом «одностороннего» хэширования; это означает, что данные, хэшируемые функцией md5(), восстановить уже невозможно.

Алгоритм MD5 также применяется при проверке паролей. Поскольку теоретически невозможно восстановить исходную строку, обработанную алгоритмом MD5, можно хэшировать пароль функцией md5() и затем сравнивать зашифрованный пароль с результатом обработки пароля, введенного пользователем при попытке получения доступа к конфиденциальной информации.

Допустим, у нас имеется некоторый секретный пароль toystore с хэш-кодом 745e2abd7c52eeldd7cl4aeOd71b9d76. Хэшированное значение сохраняется на сервере и сравнивается с хэш-эквивалентом пароля, введенного пользователем. Даже если злоумышленник получит доступ к зашифрованному паролю, это ни на что не повлияет, поскольку он (теоретически) не сможет восстановить по нему оригинал. Пример хэширования строки:

$val = "secret";
$hash_val = md5 ($val);

// $hash_val = "Clab6fb9182fl6eed935bal9aa830788";

В следующем раздеяе я представлю другой способ шифрования данных, в котором используется одна из стандартных функций РНР.

crypt()

Функция crypt() является удобным средством для одностороннего шифрования данных. Под «односторонним шифрованием» я подразумеваю, что данные могуттолько шифроваться — алгоритмы для расшифровки данных, обработанных функцией crypt(), пока неизвестны. Синтаксис:

string cкypt(string строке[, детерминант])

Первый параметр определяет строку, шифруемую функцией crypt(). Необязательный второй параметр определяет алгоритм, используемый при шифровании. Точнее, тип алгоритма определяется длиной детерминанта. Различные типы алгоритмов и длины их детерминантов перечислены в табл. 16.2.

Таблица 16.2. Алгоритмы шифрования и длины их детерминантов

В листинге 16.1 продемонстрировано использование функции crypt() для создания и сравнения зашифрованных паролей.

Листинг 16.1. Применение функции crypt(STD_DES) для хранения и сравнения паролей

<?
$user_pass = "123456";

// Выделить первые два символа $user_pass
// и использовать их в качестве детерминанта.
$salt = substr($user_pass. 0, 2);

// Зашифровать и сохранить пароль.
$crypt1 = crypt($user_pass, ;salt);

// $crypt1 = "12tir.zIbWQ3c"
//...пользователь вводит пароль
$entered_pass = "123456";

// Получить первые два символа хранящегося пароля
$salt1 = substr($crypt, 0, 2);

// Зашифровать $entered_pass, используя $saltl в качестве детерминанта.
$crypt2 = crypt($entered_pass, $salt1);

// $crypt2 = "12tir.zIbWQ3c";
// Следовательно. $cryptl = $crypt2
?> 

Если вы выбираете между crypt() и md5() для шифрования данных на сайте, рекомендую остановиться на md5() — эта функция обеспечивает лучшую защиту.

Как видно из листинга 16.1, $crypt совпадает с $crypt2, но только потому, что мы правильно использовали первые два символа $crypt1 в качестве детерминанта для шифрования $entered_pass. Поэкспериментируйте с этим примером, попробуйте использовать различные значения, и вы убедитесь, что $crypt1 совпадает с $crypt2 лишь при использовании этой процедуры.

mhash()

Функция mhash() поддерживает несколько алгоритмов хэширования, которые позволяют разработчикам использовать контрольные суммы и разнообразные цифровые подписи в приложениях РНР. Хэши также используются для хранения паролей. Подключение модуля mhash в РНР выполняется очень просто:

1. Зайдите на сайт http://mhash.sourceforge.net/и загрузите пакет.
2. Распакуйте содержимое архива и выполните инструкции, приведенные в документе INSTALL.
3. Откомпилируйте РНР с ключом -with-mhash.

Как видите, ничего сложного. Впрочем, имеется одно обстоятельство, которое часто вызывает проблемы при компиляции mhash для комбинации РНР/Apache, — многим пользователям приходится конфигурировать mhash следующим образом: " ./configure -disable -pthreads" (вы поймете, о чем идет речь, если прочитаете документ INSTALL). Помните об этом в процессе компиляции.

После завершения установки в вашем распоряжении оказываются все функциональные возможности mhash. Алгоритмы хэширования, поддерживаемые в настоящее время mhash, перечислены в табл. 16.3.

Таблица 16.3. Алгоритмы хэширования, поддерживаемые mhash()

mcrypt()

Mcrypt — популярный пакет шифрования данных в РНР, обеспечивающий возможность двустороннего шифрования (то есть собственно шифрование и расшифровку данных). Четыре режима шифрования, поддерживаемых модулем mcrypt, перечислены ниже.

CBC

Режим СВС (Cipher Block Chaining) является самым распространенным из всех четырех режимов mcrypt. В отличие от режима ЕСВ (см. ниже), СВС обеспечивает разное шифрование идентичных блоков текста, что затрудняет поиск закономерностей при попытке несанкционированной расшифровки. Если вы не знаете, какой из четырех режимов следует использовать, выбирайте СВС. Впрочем, перед принятием окончательного решения стоит ознакомиться со всеми четырьмя режимами.

СFВ

Режим СFВ (Cipher Feedback) обладает некоторыми характеристиками потоковых шифров, что избавляет от необходимости накопления блоков данных перед шифрованием. Данный режим используется очень редко.

ЕСВ

Режим ЕСВ (Electronic Code Book) шифрует каждый текстовый блок независимым блочным шифром, что несколько снижает его защищенность при шифровании относительно малых блоков обычного текста. Поскольку ЕСВ шифрует два блока простого текста одинаковым шифром, у злоумышленника появляется основа для расшифровки. Следовательно, если у вас нет веских доводов в пользу ЕСВ, вероятно, лучше воспользоваться режимом СВС.

OFB

По многим характеристикам режим OFB (Output Feedback) похож на режим СFВ. Как и СFВ, он используется относительно редко.

Чтобы воспользоваться средствами mcrypt необходимо предварительно принять пакет по адресу ftp://argeas.cs-net.gr/pub/unix/mcrypt.