这种数据加密/存储方法安全吗？

信息安全 加密 php
2021-08-19 07:42:30

首先让我说，我知道将敏感信息存储在 mysql 数据库中是一个坏主意，所以请不要回复说“不要这样做”或类似的话。我正在构建一个存储社会安全号码绝对必要的网站，并且我必须能够从数据库中检索该数据（无哈希）。

也就是说，我已经研究了加密/解密数据的最佳方法，并构建了一个自定义函数来处理加密。这是我的加密功能：

function my_data_encrypt($value){
    $salt=substr(uniqid('', true), 0, 20);
    $key=$salt.MY_PRIVATE_KEY;
    $enc_value=base64_encode(mcrypt_encrypt(MCRYPT_RIJNDAEL_256, md5($key), $value, MCRYPT_MODE_CBC, md5(md5($key))));
    return array("enc_value"=>$enc_value, "salt"=>$salt);
}

MY_PRIVATE_KEY所以基本上我正在为我的盐生成一个随机字符串，然后在盐上附加一个在单独的配置文件中定义的私钥。然后我用它mcrypt_encrypt来加密数据，然后base64_encode使加密安全地存储在数据库中。然后将加密的字符串和唯一的盐值一起返回并存储在数据库中。

我的想法是，将存储在配置文件（而不是数据库）中的“私钥”放入混合中会为加密增加另一个级别的安全性，即使有人破解了数据库并获得了加密值和盐，他们仍然没有解密数据所需的一切。

安全专家能否审查我的功能，并让我知道我的数据是否/如何被黑客入侵，以及我是否可以做任何其他事情来改进它？

2个回答

您正在使用一个 128 位密钥（MD5 的输出，因此是 128 位）和一个需要 256 位密钥 (Rijndael-256) 的分组密码。如果 PHP 实施得当，那么它会在你面前大放异彩。但是，文档指出密钥只是用零填充到所需的长度。如果您使用 128 位密钥，则最好使用期望 128 位密钥的密码，即 Rijndael-128。

“盐”要么没用，要么应用不当。Salts旨在处理弱密钥，可以通过穷举搜索实际恢复，即当密钥是密码时。如果您的密钥是真实的、正确生成的、胖且随机的密钥，那么盐就没有用了。另一方面，如果您的密钥是密码，那么您就是真正的密码散列，这将需要更多的努力。

另一方面，IV应该是随机的，而不是密钥的散列。分组密码的适当使用是：

  • 拥有一个唯一的 128 位密钥，由强加密 PRNG生成（例如/dev/urandom在 Linux 系统上）。

  • 加密新消息时，使用强 PRNG 创建一个新的随机 IV（即openssl_random_pseudo_bytes()，它在内部提供/dev/urandom或等效）。

  • 忘记任何“盐”。使用您的主密钥和随机生成的 IV 进行加密。然后，您必须将 IV 与加密消息一起存储（对于 SSN，您最终将得到 32 个字节：IV 为 16 个字节，加密块为 16 个）。

然后适用以下警告：

  • 这是加密；它确保机密性，而不是完整性。可以修改部分数据库的人可能会对您的 SSN 造成严重破坏（如果只是在用户之间切换它们）。数据库完整性是一个难题，最知名的解决方案并不好；它们意味着大量开销。

  • 只有在不泄露密钥的情况下，才会保持机密性。但我们设想攻击者获得对服务器内容的异常特权读取访问权限，并且服务器通常知道密钥。如果您将密钥保存在与数据库分开的文件中，那么您可能会获得一些额外的保护，以防止基本的 SQL 注入攻击，这些攻击仅适用于数据库内容；但请注意，您只修复了一些漏洞。

很抱歉打断你——你用这些 SSN 冒着非常危险的机会。让我们根据 PCI-DSS 标准快速定义一些东西：

问：什么是“持卡人数据”？答：持卡人数据是与持卡人相关的任何个人身份数据。这可能是帐号、到期日期、姓名、地址、社会保险号等。与持卡人相关的所有被存储、处理或传输的个人身份信息也被视为持卡人数据。

PCI DSS 是安全信息存储（最好是财务）的标准。规则很严格，不遵守的罚款很高（每月 5000 美元到 100000 美元）。但是，SSN可以根据它进行存储，但同样，这些准则是严格的（本文档的第 14 页）。所以，即使在讨论你当前的实现之前，我强烈建议你知道你正在做什么。

让我们也放下一些东西：

  1. 如果您正在重新传输 SSN（在页面上或其他地方）并且您的传输层不安全，则好像您在后端放置数据的所有加密级别都无关紧要。如今，嗅探非常容易。
  2. 如果你正在设计自己的“加密套件”，因为你认为它会起作用——你还记得那些有漏洞的公司吗？他们认为他们的东西也会起作用。

让我们进入细节。任何不熟悉 PHP（其他答案提供者）的人，该函数mcrypt_encrypt都作为参数：

  • 密码 - 在这里，256 位 AES
  • PK
  • 纯文本
  • 模式（此处为 CBC）
  • 四

让我们稍微分解一下你的功能。“WTF is this shit”的第一个明显点是您使用 md5 生成密钥和 IV。你知道 MD5 有严重的漏洞，对吧？

第二个明显的 WTF 是密码的选择。AES 512 可用于 PHP。这也会使您的密钥大小加倍。不仅如此，你对盐的使用也很有趣——这就是静脉注射的用途！

第三个明显的 WTF 是为您的私钥使用常量。你确实意识到这个常量会从你的脚本初始化到关闭持续存在，对吧？不仅如此，我敢打赌它是在其中一个文件中以明文形式定义的。这意味着：

  • 如果有人设法在您的网站上找到一个包含/文件读取的vuln，则他们拥有您的私钥
  • 如果有人设法在您的网站上找到一个单一的代码执行漏洞，他们就会拥有您的私钥

考虑安全地存储您的私钥（或者甚至更好，只存储它的散列并要求用户验证密钥才能解密 - 有效地迫使用户知道密钥来解密敏感信息）。

TL;DR：阅读 PCI-DSS，停止编造东西，真正了解您正在使用的工具。我建议从密码学入门书开始 - 对 Bruce Schneier 有任何异议吗？如果没有，请选择实用密码学（或者如果您更喜欢软书籍，Secrets & Lies，假设有比 2001 年更新的版本）。

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