还在用明文存储密码吗？快来了解一下加密吧

亦凉 2023-09-27 13:22 14阅读 0赞

**目录**

一. 数据库为什么不能明文存储密码

二. MD5到底是什么？

2.1 MD5概述

2.2 MD5为什么不是加密算法？

2.3 MD5主要特点MD5

2.4 MD5的性质

2.5 为什么用MD5存储密码不好

三. 给密码加盐再落库，增加破解成本

四. BCrypt算法加密解密

五. 不用摘要算法，加密存储行吗？

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## 一. 数据库为什么不能明文存储密码 ##

> 不仅仅是为了防止系统管理员或者DBA等公司人员获用户的密码，也是防止被黑客拖库产生更大的信息泄露。
> 
> 如果黑客通过不法手段获取了服务的数据库存储信息，盗取里面的内容，从而直接获得明文密码，那么影响就会很大。

> 因为绝大部分人的所有账户密码都会设置成一样的，只要知道一个网站的明文密码后，基本上就等于搞定了这个用户其他网站的所有账号，也就是**撞库**。

> 所以，我们做网站的话不能直接明文存储密码，需要对用户的明文密码进行一个加密处理。

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## 二. MD5到底是什么？ ##

### **2.1** MD5概述 ###

> MD5，全称应该为Message Digest Algorithm 5（中文名为消息摘要算法第五版），属于Hash算法的一类。MD5算法对输入任意长度的消息进行运行，产生一个128位的消息摘要（32位的数字字母混合码）。
> 
> MD5是计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。该算法的文件号为RFC 1321（R.Rivest,MIT Laboratory for Computer Science and RSA Data Security Inc. April 1992）。

### 2.2 **MD5为什么不是加密算法？** ###

> 实际上，经常有人会说拿MD5加密，其实这样说是没有文艺的，但我们在心里要清楚，**MD5压根不是加密算法，它其实就是个摘要算法**。
> 
>  *  加密算法指的是把一段数据加密后，可以解密；
>  *  很明显MD5无法解密，只能暴力穷举破解，所以它不算是加密算法；

### 2.3 MD5主要特点MD5 ###

>  **不可逆，相同数据的肯定一样，不同数据的MD5值肯定不一样**（一个MD5理论上的确是可能对应无数多个原文的，因为MD5是有限多个的而原文可以是无数多个）
> 
> **比如：**主流使用的MD5将任意长度的“字节串映射为一个128bit的大整数。也就是一共有2^128种可能，大概是3.4\*10^38，这个数字是有限多个的，而但是世界上可以被用来加密的原文则会有无数的可能性

### 2.4 MD5的性质 ###

> 1.  **压缩性：**任何长度的数据，算出的MD5值的长度都是固定的（相当于超损压缩）；
> 2.  **容易计算：**从原数据计算出MD5值很容易；
> 3.  **抗修改性：**对原数据进行任何改动，哪怕只修改一个字节，所得到的MD5值都有很大区别；
> 4.  **弱抗碰撞：**已知原数据和其MD5值，想找一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的；
> 5.  **强对抗性：**想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD5，是非常困难的；

### 2.5 为什么用MD5存储密码不好 ###

> 大部分人的密码会设置得比较简单，比如名字缩写加上个出生日期这种。
> 
> 二黑客其实会针对常见的一些密码，生成**彩虹表**。
> 
>  *  彩虹表：适用于加密散列函数逆运算的预先计算好的表，常用于破解加密过的密码散列，如下所示：

![399d9075ba19479d81c6d8db66aa124a.png][]

> 这样一来只要准备得足够充分，彩虹表足够大，那么直接对比彩虹表就能反推得出明文密码，所以直接简单用MD5也是不安全的。

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## 三. 给密码加盐再落库，增加破解成本 ##

> 其实彩虹表大部分能找到的只是**常见的密码**。
> 
> 基于只一点，我们虽然不能强迫用户设置一些非常复杂的密码（因为这会是用户的记忆成本增高）。
> 
> 但是我们可以**手动给用户的密码拼接上一些犊砸的字符，然后经过哈希函数处理之后落库。**

**比如：**

>  用户的初始密码为123456，我们**给他的密码加点盐，**盐其实就是一些复杂的字符数字，如下所示：

![efd7a5bee51f4619adb763c1b2de8e21.png][]

> 这样即使不法分子盗取到密码，预先准备的彩虹表也无用（因为密码变得不常用了），使得**破解的成本变高**。
> 
> 这种盐叫做**固态盐，不需要落库存储，一般是在代码或者配置中保存**。一旦被不法分子试出了这个盐，那么继而就能通过这个盐实处别的密码。
> 
> 所以推荐使用**动态盐**，即让每个账号下密码加的盐都是不一样的，这样一来，不法份子的破解成本就更高了。

