Verschlüsselungsfilter

Verschlüsselungsfilter sind besonders nützlich für die Verschlüsselung von Dateien/Streams.

mcrypt.* und mdecrypt.*

Warnung

Dieses Feature ist seit PHP 7.1.0 als DEPRECATED (veraltet) markiert. Von der Verwendung dieses Features wird dringend abgeraten.

mcrypt.* und mdecrypt.* ermöglichen mit Hilfe von libmcrypt die symmetrische Ver- und Entschlüsselung. Beide Gruppen von Filtern unterstützen die gleichen Algorithmen, die für die Erweiterung mcrypt in Form von mcrypt.ciphername zur Verfügung stehen, wobei ciphername der Name der Verschlüsselung ist, wie er auch an die Funktion mcrypt_module_open() übergeben werden würde. Die folgenden fünf Filterparameter sind ebenfalls verfügbar:

mcrypt-Filterparameter
Parameter Erforderlich? Standard Beispielwerte
mode Optional cbc cbc, cfb, ecb, nofb, ofb, stream
algorithms_dir Optional ini_get('mcrypt.algorithms_dir') Das Verzeichnis, das die Algorithmen enthält
modes_dir Optional ini_get('mcrypt.modes_dir') Das Verzeichnis, das die Modi enthält
iv Required N/A Typischerweise 8, 16 oder 32 Byte Binärdaten. Abhängig von der Verschlüsselung
key Required N/A Typischerweise 8, 16 oder 32 Byte Binärdaten. Abhängig von der Verschlüsselung

Beispiel #1 Ver- und Entschlüsselung mit Blowfish

<?php
// $key wird als zuvor generiert angenommen
$iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_BLOWFISH, MCRYPT_MODE_CBC);
$iv = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_DEV_URANDOM);
$fp = fopen('encrypted-file.enc', 'wb');
fwrite($fp, $iv);
$opts = array('mode'=>'cbc','iv'=>$iv, 'key'=>$key);
stream_filter_append($fp, 'mcrypt.blowfish', STREAM_FILTER_WRITE, $opts);
fwrite($fp, 'zu verschlüsselnede Nachricht');
fclose($fp);

// entschlüsseln...
$fp = fopen('encrypted-file.enc', 'rb');
$iv = fread($fp, $iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_BLOWFISH, MCRYPT_MODE_CBC));
$opts = array('mode'=>'cbc','iv'=>$iv, 'key'=>$key);
stream_filter_append($fp, 'mdecrypt.blowfish', STREAM_FILTER_READ, $opts);
$data = rtrim(stream_get_contents($fp)); // entfernt das Null-Padding
fclose($fp);
echo $data;
?>

Beispiel #2 Verschlüsseln einer Datei mit AES-128 CBC und SHA256 HMAC

<?php
AES_CBC::encryptFile($password, "klartext.txt", "verschluesselt.enc");
AES_CBC::decryptFile($password, "verschluesselt.enc", "entschluesselt.txt");

