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
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<?php
//存储整数1234567890
file_put_contents ( "test.txt" , 1234567890);
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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。
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<?php
print_r(unpack( "i" , file_get_contents ( "test.txt" )));
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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。
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<?php
file_put_contents ( "test.txt" , "7-110-abcdefg-117" );
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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:
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<?php
file_put_contents ( "test.txt" , pack( "i2a7i1" , 7, 110, "abcdefg" , 117));
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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:
代码实现:
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<?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' ], $data [ 'data_size' ]);
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案例四、socket通信加密
通信双方都定义好加密格式:
例如:
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$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())
);
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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服务器之家。