聊聊密码存储中的安全问题

今天谈一个很重要，可是你们平时并不上心的话题：密码存储。不管是过去的桌面网站仍是移动互联网时代的App开发，只要有用户登陆环节，就会牵涉到如何安全的存储用户密码的问题。最近几年频发的各类密码门事件，对用户或者公司形成了巨大的损失和负面影响。这种情形任何公司都不但愿发生在本身身上，所以选择安全地存储密码的策略显得十分必要。

首先，咱们先梳理一下能够用做密码保护的算法, 显然，使用明码必定是一个很糟糕的方案，一旦后台被攻破了，全部用户密码都直接泄露了，这意味着巨大的风险。因此，咱们须要经过一些不可逆的算法来保存用户的密码。好比：MD5, SHA1\SHA-3\SHA-256.. 等Hash算法。这些算法都是不可逆的。系统在验证用户的口令时，须要把Hash加密事后的口令与后面存放口令的数据库中的口令作比较，若是一致才算验证经过。

MD5 算法的实现

MD5算法(MD5 Message-Digest Algorithm)是一种普遍使用的加密 Hash 函数，主要用于生成一个128bit(16byte) Hash 值。它的实现思路很是简单且易懂，其最基本的思路是将可变长度的数据集映射为固定长度的数据集。为了作到这一点，它将输入消息分割成 512-bit 的数据块。经过填补消息到末尾以确保其长度能除以512。如今这些块将经过 MD5 算法处理，其结果将是一个128位的散列值。使用MD5后，生成的散列值一般是32位16进制的数字。

咱们来看一下JAVA版本的实现：

public static String getMd5(String plainText) {

try {

MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");

md.update(plainText.getBytes());

byte b[] = md.digest();

int i;

StringBuffer buf = new StringBuffer("");

for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) {

i = b[offset];

if (i < 0)

i += 256;

if (i < 16)

buf.append("0");

buf.append(Integer.toHexString(i));

}

return buf.toString();

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

e.printStackTrace();

return null;

}

}

MD5 是一个广为流传的 Hash 算法, 它主要的优势在于生成速度快且易于实现。可是，这也意味着它是容易被暴力攻击和字典攻击。若是使用一台弱鸡电脑破解MD5加密后的信息，采用单核单线程：

6位纯数字密码，破解<1秒！

6位数字+小写字母密码，破解<10分钟！

6位数字+大小写混合字母密码，破解< 5小时！

更况且，不少人的密码都是采用比较有规律的字母或数字，更能下降暴力破解的难度，若是没有加盐或加固定的盐，利用彩虹表破解就更容易了。

此外，MD5 并无避免 Hash 碰撞：这意味不一样的密码会致使生成相同的 Hash 值。

MD5 + 加盐后是否就足够安全

将明文密码混入“随机因素“，而后进行单向哈希后存储，也就是所谓的”Salted + Hash”。 这个方式相比单纯的MD5算法，最大的好处是针对每个数据库中的密码，都须要创建一个完整的彩虹表进行匹配。 由于两个一样使用“password”做为密码的帐户，在数据库中存储的结果彻底不一样。过去由于计算和内存大小的限制，这个方案仍是足够安全的，由于攻击者没有足够的资源创建这么多的彩虹表。 但在今日，GPU这样恐怖的并行计算能力，这种攻击已经彻底可行。

提高密码存储安全的利器 - Bcrypt

MD5之因此能被轻易暴力破解的缘由在于它速度“太快”了。因此，咱们须要一个“慢一点”的加密算法。Bcrypt是这样的一个算法，它慢得刚恰好：对于验证用户口令来讲是不慢的，对于穷举用户口令的程序而言，会让那些计算机变得如同蜗牛同样。

Bcrypt是基于 Blowfish 算法的一种专门用于密码哈希的算法，由 Niels Provos 和 David Mazieres 设计的。并引入了一个work factor，这个工做因子可让你决定这个算法的代价有多大。

下面是运用BCrypt进行加密的JAVA实现：

public class BCryptDemo1 {

public static void main(String[] args) {

// Hash a password for the first time

String password = "password";

String hashed = BCrypt.hashpw(password, BCrypt.gensalt());

System.out.println(hashed);

String Authenticator = "password";

if (BCrypt.checkpw(Authenticator, hashed))

System.out.println("It matches");

else

System.out.println("It does not match");

}

}

若是你须要下载Bcrypt的源代码，能够到mindrot.org上下载。

那么，bcrypt加密后的密码到底安全性如何？ 按照默认设置，对于一个8位的大小写字母+数字的密码，即使用如今最高运力的计算机，也须要超过1000年才能被暴力破解掉，很惊人吧。

一点总结

1. 在应用程序中存储密码明文是极其危险的事情。

2. MD5 提供了最基本的安全 Hash 生成，使用时应为其添加 salt 来进一步增强它的安全性。可是即使加盐，在当前的计算力下也是没法作到足够的安全。

3. 为了不这一点，咱们须要的算法是能让暴力攻击尽量的变慢且使影响减至最低，建议使用 Bcrypt算法。

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