PHP MCrypt：按块加密/解密数据。为什么结果取决于块的大小？

Question

我想按块加密/解密文件，因为文件大小可能非常大（50-100Mb）。我在stack overflow上找到了加密类的代码并稍稍改了一下：

class filecrypt{

var $_CHUNK_SIZE;
var $_CHIPHER;
var $_MODE;

function __construct($chipher, $mode){
    $this->_CHUNK_SIZE = 100*1024; // 100Kb
    $this->_CHIPHER = $chipher;
    $this->_MODE = $mode;
}

public function setChunkSize($value)
{
    $this->_CHUNK_SIZE = $value;
}

public function encrypt($string, $key, $vector){
    $key = pack('H*', $key);
    if (extension_loaded('mcrypt') === true) return mcrypt_encrypt($this->_CHIPHER, substr($key, 0, mcrypt_get_key_size($this->_CHIPHER, $this->_MODE)), $string, $this->_MODE, $vector);
    return false;
}

public function decrypt($string, $key, $vector){
    $key = pack('H*', $key);
    if (extension_loaded('mcrypt') === true) return mcrypt_decrypt($this->_CHIPHER, substr($key, 0, mcrypt_get_key_size($this->_CHIPHER, $this->_MODE)), $string, $this->_MODE, $vector);
    return false;
}

public function encryptFileChunks($source, $destination, $key, $vector){
    return $this->cryptFileChunks($source, $destination, $key, 'encrypt', $vector);
}

public function decryptFileChunks($source, $destination, $key, $vector){
    return $this->cryptFileChunks($source, $destination, $key, 'decrypt', $vector);
}

private function cryptFileChunks($source, $destination, $key, $op, $vector){

    if($op != "encrypt" and $op != "decrypt") return false;

    $buffer = '';
    $inHandle = fopen($source, 'rb');
    $outHandle = fopen($destination, 'wb+');

    if ($inHandle === false) return false;
    if ($outHandle === false) return false;

    while(!feof($inHandle)){
        $buffer = fread($inHandle, $this->_CHUNK_SIZE);
        if($op == "encrypt") $buffer = $this->encrypt($buffer, $key, $vector);
        elseif($op == "decrypt") $buffer = $this->decrypt($buffer, $key, $vector);
        fwrite($outHandle, $buffer);
    }
    fclose($inHandle);
    fclose($outHandle);
    return true;
}

public function printFileChunks($source, $key, $vector){

    $buffer = '';
    $inHandle = fopen($source, 'rb');

    if ($inHandle === false) return false;

    while(!feof($inHandle)){
        $buffer = fread($inHandle, $this->_CHUNK_SIZE);
        $buffer = $this->decrypt($buffer, $key, $vector);
        echo $buffer;
    }
    return fclose($inHandle);
}
}

所以，我在我的脚本中测试了这个类：

$chipher = MCRYPT_RIJNDAEL_128;
$mode = MCRYPT_MODE_CFB;

$filecrypt = new filecrypt($chipher, $mode);
$key = '3da541559918a808c2402bba5012f6c60b27661c'; // Your encryption key

$vectorSize = mcrypt_get_iv_size($chipher, $mode);
$vector  =   mcrypt_create_iv($vectorSize, MCRYPT_DEV_URANDOM);

//Encrypt file
$filecrypt->setChunkSize(8*1024);
$filecrypt->encryptFileChunks(APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1.jpg', APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_en.jpg', $key, $vector);

//Decrypt file
$filecrypt->setChunkSize(8*1024);
$filecrypt->decryptFileChunks(APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_en.jpg', APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_res.jpg', $key, $vector);

一切正常，恢复图像与源图像绝对相同。

但是如果我为加密和解密过程设置了不同的块大小，则恢复的图像将被破坏。这是源图像：

这是使用不同块大小加密/解密后恢复的映像：

这是一段代码：

$chipher = MCRYPT_RIJNDAEL_128;
$mode = MCRYPT_MODE_CFB;

$filecrypt = new filecrypt($chipher, $mode);
$key = '3da541559918a808c2402bba5012f6c60b27661c'; // Your encryption key

$vectorSize = mcrypt_get_iv_size($chipher, $mode);
$vector  =   mcrypt_create_iv($vectorSize, MCRYPT_DEV_URANDOM);

//Encrypt file
$filecrypt->setChunkSize(8*1024);
$filecrypt->encryptFileChunks(APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1.jpg', APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_en.jpg', $key, $vector);

//Decrypt file
$filecrypt->setChunkSize(4*1024);
$filecrypt->decryptFileChunks(APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_en.jpg', APPLICATION_PATH.'/../data/resources/img1_res.jpg', $key, $vector);

我的问题是块大小如何影响加密/解密过程？它是否与分组密码模式和填充相关联？如何通过块加密数据？

也许我应该为此目的使用另一个密码？

Answer 1

  

它是否与分组密码模式和填充相关联？

专注于。

  

也许我应该为此目的使用另一个密码？

您可以这样做并使用类似流的密码模式，例如CTR，不需要填充。

或者您可以处理您选择的块大小。它应该可以被你的密码的任何mcrypt_get_block_size()返回整除。

基本上，分组密码模式也会将数据分成“块”，只有那些被称为块 - 因此，块大小。只要条件$dataSize % $blockSize !== 0为真，最后一个块将用NUL字节填充（通过MCrypt）。

然后，在解密阶段，MCrypt 不会修剪这些NUL字节，并且您的图像被破坏。