![abcebcf5fe2943899768c431bc757692.png][]

>  **动态盐**需要分别为每个用户记录对应密码加的盐值，一般是**落库存储**，比如上图所示在用户表上加个 **salt 字段。**
> 
> 又或者直接跟密码拼在一起中间用特殊符号切分等等，比如下图用 **$** 来分割。（没错，动态盐是直接存储的，也就是说攻击者可以拿到每个账号的盐）。

![1f8d2146c994416baba2cd99d7e82ee0.png][]

> 其实加盐的操作还有其他各种方案，比如 不加字段也不用分隔符，**把用户创建时间进行处理作为动态盐**，等等……

> 加盐这种手段仅仅知识增加了攻击者的破解成本，因为攻击者这道盐值，从而就能反推出一个值，使得一个 **MD5（值+盐）=MD5 （密码+盐）：**

![4f3d0f4354d84500a05c75d9c728186e.png][]

> 因为不论这个值是否等于密码，反正只要最终 **hash** 的结果是一样的，就都能登录，所以攻击者要推是可以推出来的，只不过成本会更高些。

**总而言之：**

> 通过摘要算法来存储密码，不法分子是可以通过暴力、彩虹表、字典等方式来破解的。
> 
> 如果我们仅仅是用MD5处理密码存储，那么这些破解其实成本也不是很大，毕竟目前网上已经有某些**MD5破解网站，专门用来查询MD5。**
> 
> 曾经网上有一个结论：**MD5来存储6位数长度的密码（仅仅包含小写和数字），只需要40秒，就可以穷举所有密码。**
> 
> 当然，只要你的盐足够长足够乱，得到的MD5码就更难查到。

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## 四. BCrypt算法加密解密 ##

> 为了进一步给黑客们增加破解成本，需要替换 **MD5** 这类 hash 快速的方法换成**Bcrypt** 这种算法。
> 
> **MD5** 计算只需要1微秒，而 **BCrypt** 需要 0.3 秒，速度就差了30万倍，毕竟 1 秒 = 1000000 微秒 ！
> 
> 因此，如果本来彩虹破解 **MD5** 需要40 秒就能破解的话，换成 **Bcrypt** 后就变成了138天才能破解！

> 这是因为 **Bcrypt** 是**单向hash加密算法**，一般用于密码加密，它有个迭代次数，可以使计算变慢。相对来说，Bcrypt 比 MD5 更安全，但 MD5 加密会更快速。
> 
> MD5是一种可反向破解的密码加密，如果你的密文被截获它就可以在 MD5 在线解密破解得到密码，然后就可以根据你的账户密码登录账号。而 Bcrypt 类似 Pdkdf2 算法，不可反向破解生成明文（不可逆加密），所以及时黑客截获到密文也无法转换成明文（Bcrypt不支持反运算，只支持密码校验）。
> 
> 虽然不能转换成明文密码，但是它还是会被彩虹破解，只是相对于破解时间成本更大一些。

![ef3ea858a93a4d4cb50b412ffe2967ba.png][]

**Bcrypt四个变量：**

> 1.  **saltRounds：**正数，代表hash杂凑次数，数值越高越安全，默认10次；
> 2.  **myPassword：**明文密码字符串；
> 3.  **salt:：**盐，一个128bits随机字符串，22字符；
> 4.  **myHash：**经过明文密码password和盐salt进行hash，个人的理解是默认10次下 ，循环加盐hash10次，得到myHash；

> 每次明文字符串myPassword过来，就通过10次循环加盐salt加密后得到myHash, 然后拼接BCrypt版本号+salt盐+myHash等到最终的bcrypt密码 ，存入数据库中。  
> 这样同一个密码，每次登录都可以根据自省业务需要生成不同的myHash, myHash中包含了版本和salt，存入数据库。

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## 五. 不用摘要算法，加密存储行吗？ ##

> 我们一直说加密加密，其实我们还有一种防破解的方式，就是使用**加密算法**。比如采用**对称加密 AES ，**这样只要密钥不泄露，攻击者拖库拿到密码也完全破解不了！！！
> 
> 但是反过来想，加入密钥被泄露了，那我们的加密就相当于无，白给了，比破解上述的hash（密码+盐）更轻松，连试错的机会都不需要了！

> 所以一旦使用加密存储的话，就得看你的密钥能不能保住不泄露了！！！

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