Ausführliche Erläuterung der PHP-Datenkomprimierung, -Verschlüsselung und -Entschlüsselung (Packen, Entpacken)

Daten werden häufig bei der Netzwerkkommunikation und Dateispeicherung ausgetauscht. Um den Netzwerkkommunikationsverkehr, die Dateispeichergröße und die Regeln für die verschlüsselte Kommunikation zu reduzieren, ist es häufig erforderlich, Daten in beide Richtungen zu verschlüsseln und zu entschlüsseln, um die Datensicherheit zu gewährleisten.
Die wichtigsten Funktionen, die zum Implementieren dieser Funktion in PHP benötigt werden, sind hauptsächlich die Pack- und Unpack-Funktionen

pack
, um die Daten in eine Bitfolge zu komprimieren.
Syntax: string pack(string format, Mixed [args]...);
Rückgabewert: String
Diese Funktion wird verwendet, um Daten zu komprimieren und in einen String zu packen.
a – NUL – Aufgefüllter String [padded string] Füllen Sie die String-Leerzeichen mit NULL-Zeichen auf
A – SPACE – Aufgefüllter String [padded string]
h – Hexadezimaler String, niedrig „nibble first“ (niedriges Nibble zuerst). )
H – hexadezimale Zeichenfolge, hohes „Nibble“ [hohes Nibble zuerst] (hohes Nibble zuerst)
c – vorzeichenbehaftetes Zeichen
C – vorzeichenloses Zeichen
s – vorzeichenbehaftetes kurzes Muster [kurz] (normalerweise 16 Bits, in Maschinenbyte-Reihenfolge)
S – vorzeichenloser, signierter Kurzmodus [kurz] (normalerweise 16 Bits, Maschinenbytes sortiert)
n – vorzeichenloser Kurzmodus [kurz] (normalerweise 16 Bits, Big-Endian-Byte sortiert)
v – vorzeichenloses Kurzmuster [kurz] (normalerweise 16 Bit, Little-Endian-Byte sortiert)
i – ​​vorzeichenbehaftete Ganzzahl (bestimmt durch Größe und Byte-Reihenfolge)
I – nicht vorzeichenbehaftete Ganzzahl (bestimmt durch Größe und Byte). Reihenfolge)
l – vorzeichenbehaftetes langes Muster [lang] (normalerweise 32 Bit, in Maschinenbyte-Reihenfolge)
L – vorzeichenloser langer Modus [lang] (normalerweise 32 Bit, in Maschinenbyte-Reihenfolge)
N – ohne Vorzeichen Langmodus [long] (normalerweise 32 Bit, in Big-Edian-Byte-Reihenfolge)
V – Unsigned Long-Modus [long] (normalerweise 32 Bit, in Little-Edian-Byte-Reihenfolge)
f – Gleitkomma (bestimmt durch Größe und Byte-Reihenfolge)
d – double (bestimmt durch Größe und Byte-Reihenfolge) Bestimmt durch Byte-Reihenfolge)
x – NUL-Byte [NUL-Byte]
X- Ein Byte sichern (ein Byte zurückspulen)

entpacken
Dekomprimieren Sie die Bitstring-Daten.
Syntax: string pack(string format, Mixed [args]...);
Rückgabewert: Array
Diese Funktion wird zum Dekomprimieren von Bitstring-Daten verwendet. Diese Funktion hat genau die gleiche Funktionalität und Verwendung wie die gleichnamige Perl-Funktion.

Fall 1: Paket implementiert eine Reduzierung der Dateidatenspeichergröße

<?php 
//存储整数1234567890 
file_put_contents("test.txt", 1234567890);

Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Dateigröße von test.txt 10 Byte. Beachten Sie, dass die Dateigröße derzeit 10 Byte beträgt und der tatsächlich belegte Speicherplatz 1 KB beträgt.
Die oben gespeicherten Ganzzahlen werden tatsächlich in der Datei test.txt in Form von Zeichenfolgen gespeichert.
Aber wenn es als ganzzahlige Binärzeichenfolge gespeichert wird, wird es auf 4 Bytes reduziert.

<?php 
print_r(unpack("i", file_get_contents("test.txt")));

Fall 2, Datenverschlüsselung
Speichern eines aussagekräftigen Datenelements in Form einer Zeichenfolge, 7-110-abcdefg-117.
Nachdem das Zeichen „-“ geteilt wurde, gibt die erste Ziffer die Länge der Zeichenfolge an, die zweite Ziffer gibt den Speicherort an, die dritte Ziffer gibt die tatsächlich gespeicherte Zeichenfolge an und die vierte Ziffer gibt die Endposition an.

