详解PHP数据压缩、加解密(pack, unpack)


Posted in PHP onDecember 17, 2016

网络通信、文件存储中经常需要交换数据,为了减少网络通信流量、文件存储大小以及加密通信规则,经常需要对数据进行双向加解密以保证数据的安全。

PHP中实现此功能主要需要使用的函数主要是pack及unpack函数

pack

压缩资料到位字符串之中。

语法: string pack(string format, mixed [args]...);

返回值: 字符串

本函数用来将资料压缩打包到位的字符串之中。

a - NUL- 字符串填满[padded string] 将字符串空白以 NULL 字符填满

A - SPACE- 字符串填满[padded string]

h ? 十六进制字符串,低“四位元”[low nibble first] (低位在前)

H - 十六进制字符串,高“四位元”[high nibble first](高位在前)

c ? 带有符号的字符

C ? 不带有符号的字符

s ? 带有符号的短模式[short](通常是16位,按机器字节顺序)

S ? 不带有符号的短模式[short](通常是16位,按机器字节排序)

n -不带有符号的短模式[short](通常是16位,按大endian字节排序)

v -不带有符号的短模式[short](通常是16位,按小endian字节排序)

i ? 带有符号的整数(由大小和字节顺序决定)

I ? 不带有符号的整数(由大小和字节顺序决定)

l? 带有符号的长模式[long](通常是32位,按机器字节顺序)

L ? 不带有符号的长模式[long](通常是32位,按机器字节顺序)

N ? 不带有符号的长模式[long](通常是32位,按大edian字节顺序)

V? 不带有符号的长模式[long](通常是32位,按小edian字节顺序)

f ?浮点(由大小和字节顺序决定)

d ? 双精度(由大小和字节顺序决定)

x ? 空字节[NUL byte]

X- 后面一个字节[Back up one byte](倒回一位)

unpack

解压缩位字符串资料。

语法: string pack(string format, mixed [args]...);

返回值: 数组

本函数用来将位的字符串的资料解压缩。本函数和 Perl 的同名函数功能用法完全相同。

案例一、pack实现缩减文件数据存储大小

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

此时test.txt的文件大小是10byte。注意此时文件大小是10字节,实际占用空间大小是1KB。

上面存储的整数实际是以字符串形式存储于文件test.txt中。

但如果以整数的二进制字符串存jy储,将会缩减至4byte。

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

案例二、数据加密

以字符串形式存储一段有意义数据,7-110-abcdefg-117。

字符"-"分割后,第一位表示字符串长度,第二位表示存储位置,第三位表示实际存储的字符串,第四位表示结尾位置。

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

上述方法缺点:

一、数据存储大小

二、数据以明文方式存储,如果是任何敏感信息,都可能造成不安全访问。

三、文件存储大小,以不规则方式递增。

加密:

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

存储一段数据,加密格式为:整数2位长度字符串10位长度整数1位长度。

优点:

一、数据大小最优化

二、在不知道"i2a7i1"这样的压缩格式时,即使拿到文件,也无法正确读出二进制文件转化为明文。

三、数据增加时,文件存储大小是等量递增。每次都是以19byte递增。

案例三、key-value型文件存储

存储生成的文件为两个:索引文件,数据文件

文件中数据存储的格式如下图:

详解PHP数据压缩、加解密(pack, unpack)

代码实现:

<?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( 
        'next'=>array(1, 'V'), 
        'prev'=>array(1, 'V'), 
       'data_offset'=>array(1,'V'),//数据存储起始位置 
       'data_size'=>array(1,'V'),//数据长度 
       'ref_count'=>array(1,'V'),//引用此处,模仿PHP的引用计数销毁模式 
       'key'=>array(16,'H*'),//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(!$this->_file_index)  
        throw new fileCacheException("Could't open index file:".$this->_file_index_name); 
 
     $this->_index_puts(0, '<'.'?php exit()?'.'>');//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(!$this->_file_index)  
        throw new fileCacheException("Could't open index file:".$this->_file_data_name); 
 
     $this->_data_puts(0, '<'.'?php exit()?'.'>');//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(, $index_count) = unpack('V1', fread($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['key']){ 
             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('abcdefg' , 'testabc'); 
$data = $cache->get_node('abcdefg'); 
print_r($data); 
echo $cache->get_data($data['data_offset'], $data['data_size']);

