PBKDF2(Password-Based Key Derivation Function)
通过哈希算法进行加密。由于哈希算法是单向的，能够将不论什么大小的数据转化为定长的“指纹”，并且无法被反向计算。
另外，即使数据源仅仅修改了一丁点。哈希的结果也会全然不同。
这种特性使得它很适合用于保存password。由于我们须要加密后的password无法被解密，同一时候也能保证正确校验每一个用户的password。可是哈希加密能够通过字典攻击和暴力攻击破解。
password加盐。盐是一个加入到用户的password哈希过程中的一段随机序列。
这个机制可以防止通过预先计算结果的彩虹表破解。每一个用户都有自己的盐，这种结果就是即使用户的password同样。通过加盐后哈希值也将不同。
为了校验password是否正确，我们须要储存盐值。通常和password哈希值一起存放在账户数据库中。或者直接存为哈希字符串的一部分。
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import java.math.BigInteger; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom; import java.security.spec.InvalidKeySpecException; import java.security.spec.KeySpec; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.PBEKeySpec; public class PasswordEncryption { public static final String PBKDF2_ALGORITHM = "PBKDF2WithHmacSHA1"; /** * 盐的长度 */ public static final int SALT_BYTE_SIZE = 32 / 2; /** * 生成密文的长度 */ public static final int HASH_BIT_SIZE = 128 * 4; /** * 迭代次数 */ public static final int PBKDF2_ITERATIONS = 1000; /** * 对输入的password进行验证 * * @param attemptedPassword 待验证的password * @param encryptedPassword 密文 * @param salt 盐值 * @return 是否验证成功 * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static boolean authenticate(String attemptedPassword, String encryptedPassword, String salt) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { // 用同样的盐值对用户输入的password进行加密 String encryptedAttemptedPassword = getEncryptedPassword(attemptedPassword, salt); // 把加密后的密文和原密文进行比較，同样则验证成功。否则失败 return encryptedAttemptedPassword.equals(encryptedPassword); } /** * 生成密文 * * @param password 明文password * @param salt 盐值 * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static String getEncryptedPassword(String password, String salt) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { KeySpec spec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), fromHex(salt), PBKDF2_ITERATIONS, HASH_BIT_SIZE); SecretKeyFactory f = SecretKeyFactory.getInstance(PBKDF2_ALGORITHM); return toHex(f.generateSecret(spec).getEncoded()); } /** * 通过提供加密的强随机数生成器 生成盐 * * @return * @throws NoSuchAlgorithmException */ public static String generateSalt() throws NoSuchAlgorithmException { SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); byte[] salt = new byte[SALT_BYTE_SIZE]; random.nextBytes(salt); return toHex(salt); } /** * 十六进制字符串转二进制字符串 * * @param hex the hex string * @return the hex string decoded into a byte array */ private static byte[] fromHex(String hex) { byte[] binary = new byte[hex.length() / 2]; for (int i = 0; i < binary.length; i++) { binary[i] = (byte) Integer.parseInt(hex.substring(2 * i, 2 * i + 2), 16); } return binary; } /** * 二进制字符串转十六进制字符串 * * @param array the byte array to convert * @return a length*2 character string encoding the byte array */ private static String toHex(byte[] array) { BigInteger bi = new BigInteger(1, array); String hex = bi.toString(16); int paddingLength = (array.length * 2) - hex.length(); if (paddingLength > 0) return String.format("%0" + paddingLength + "d", 0) + hex; else return hex; } } |
首先要生成一个盐值salt，再把原始password和salt加密得到密文。验证的时候，把用户输入的password和同样的盐值salt使用同样的加密算法得到一个密文，将这个密文和原密文相比較，同样则验证通过，反之则不通过。
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public static void main(String[] args) { String password = "test"; String salt; String ciphertext; try { salt = PasswordEncryption.generateSalt(); ciphertext = PasswordEncryption.getEncryptedPassword(password, salt); boolean result = PasswordEncryption.authenticate(password, ciphertext, salt); System.out.println(password + " " + password.length()); System.out.println(salt + " " + salt.length()); System.out.println(ciphertext + " " + ciphertext.length()); if (result) { System.out.println("succeed"); } else { System.out.println("failed"); } } catch (NoSuchAlgorithmException e) { System.out.println("NoSuchAlgorithmException"); } catch (InvalidKeySpecException e) { System.out.println("InvalidKeySpecException"); } } |
測试结果为：
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test 4 3aca9ca3fa80158b765ece7d0a45f2e8 32 592cb30e95efc720c5accf425ed5f2fe46aa332d9980e6daa234797de49cda731c2c18e667b4dd71ba33797a3dcddd312ff9b03d802bf1cc09aacb2a176cf741 128 succeed |