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
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。
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。
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:
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
文件中数据存储的格式如下图:
代码实现:
}
//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,'data_offset'=>array(1,//数据存储起始位置
'data_size'=>array(1,//数据长度
'ref_count'=>array(1,//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<a href="/tag/wenjian/" target="_blank" class="keywords">文件</a>流至起始位置0,放置<a href="/tag/PHP/" target="_blank" class="keywords">PHP</a><a href="/tag/biaoji/" target="_blank" class="keywords">标记</a>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);
$this->_data_puts(0,放置<a href="/tag/PHP/" target="_blank" class="keywords">PHP</a><a href="/tag/biaoji/" target="_blank" class="keywords">标记</a>防止下载
}
private function _index_puts($offset,$data,$length=false){
fseek($this->_file_index,$offset);
if($length)
fputs($this->_file_index,$length);
else
fputs($this->_file_index,$data);
}
private function _data_puts($offset,$length=false){
fseek($this->_file_data,$offset);
if($length)
fputs($this->_file_data,$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,filesize($this->_file_data_name),strlen($value),$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:
$logoUT = array(
'COMMAND'=>array('a30','logoUT'),'GOOD BYE')
);
$LOGIN_SUCCESS = array(
'COMMAND'=>array('a30','LOGIN_SUCCESS'),'DATA'=>array('V1',1)
);
$logoUT_SUCCESS = array(
'COMMAND'=>array('a30',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