PHP与OpenSSL命令行实现大文件互加解密的兼容问题

问题背景 #

需要实现PHP与OpenSSL命令行的互加解密：PHP加密的文件能通过OpenSSL命令解密，反之亦然。小文件加密方案可正常通过以下命令解密：

openssl enc -p -d -aes-256-cbc -in php-encrypted.bin -out decrypted.txt -pass file:my.key

但针对大文件修改为分块加密后，生成的文件无法被上述命令解密，需调整分块逻辑，兼顾内存占用与兼容性。

问题根源 #

原分块加密代码存在两个关键问题：

• CBC模式下，每一块加密的IV应该是上一块加密后的密文（初始IV由EVP_BytesToKey生成），但原代码每次都使用初始IV，破坏了CBC的链式加密逻辑。
• 未正确处理分块加密时的状态延续，导致密文格式与OpenSSL命令行生成的不兼容。

修正后的大文件分块加密代码 #

1. 实现OpenSSL兼容的EVP_BytesToKey函数 #

PHP没有内置该函数，需手动实现：

function EVP_BytesToKey(string $salt, string $password): string
{
    $keyIv = '';
    $data = '';
    while (strlen($keyIv) < 32 + 16) { // AES-256需要32位key + 16位IV
        $data = hash('md5', $data . $password . $salt, true);
        $keyIv .= $data;
    }
    return $keyIv;
}

2. 修正后的分块加密逻辑 #

$salt = random_bytes(8);
$saltPrefix = "Salted__" . $salt;
$password = file_get_contents('my.key');
$keyIv = EVP_BytesToKey($salt, $password);
$key = substr($keyIv, 0, 32);
$iv = substr($keyIv, 32, 16); // 初始IV

$FILE_ENCRYPTION_BLOCKS = 64; // 每块处理64*16=1024字节
$blockSize = 16; // AES块大小

if ($fpOut = fopen('php-encrypted.bin', 'w')) {
    fwrite($fpOut, $saltPrefix);
    if ($fpIn = fopen('confidential.txt', 'rb')) {
        while (!feof($fpIn)) {
            $plaintext = fread($fpIn, $blockSize * $FILE_ENCRYPTION_BLOCKS);
            
            // 加密：OPENSSL_RAW_DATA会自动添加PKCS#7填充
            $encrypted = openssl_encrypt(
                $plaintext,
                'AES-256-CBC',
                $key,
                OPENSSL_RAW_DATA,
                $iv
            );
            
            fwrite($fpOut, $encrypted);
            
            // 更新IV：CBC模式下，下一块的IV是当前块的密文最后16字节
            $iv = substr($encrypted, -$blockSize);
        }
        fclose($fpIn);
    }
    fclose($fpOut);
}

验证方法 #

用上述代码加密大文件后，执行原OpenSSL解密命令即可正常解密：

openssl enc -p -d -aes-256-cbc -in php-encrypted.bin -out decrypted.txt -pass file:my.key

额外说明 #

• 确保my.key文件的编码和权限正确（命令行读取时不会出现问题）。
• 分块大小可根据内存情况调整，建议保持为AES块大小（16字节）的整数倍。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bilal H