PHP的openssl_encrypt的补充说明

在PHP（PHP 5 >= 5.3.0, PHP 7, PHP 8）中，openssl_encrypt的参数大致如下：

openssl_encrypt(
    string $data,
    string $cipher_algo,
    string $passphrase,
    int $options = 0,
    string $iv = "",
    string &$tag = null,
    string $aad = "",
    int $tag_length = 16
): string|false

其中$data待加密的数据字符串，这很好理解，这里不做过多阐释。

• $cipher_algo为加密算法，如aes-128-ecb,中间这个数字表示密钥长度为128位。所有加密算法可通过openssl_get_cipher_methods获得。

• $passphrase为密钥。既然上面的算法都规定了密钥长度，那这个密钥的字符串长度就已经确定下来了。但PHP随性的一点是如果密钥小于或超过算法指定的长度，也都能正常返回加密结果，而不像Java等语言直接抛出密钥长度不正确的异常。根据手册解释：

  若 passphrase 比预期长度短，将静默用 NUL 填充； 若比预期长度更长，将静默截断。

  那么NUL在PHP中表现又是什么？查了PHP源代码下的openssl实现，找到如下代码：

  if (key_len > password_len) {
    if ((OPENSSL_DONT_ZERO_PAD_KEY & options) && !EVP_CIPHER_CTX_set_key_length(cipher_ctx, password_len)) {
        php_openssl_store_errors();
        php_error_docref(NULL, E_WARNING, "Key length cannot be set for the cipher algorithm");
        return FAILURE;
    }
    key = emalloc(key_len);
    memset(key, 0, key_len); 
    memcpy(key, *ppassword, password_len);
    *ppassword = (char *) key;
    *ppassword_len = key_len;
    *free_password = 1;
  }

  memset(key, 0, key_len); 应该对应的就是ASCII中的零，也就是PHP里的chr(0)。所以如果一个密钥长度不够，PHP会自动在密钥后面用chr(0)不足。例如：aes-128-ecb算法，密钥长度应为128位，也就是字符串长度为16。这时如果密钥为"1234567890abcde"和"1234567890abcde".chr(0)的意义是一样的，得到的加密结果也是一样的。至于超出长度自动截断，这应该很好理解了。

• $options 是以下标记的按位或： OPENSSL_RAW_DATA、 OPENSSL_ZERO_PADDING， 指定对于数据，如何填充的。
  其中OPENSSL_RAW_DATA的含义应该是不经过base64_encode,即raw data。如果没有这个掩码，则会返回base64字符串。
  而默认的填充是PKCS#7。经过查询，OPENSSL_ZERO_PADDING这个选项在PHP新版本（7.4.4），已经被废弃了，效果跟OPENSSL_NO_PADDING效果一样。
  总结:

0 : 默认值，PKCS#7进行填充, 返回的数据经过 base64 编码;
1 : OPENSSL_RAW_DATA, PKCS#7进行填充, 但返回的结果未经过 base64 编码;
2 : OPENSSL_ZERO_PADDING, openssl不推荐chr(0)填充的方式, 需要开发者自行填充, 返回的结果经过 base64 编码;
3 : OPENSSL_NO_PADDING, 需要开发者自行填充, 返回的结果不经过base64编码;

• $iv 初始向量(Initialization Vector)，不同的IV加密后的字符串是不同的，加密和解密需要相同的IV，既然IV看起来和key一样，却还要多一个IV的目的，对于每个块来说，key是不变的，但是只有第一个块的IV是用户提供的，其他块IV都是自动生成。 IV的长度为16字节。 超过或者不足，可能实现的库都会进行补齐或截断。ECB方式不需要iv，所以之前以ECB举例也是为了快速上手。
• $tag 使用 AEAD 密码模式（GCM 或 CCM）时传引用的验证标签。
• $aad 附加的验证数据。
• $tag_length 验证 tag 的长度。GCM 模式时，它的范围是 4 到 16。