Question

我一直在阅读密码散列，但我读过的所有论坛都充斥着人们辩论其背后的理论的帖子，我并不理解。

我有一个旧的（可能非常弱）密码脚本，如下所示： $ hash = sha1（$ pass1）;

function createSalt()
{
$string = md5(uniqid(rand(), true));
return substr($string, 0, 3);
}

$salt = createSalt();
$hash = sha1($salt . $hash);

如果我理解正确，盐越长，黑客为了打破哈希就必须生成的表越大。如果我错了，请纠正我。

我希望编写一个更安全的新脚本，我想这样的事情就可以了：

function createSalt()
{
$string = hash('sha256', uniqid(rand(), true));
return $string;
}


$hash = hash('sha256', $password);
$salt = createSalt();
$secret_server_hash =     'ac1d81c5f99fdfc6758f21010be4c673878079fdc8f144394030687374f185ad';
$salt2 = hash('sha256', $salt);
$hash = $salt2 . $hash . $secret_server_hash;
$hash = hash('sha512', $hash );

这更安全吗？这有明显的开销吗？

最重要的是，是否有更好的方法可以确保我的数据库中的密码无法（实际）通过密码分析恢复，从而确保安全性受损的唯一方法是通过我自己的编码错误？

编辑：

在阅读完所有答案并进一步重新研究后，我决定继续实施保护密码的bcrypt方法。话虽如此，出于好奇心的缘故，如果我要采用上面的代码并对其进行循环，比如100,000次迭代，是否会实现类似于bcrypt的强度/安全性的东西？

Answer 1

盐只能帮助你到目前为止。如果您使用的哈希算法速度非常快，生成彩虹表几乎没有成本，那么您的安全性仍会受到影响。

一些指示：

不对所有密码使用单个salt。每个密码使用随机生成的盐。
执行 NOT 重新发送未经修改的哈希（冲突问题，see my previous answer，您需要无限的哈希输入）。
不尝试在复杂的操作中创建自己的哈希算法或混合匹配算法。
如果遇到损坏/不安全/快速哈希原语，请使用key strengthening。这增加了攻击者计算彩虹表所需的时间。例如：

function strong_hash($input, $salt = null, $algo = 'sha512', $rounds = 20000) {
  if($salt === null) {
    $salt = crypto_random_bytes(16);
  } else {
    $salt = pack('H*', substr($salt, 0, 32));
  }

  $hash = hash($algo, $salt . $input);

  for($i = 0; $i < $rounds; $i++) {
    // $input is appended to $hash in order to create
    // infinite input.
    $hash = hash($algo, $hash . $input);
  }

  // Return salt and hash. To verify, simply
  // passed stored hash as second parameter.
  return bin2hex($salt) . $hash;
}

function crypto_random_bytes($count) {
  static $randomState = null;

  $bytes = '';

  if(function_exists('openssl_random_pseudo_bytes') &&
      (strtoupper(substr(PHP_OS, 0, 3)) !== 'WIN')) { // OpenSSL slow on Win
    $bytes = openssl_random_pseudo_bytes($count);
  }

  if($bytes === '' && is_readable('/dev/urandom') &&
     ($hRand = @fopen('/dev/urandom', 'rb')) !== FALSE) {
    $bytes = fread($hRand, $count);
    fclose($hRand);
  }

  if(strlen($bytes) < $count) {
    $bytes = '';

    if($randomState === null) {
      $randomState = microtime();
      if(function_exists('getmypid')) {
        $randomState .= getmypid();
      }
    }

    for($i = 0; $i < $count; $i += 16) {
      $randomState = md5(microtime() . $randomState);

      if (PHP_VERSION >= '5') {
        $bytes .= md5($randomState, true);
      } else {
        $bytes .= pack('H*', md5($randomState));
      }
    }

    $bytes = substr($bytes, 0, $count);
  }

  return $bytes;
}

为什么不使用由安全专业人员开发的算法，而不是部署自己的（固有的缺陷）哈希/盐算法？

使用 bcrypt 。它的开发正是为了这一点。它的速度慢，多轮确保攻击者必须部署大量资金和硬件才能破解密码。添加到每个密码的盐（bcrypt REQUIRES盐），你可以确定攻击几乎是不可行的，没有可笑的资金或硬件。

非便携模式下的Portable PHP Hashing Framework可让您轻松使用bcrypt生成哈希值。

您还可以使用crypt()函数生成输入字符串的bcrypt哈希值。如果沿着那条路走下去，请确保每个哈希生成一个盐。

此类可以自动生成salt并验证输入的现有哈希值。

class Bcrypt {
  private $rounds;
  public function __construct($rounds = 12) {
    if(CRYPT_BLOWFISH != 1) {
      throw new Exception("bcrypt not supported in this installation. See http://php.net/crypt");
    }

    $this->rounds = $rounds;
  }

  public function hash($input) {
    $hash = crypt($input, $this->getSalt());

    if(strlen($hash) > 13)
      return $hash;

    return false;
  }

  public function verify($input, $existingHash) {
    $hash = crypt($input, $existingHash);

    return $hash === $existingHash;
  }

  private function getSalt() {
    $salt = sprintf('$2a$%02d$', $this->rounds);

    $bytes = $this->getRandomBytes(16);