<?php 
file_put_contents("test.txt", "7-110-abcdefg-117");

Nachteile der oben genannten Methode:
1. Die Daten werden im Klartext gespeichert Informationen kann es zu unsicherem Zugriff kommen.
3. Die Dateispeichergröße nimmt unregelmäßig zu.

Verschlüsselung:

<?php 
file_put_contents("test.txt", pack("i2a7i1", 7, 110, "abcdefg", 117));

speichert ein Datenelement. Das Verschlüsselungsformat ist: Ganzzahl mit 2-stelliger Länge, Zeichenfolge mit 10-stelliger Länge, Ganzzahl mit 1-stelliger Länge.

Vorteile: 1. Optimierung der Datengröße
2. Wenn das Komprimierungsformat wie „i2a7i1“ nicht bekannt ist, ist die Binärdateikonvertierung nicht möglich richtig gelesen werden Für Klartext.
3. Wenn die Datenmenge zunimmt, erhöht sich auch die Dateispeichergröße um den gleichen Betrag. Jedes Mal wird es um 19 Byte erhöht.


Fall 3, Schlüsselwertdateispeicherung Die durch die Speicherung generierten Dateien sind zwei: Indexdatei, Datendatei
Das Format der Datenspeicherung in der Datei ist wie folgt :


Code-Implementierung:

<?php 
error_reporting(E_ALL); 
 
class fileCacheException extends Exception{ 
 
} 
 
//Key-Value型文件存储 
class fileCache{ 
   private $_file_header_size = 14; 
   private $_file_index_name; 
   private $_file_data_name; 
   private $_file_index;//索引文件句柄 
   private $_file_data;//数据文件句柄 
   private $_node_struct;//索引结点结构体 
   private $_inx_node_size = 36;//索引结点大小 
 
   public function __construct($file_index="filecache_index.dat", $file_data="filecache_data.dat"){ 
     $this->_node_struct = array( 
        &#39;next&#39;=>array(1, &#39;V&#39;), 
        &#39;prev&#39;=>array(1, &#39;V&#39;), 
       &#39;data_offset&#39;=>array(1,&#39;V&#39;),//数据存储起始位置 
       &#39;data_size&#39;=>array(1,&#39;V&#39;),//数据长度 
       &#39;ref_count&#39;=>array(1,&#39;V&#39;),//引用此处，模仿PHP的引用计数销毁模式 
       &#39;key&#39;=>array(16,&#39;H*&#39;),//存储KEY 
     ); 
 
     $this->_file_index_name = $file_index; 
     $this->_file_data_name = $file_data; 
 
     if(!file_exists($this->_file_index_name)){ 
        $this->_create_index(); 
     }else{ 
        $this->_file_index = fopen($this->_file_index_name, "rb+"); 
     } 
 
     if(!file_exists($this->_file_data_name)){ 
        $this->_create_data(); 
     }else{ 
        $this->_file_data = fopen($this->_file_data_name, "rb+");//二进制存储需要使用b 
     } 
   } 
 
   //创建索引文件 
   private function _create_index(){ 
     $this->_file_index = fopen($this->_file_index_name, "wb+");//二进制存储需要使用b 
     if(!$this->_file_index)  
        throw new fileCacheException("Could&#39;t open index file:".$this->_file_index_name); 
 
     $this->_index_puts(0, &#39;<&#39;.&#39;?php exit()?&#39;.&#39;>&#39;);//定位文件流至起始位置0, 放置php标记防止下载 
     $this->_index_puts($this->_file_header_size, pack("V1", 0)); 
   } 
 
 
   //创建存储文件 
   private function _create_data(){ 
     $this->_file_data = fopen($this->_file_data_name, "wb+");//二进制存储需要使用b 
     if(!$this->_file_index)  
        throw new fileCacheException("Could&#39;t open index file:".$this->_file_data_name); 
 
     $this->_data_puts(0, &#39;<&#39;.&#39;?php exit()?&#39;.&#39;>&#39;);//定位文件流至起始位置0, 放置php标记防止下载 
   } 
 
   private function _index_puts($offset, $data, $length=false){ 
     fseek($this->_file_index, $offset); 
 
     if($length) 
     fputs($this->_file_index, $data, $length); 
     else 
     fputs($this->_file_index, $data); 
   } 
 
   private function _data_puts($offset, $data, $length=false){ 
     fseek($this->_file_data, $offset); 
     if($length) 
     fputs($this->_file_data, $data, $length); 
     else 
     fputs($this->_file_data, $data); 
   } 
 