 案例四、socket通信加密

通信双方都定义好加密格式:

例如:

$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()) 
);

服务器端与客户端根据解析COMMAND格式,找到对应的DATA解码方式,得到正确的数据

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

PHP 相关文章推荐
建立文件交换功能的脚本(一)
Oct 09 PHP
用缓存实现静态页面的测试
Dec 06 PHP
PHP动态分页函数,PHP开发分页必备啦
Nov 07 PHP
有关PHP中MVC的开发经验分享
May 17 PHP
php FLEA中二叉树数组的遍历输出
Sep 26 PHP
php定界符
Jun 19 PHP
php中执行系统命令的方法
Mar 21 PHP
php命令行(cli)下执行PHP脚本文件的相对路径的问题解决方法
May 25 PHP
PHP仿qq空间或朋友圈发布动态、评论动态、回复评论、删除动态或评论的功能(上)
May 26 PHP
深入理解Yii2.0乐观锁与悲观锁的原理与使用
Jul 26 PHP
PHP实现带进度条的Ajax文件上传功能示例
Jul 02 PHP
Laravel服务容器绑定的几种方法总结
Jun 14 PHP
Yii2中datetime类的使用
Dec 17 #PHP
php生成二维码图片方法汇总
Dec 17 #PHP
PHP二维数组去重算法
Dec 17 #PHP
php格式化时间戳
Dec 17 #PHP
PHP生成唯一ID之SnowFlake算法
Dec 17 #PHP
简单解决微信文章图片防盗链问题
Dec 17 #PHP
PHP 7.1新特性的汇总介绍
Dec 16 #PHP
You might like
一个ORACLE分页程序,挺实用的.
2006/10/09 PHP
色色整理的PHP面试题集锦
2012/03/08 PHP
PHP curl CURLOPT_RETURNTRANSFER参数的作用使用实例
2015/02/07 PHP
在Mac OS上编译安装Nginx+PHP+MariaDB开发环境的教程
2016/02/23 PHP
PHP文件与目录操作示例
2016/12/24 PHP
不常用但很实用的PHP预定义变量分析
2019/06/25 PHP
ExtJS Window 最小化的一种方法
2009/11/18 Javascript
extjs 初始化checkboxgroup值的代码
2011/09/21 Javascript
jquery实现简单的拖拽效果实例兼容所有主流浏览器(优化篇)
2013/06/28 Javascript
JavaScript中prototype为对象添加属性的误区介绍
2013/10/15 Javascript
使用jQuery仿苹果官网焦点图特效
2014/12/23 Javascript
JavaScript中的全局对象介绍
2015/01/01 Javascript
Bootstrap每天必学之日期控制
2016/03/07 Javascript
AngularJS中控制器函数的定义与使用方法示例
2017/10/10 Javascript
解决百度Echarts图表坐标轴越界的方法
2018/10/17 Javascript
查看TensorFlow checkpoint文件中的变量名和对应值方法
2018/06/14 Python
Django 实现购物车功能的示例代码
2018/10/08 Python
对sklearn的使用之数据集的拆分与训练详解(python3.6)
2018/12/14 Python
Django框架创建mysql连接与使用示例
2019/07/29 Python
Python字符串、列表、元组、字典、集合的补充实例详解
2019/12/20 Python
HTML5打开手机扫码功能及优缺点
2017/11/27 HTML / CSS
世界上最大的曲棍球商店:Pro Hockey Life
2017/10/30 全球购物
来自世界各地的饮料:Flavourly
2019/05/06 全球购物
Linux常见面试题
2013/03/18 面试题
党员年终民主评议的自我评价
2013/11/05 职场文书
高一历史教学反思
2014/01/13 职场文书
优秀导游先进事迹材料
2014/01/25 职场文书
希特勒经典演讲稿
2014/05/19 职场文书
厨师长岗位职责范本
2014/08/25 职场文书
反四风对照检查材料思想汇报
2014/09/16 职场文书
出差报告怎么写
2014/11/06 职场文书
培训感想范文
2015/08/07 职场文书
2016廉洁从政心得体会
2016/01/19 职场文书
2016年社区创先争优活动总结
2016/04/05 职场文书
Nginx反向代理及负载均衡如何实现(基于linux)
2021/03/31 Servers
提高系统的吞吐量解决数据库重复写入问题
2022/04/23 MySQL