Question

今天我了解到“密码” 倾向于表示一个可记住的任意数量字符的字符串，而“ key” 则表示一个高度随机的位字符串（具体长度取决于所使用的加密算法。

所以今天我首先听说了Key derivation function的概念。

我对如何从任意长度的密码（在PHP中）中派生32字节的密钥感到困惑。

以下方法可行，但忽略了{[3]应该随机生成的盐”中的the instruction（Sodium也是如此）：

$salt = 'this salt remains constant';
$iterations = 10;
$length = 32;
$aesKey = hash_pbkdf2('sha256', $somePasswordOfArbitraryLength, $salt, $iterations, $length, false);

以下方法也可以使用，但感觉也不正确：

$hash = password_hash($somePasswordOfArbitraryLength, PASSWORD_BCRYPT, ['cost' => $iterations]);
$aesKey = substr($hash, -$length);//this smells weird

在所有搜索中，我很惊讶我没有在PHP中找到确定性地从密码中派生32字节密钥的“正式”方式。

我应该怎么做？

P.S。我在PHP中使用Laravel，并想使用AES-256-CBC加密，如下所示：

$encrypter = new \Illuminate\Encryption\Encrypter($aesKey, 'AES-256-CBC');
$encryptedText = $encrypter->encrypt($text);

Laravel的encryption helper（例如Crypt::encryptString('Hello world.')）似乎不符合我的要求，因为我希望根据每个人的密码分别加密每个用户的数据。

我使用的任何密钥派生函数每次都需要生成相同的密钥，因为我将使用对称加密来解密该用户使用该密钥加密的字符串。

P.P.S。感谢问题1，2和3向我介绍某些概念。

Answer 1

对于hash-pbkdf2，您说：

“以下方法有效，但忽略了“ [盐]应该随机生成”的指示。

好吧，解决方法是随机生成盐，并将其与密文一起存储。有关如何在PHP中生成安全的随机字节的方法，请参见this question。然后可以将输出用作加密的密钥。当然，密钥将始终使用存储的盐和已存储的密码来重新生成，并且不需要存储。请注意，密钥由原始字节组成；最好是从hash-pbkdf2（最后一个参数）中检索原始密钥。

请注意，迭代次数应尽可能多。如今，通常认为100,000左右是最佳选择，但是越高越安全。攻击者需要花费大量时间来计算每个密码的结果密钥，并且由于密码仅包含30到60位（对于好的密码而言），确实有助于抵御字典攻击。

Answer 2

如果希望每次解密或加密存储的字符串时让他们重新发送密码，则必须使用一致的密码哈希并将盐和迭代存储在某个位置。

如果使用password_hash函数，由于随机生成的盐，您将永远不会获得相同的值。

>>> password_hash('abc', PASSWORD_BCRYPT)
=> "$2y$10$xR8tZQd0ljF5Ks3QrQt7i.vAbv.xVUc97uh.fX4w0mi/A647HlEWS"
>>> password_hash('abc', PASSWORD_BCRYPT)
=> "$2y$10$KzZWeg.o/4TyJVryWrz/oeWQ6VGj0JnPDW.d.Cp0svu8k6qKBcbWu"

您可以在选项中添加一个空格，但是password_hash已弃用，因此建议您坚持使用第一个解决方案。

您不需要为每个人使用相同的盐，您可以生成随机盐并将其存储在某个地方，例如users表。

请记住，通过这种类型的密钥派生，您每次用户更改密码时都需要重新加密所有值。

Answer 3

这是我更新的功能

但是我仍然希望得到专家的回答，因为这是非常非正式的和本土的，并且使我怀疑它是否违反了安全性的“最佳实践”。

我很惊讶没有找到内置在PHP中的简单函数。

/**
 * It seems like we just need a way of getting a 32-byte key when all we have is a human-memorizable password and a salt for that user. But this function feels home-grown; what is the most secure way to do PBE (password-based encryption)?
 * 
 * @param string $password
 * @param string $salt      Since this function must be deterministic (return a value consistently based on the inputs), it must accept a salt as an argument rather than generate a random salt every time. Storing a different salt for each user improves security.
 * @param int $length
 * @return string
 */
public static function deriveKey($password, $salt, $length = self::KEY_BYTES) {
    $iterations = max([intval(config('hashing.bcrypt.rounds')), 15]);
    $chars = 2 * $length; //In hex, a byte is always expressed as 2 characters. See more comments below and https://stackoverflow.com/a/43132091/.
    $rawOutput = false; //Default is false. When set to TRUE, outputs raw binary data. FALSE outputs lowercase hexits. Hexit = hexadecimal digit (like "bit" = binary digit). There are 16 hexits: the numbers 0 to 9 and the letters A to F.
    $key = hash_pbkdf2('sha256', $password, $salt, $iterations, $chars, $rawOutput); //A sha256 is 256 bits long (32 bytes), but the raw_output argument will determine how many characters the result has. https://stackoverflow.com/a/2241014/ and https://crypto.stackexchange.com/q/34995/
    return $key;
}

我想知道Halite或Libsodium-php是否提供这种功能。

似乎Libsodium具有crypto_pwhash函数，这可能正是我正在寻找的（并使用Argon2）。

在PHP中确定性地从密码派生32字节的密钥

3 个答案:

这是我更新的功能