   /** 
   * 文件锁 
   * @param $is_block 是否独占、阻塞锁 
   */ 
   private function _lock($file_res, $is_block=true){ 
     flock($file_res, $is_block ? LOCK_EX : LOCK_EX|LOCK_NB); 
   } 
 
   private function _unlock($file_res){ 
     flock($file_res, LOCK_UN); 
   } 
 
   public function add($key, $value){ 
     $key = md5($key); 
     $value = serialize($value); 
     $this->_lock($this->_file_index, true); 
     $this->_lock($this->_file_data, true); 
 
     fseek($this->_file_index, $this->_file_header_size); 
 
     list(, $index_count) = unpack(&#39;V1&#39;, fread($this->_file_index, 4)); 
 
     $data_size = filesize($this->_file_data_name); 
 
     fseek($this->_file_data, $data_size); 
 
     $value_size = strlen($value); 
 
     $this->_data_puts(filesize($this->_file_data_name), $value); 
 
     $node_data =  
     pack("V1V1V1V1V1H32", ($index_count==0) ? 0 : $index_count*$this->_inx_node_size, 0, filesize($this->_file_data_name), strlen($value), 0, $key); 
 
     $index_count++; 
 
     $this->_index_puts($this->_file_header_size, $index_count, 4); 
 
     $this->_index_puts($this->get_new_node_pos($index_count), $node_data); 
 
     $this->_unlock($this->_file_data); 
     $this->_unlock($this->_file_index); 
   } 
 
   public function get_new_node_pos($index_count){ 
     return $this->_file_header_size + 4 + $this->_inx_node_size * ($index_count-1); 
   } 
 
   public function get_node($key){ 
     $key = md5($key); 
     fseek($this->_file_index, $this->_file_header_size); 
     $index_count = fread($this->_file_index, 4); 
 
     if($index_count>0) { 
        for ($i=0; $i < $index_count ; $i++) {  
          fseek($this->_file_index, $this->_file_header_size + 4 + $this->_inx_node_size * $i); 
          $data = fread($this->_file_index, $this->_inx_node_size); 
          $node = unpack("V1next/V1prev/V1data_offset/V1data_size/V1ref_count/H32key", $data); 
 
          if($key == $node[&#39;key&#39;]){ 
             return $node; 
          } 
        } 
     }else{ 
        return null; 
     } 
   } 
 
   public function get_data($offset, $length){ 
     fseek($this->_file_data, $offset); 
     return unserialize(fread($this->_file_data, $length)); 
   } 
} 
 
//使用方法 
$cache = new fileCache(); 
$cache->add(&#39;abcdefg&#39; , &#39;testabc&#39;); 
$data = $cache->get_node(&#39;abcdefg&#39;); 
print_r($data); 
echo $cache->get_data($data[&#39;data_offset&#39;], $data[&#39;data_size&#39;]);

Fall 4, Socket-KommunikationsverschlüsselungBeide Kommunikationsparteien definieren das Verschlüsselungsformat :
Zum Beispiel:

$LOGIN = array( 
   'COMMAND'=>array('a30', 'LOGIN'), 
   'DATA'=>array('a30', 'HELLO') 
); 
 
$LOGOUT = array( 
   'COMMAND'=>array('a30', 'LOGOUT'), 
   'DATA'=>array('a30', 'GOOD BYE') 
); 
 
$LOGIN_SUCCESS = array( 
   'COMMAND'=>array('a30', 'LOGIN_SUCCESS'), 
   'DATA'=>array('V1', 1) 
); 
 
$LOGOUT_SUCCESS = array( 
   'COMMAND'=>array('a30', 'LOGIN_SUCCESS'), 
   'DATA'=>array('V1', time()) 
);

Der Server und der Client analysieren das COMMAND-Format, um die entsprechende DATA-Dekodierungsmethode zu finden und die richtigen Daten zu erhalten

Das Obige ist eine detaillierte Erklärung der PHP-Datenkomprimierung, -verschlüsselung und -entschlüsselung (Packen, Entpacken). Weitere verwandte Inhalte finden Sie auf der chinesischen PHP-Website (www.php.cn)!