    $salt .= $this->encodeBytes($bytes);

    return $salt;
  }

  private $randomState;
  private function getRandomBytes($count) {
    $bytes = '';

    if(function_exists('openssl_random_pseudo_bytes') &&
        (strtoupper(substr(PHP_OS, 0, 3)) !== 'WIN')) { // OpenSSL slow on Win
      $bytes = openssl_random_pseudo_bytes($count);
    }

    if($bytes === '' && is_readable('/dev/urandom') &&
       ($hRand = @fopen('/dev/urandom', 'rb')) !== FALSE) {
      $bytes = fread($hRand, $count);
      fclose($hRand);
    }

    if(strlen($bytes) < $count) {
      $bytes = '';

      if($this->randomState === null) {
        $this->randomState = microtime();
        if(function_exists('getmypid')) {
          $this->randomState .= getmypid();
        }
      }

      for($i = 0; $i < $count; $i += 16) {
        $this->randomState = md5(microtime() . $this->randomState);

        if (PHP_VERSION >= '5') {
          $bytes .= md5($this->randomState, true);
        } else {
          $bytes .= pack('H*', md5($this->randomState));
        }
      }

      $bytes = substr($bytes, 0, $count);
    }

    return $bytes;
  }

  private function encodeBytes($input) {
    return strtr(rtrim(base64_encode($input), '='), '+', '.');
  }
}

您可以使用此代码：

$bcrypt = new Bcrypt(15);

$hash = $bcrypt->hash('password');
$isGood = $bcrypt->verify('password', $hash);

Answer 2

关于盐值

如果我理解正确，时间越长盐，表越大黑客必须生成才能打破哈希。如果我，请纠正我我错了。

是的，这是正确的。虽然如果有人试图打破只有一个用户的哈希，盐值就没用了。 Salts可用于防止（减慢）攻击者对所有用户哈希值进行字典攻击。

让我用一个例子解释一下。假设您的系统中有3个用户，并且您没有使用salt值，因此您的数据库会喜欢这样：

user1: hash1
user2: hash2
user3: hash3

现在让我们假设攻击者获得了数据库的副本。他现在可以通过以下方式进行字典攻击：

h = hash(possible_password)
h == hash1?
h == hash2?
h == hash3?

所以，他可以通过只调用一次哈希函数来检查3个用户中的一个是否有密码possible_password。

不要假设您在数据库中保存与salt值结合的哈希值，如下所示：

user1: hash1_salted, salt1
user2: hash2_salted, salt2
user3: hash3_salted, salt3

攻击者再次复制您的数据库。但现在为了查看3个用户中的一个是否使用possible_password，他必须进行以下检查：

hash(possible_password + salt1) == hash1_salted?
hash(possible_password + salt2) == hash2_salted?
hash(possible_password + salt3) == hash3_salted?

如您所见，在这种情况下，攻击者的速度减慢了3倍（系统中的用户数），因为他必须散列3个不同的字符串。这是盐值背后的一般概念，您可以在wikipedia上阅读更多内容。

但在你的情况下，盐太大了。你想要防止的是2个不同的用户哈希值具有相同的盐值。因此，例如2位长度的盐可能不是一个好主意（对于超过4个用户，它将确保2具有相同的盐值）。无论如何，盐值超过48 bits就足够了。

此外，在这里散布盐$salt2 = hash('sha256', $salt);并没有什么意义，这可能会以某种方式减慢事情，但总的来说，在系统中添加更多复杂性在处理时被认为是错误的安全

常规

最后，在处理安全性时，在代码中使用特定值永远不会很好，例如$secret_server_hash，应始终避免使用这些常量值。

最好使用SHA-2而不是MD5，因为近年来在MD5中发现了一些安全性vulnerabilities（尽管它们还不是很实用）。

所以我会做这样的事情：

function createSalt()
{
  $string = hash('sha256', uniqid(rand(), true));
  return susbstr($string, 0, 8); // 8 characters is more than enough
}

$salt = createSalt();
$hash = hash('sha256', $hash . $password );

然后将$hash保存在您的数据库中。

无论如何，正如一些用户已经指出的那样。而不是创建自己的安全功能（这是学习安全性的好方法），你应该更好地使用众所周知的库，这些库由更多人测试，因此可能更安全。在您的情况下，您应该查看crypt，它可以满足您的需求。

Answer 3

实际上没有必要尝试实现自己的哈希系列。这是一个实现bcrypt的简单类：

class Password
{
    # return a hashed version of the plain text password.
    public static function hash($plain_text, $cost_factor = 10)
    {
        if ($cost_factor < 4 || $cost_factor > 31)
            throw new Exception('Invalid cost factor');

        $cost_factor = sprintf('%02d', $cost_factor);           

        $salt = '';
        for ($i = 0; $i < 8; ++$i)
          $salt .= pack('S1', mt_rand(0, 0xffff));

        $salt = strtr(rtrim(base64_encode($salt), '='), '+', '.');

        return crypt($plain_text, '$2a$'.$cost_factor.'$'.$salt);
    }

    # validate that a hashed password is the same as the plain text version
    public static function validate($plain, $hash)
    {
        return crypt($plain, $hash) == $hash;
    }
}

使用：

$hash = Password::hash('foo');
if (Password::validate('foo', $hash)) echo "valid";

bcrypt的优点是你可以通过散列密码来计算成本（通过$cost_factor）。这使得尝试通过强力恢复整个数据库的密码是不切实际的。

我们如何在PHP中创建一个相当安全的密码哈希？

编辑：

3 个答案:

关于盐值

常规