class AES_CBC
{
   protected static $KEY_SIZES = array('AES-128'=>16,'AES-192'=>24,'AES-256'=>32);
   protected static function key_size() { return self::$KEY_SIZES['AES-128']; } // Standard AES-128
   public static function encryptFile($password, $input_stream, $aes_filename){
      $iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);
      $fin = fopen($input_stream, "rb");
      $fc = fopen($aes_filename, "wb+");
      if (!empty($fin) && !empty($fc)) {
         fwrite($fc, str_repeat("_", 32) ); // Platzhalter, hier wird später SHA256 HMAC eingefügt
         fwrite($fc, $hmac_salt = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_DEV_URANDOM));
         fwrite($fc, $esalt = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_DEV_URANDOM));
         fwrite($fc, $iv = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_DEV_URANDOM));
         $ekey = hash_pbkdf2("sha256", $password, $esalt, $it=1000, self::key_size(), $raw=true);
         $opts = array('mode'=>'cbc', 'iv'=>$iv, 'key'=>$ekey);
         stream_filter_append($fc, 'mcrypt.rijndael-128', STREAM_FILTER_WRITE, $opts);
         $infilesize = 0;
         while (!feof($fin)) {
            $block = fread($fin, 8192);
            $infilesize+=strlen($block);
            fwrite($fc, $block);
         }
         $block_size = mcrypt_get_block_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);
         $padding = $block_size - ($infilesize % $block_size); // $padding ist eine Zahl von 1-16
         fwrite($fc, str_repeat(chr($padding), $padding) ); // PKCS7-Padding durchführen
         fclose($fin);
         fclose($fc);
         $hmac_raw = self::calculate_hmac_after_32bytes($password, $hmac_salt, $aes_filename);
         $fc = fopen($aes_filename, "rb+");
         fwrite($fc, $hmac_raw); // Platzhalter überschreiben
         fclose($fc);
      }
   }
   public static function decryptFile($password, $aes_filename, $out_stream) {
      $iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_RIJNDAEL_128, MCRYPT_MODE_CBC);
      $hmac_raw = file_get_contents($aes_filename, false, NULL,  0, 32);
      $hmac_salt = file_get_contents($aes_filename, false, NULL, 32, $iv_size);
      $hmac_calc = self::calculate_hmac_after_32bytes($password, $hmac_salt, $aes_filename);
      $fc = fopen($aes_filename, "rb");
      $fout = fopen($out_stream, 'wb');
      if (!empty($fout) && !empty($fc) && self::hash_equals($hmac_raw,$hmac_calc)) {
         fread($fc, 32+$iv_size); // sha256 hmac und salt weglassen
         $esalt = fread($fc, $iv_size);
         $iv    = fread($fc, $iv_size);
         $ekey = hash_pbkdf2("sha256", $password, $esalt, $it=1000, self::key_size(), $raw=true);
         $opts = array('mode'=>'cbc', 'iv'=>$iv, 'key'=>$ekey);
         stream_filter_append($fc, 'mdecrypt.rijndael-128', STREAM_FILTER_READ, $opts);
         while (!feof($fc)) {
            $block = fread($fc, 8192);
            if (feof($fc)) {
               $padding = ord($block[strlen($block) - 1]); // PKCS7-Padding wird angenommen
               $block = substr($block, 0, 0-$padding);
            }
            fwrite($fout, $block);
         }
         fclose($fout);
         fclose($fc);
      }
   }
   private static function hash_equals($str1, $str2) {
      if(strlen($str1) == strlen($str2)) {
         $res = $str1 ^ $str2;
         for($ret=0,$i = strlen($res) - 1; $i >= 0; $i--) $ret |= ord($res[$i]);
         return !$ret;
      }
      return false;
   }
   private static function calculate_hmac_after_32bytes($password, $hsalt, $filename) {
      static $init=0;
      $init or $init = stream_filter_register("user-filter.skipfirst32bytes", "FileSkip32Bytes");
      $stream = 'php://filter/read=user-filter.skipfirst32bytes/resource=' . $filename;
      $hkey = hash_pbkdf2("sha256", $password, $hsalt, $iterations=1000, 24, $raw=true);
      return hash_hmac_file('sha256', $stream, $hkey, $raw=true);
   }
}
class FileSkip32Bytes extends php_user_filter
{
   private $skipped=0;
   function filter($in, $out, &$consumed, $closing)  {
      while ($bucket = stream_bucket_make_writeable($in)) {
         $outlen = $bucket->datalen;
         if ($this->skipped<32){
            $outlen = min($bucket->datalen,32-$this->skipped);
            $bucket->data = substr($bucket->data, $outlen);
            $bucket->datalen = $bucket->datalen-$outlen;
            $this->skipped+=$outlen;
         }
         $consumed += $outlen;
         stream_bucket_append($out, $bucket);
      }
      return PSFS_PASS_ON;
   }
}
class AES_128_CBC extends AES_CBC {
   protected static function key_size() { return self::$KEY_SIZES['AES-128']; }
}
class AES_192_CBC extends AES_CBC {
   protected static function key_size() { return self::$KEY_SIZES['AES-192']; }
}
class AES_256_CBC extends AES_CBC {
   protected static function key_size() { return self::$KEY_SIZES['AES-256']; }
}