使用 PBKDF2 加密，告别明文密码，让拖库、撞库、洗库、脱库见鬼去吧！

前段时间，网上爆出了 12306 的 60 万账号在网上出售。归根结底是因为有人使用了存储明文密码。作为一个程序员，对用户口令加密是一个最基本的简单功能，然而，越简单的东西，越容易被忽视。今天我就给大家分享一个 PBKDF2 加密，让拖库、撞库、洗库、脱库见鬼去吧！（关于拖库、撞库、洗库、脱库可以看我的这篇文章《12306 甩锅？拖库、洗库、撞库、脱库来了解一下！》）

PBKDF2 全称是 Password-Based Key Derivation Function，2 呢？就是代表第二个版本。PBKDF2 是一个用来导出密钥的函数，常用于生成加密的密码。它的基本原理是通过一个伪随机函数（例如HMAC函数），把明文和一个盐值作为输入参数，然后重复进行运算，并最终产生密钥。如果重复的次数足够大，破解的成本就会变得很高。而盐值的添加也会增加“彩虹表”攻击的难度。

我们都知道，密码加密，需要使用哈希算法进行加密。包括大家熟知的，md5 也是一种 Hash 算法。

因为哈希算法是单向的，可以将任何大小的数据转化为定长的“指纹”，而且无法被反向计算。即使数据源只改动了一丁点，哈希的结果也会完全不同。

这样的特性使得 Hash 算法非常适合用于保存密码，因为我们需要加密后的密码无法被解密，同时也能保证正确校验每个用户的密码。但是哈希加密可以通过字典攻击和暴力攻击破解。

密码加盐，又称盐值加密（关于盐值加密可以看我的这两篇文章《java 实现MD5 盐值加密功能》、《为什么要在MD5加密的密码中加“盐”》）。盐是一个添加到用户的密码哈希过程中的一段随机序列。这个机制能够防止通过预先计算结果的彩虹表破解。每个用户都有自己的盐，这样的结果就是即使用户的密码相同，通过加盐后哈希值也将不同。为了校验密码是否正确，我们需要储存盐值。通常和密码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。

网上目前有一个关于 PBKDF2 的实现库，https://github.com/defuse/password-hashing，今天我们就用它来实现明文密码的加密。

有人可能会问，你为什么不自己实现一个 Hash 算法来加密啊？这是个好问题。首先，我要告诉你的是，千万别自己去实现一个 Hash 去加密你的密码。类似的这些加密方式都不建议使用，md5(sha1(password))、md5(md5(salt) + md5(password))、sha1(sha1(password))、sha1(str_rot13(password + salt))、md5(sha1(md5(md5(password) + sha1(password)) + md5(password)))）。为什么呢？因为别人既然能获取到你的数据库，代码可能也就能获取到，一旦你的源码被获取，密码就等于明文了。所以千万不要自己去造轮子，使用可靠的轮子更好！

PBKDF2 函数的定义

DK = PBKDF2(PRF, Password, Salt, c, dkLen)
PRF是一个伪随机函数，例如HASH_HMAC函数，它会输出长度为hLen的结果。
Password是用来生成密钥的原文密码。
Salt是一个加密用的盐值。
c是进行重复计算的次数。
dkLen是期望得到的密钥的长度。
DK是最后产生的密钥。

PBKDF2 的算法流程

DK 的值由一个以上的 block 拼接而成。block 的数量是 dkLen/hLen 的值。就是说如果 PRF 输出的结果比期望得到的密钥长度要短，则要通过拼接多个结果以满足密钥的长度。

password-hashing 提供了非常多的语言支持，大家常见的 Java、pHP、C#、Ruby 等都有。源码可以在我上面发的 github 仓库中查看。

password-hashing 也提供了对应语言的使用方法。下面看一个简单的例子：

public static void truncatedHashTest() {
    String userString = "password!";
    String goodHash = "";
    String badHash = "";
    int badHashLength = 0;
    try {
        goodHash = PasswordStorage.createHash(userString);
    } catch (Exception e) {
        System.out.println(e.getMessage());
        System.exit(1);
    }
    badHashLength = goodHash.length();
    do {
        badHashLength -= 1;
        badHash = goodHash.substring(0, badHashLength);
        boolean raised = false;
        try {
            PasswordStorage.verifyPassword(userString, badHash);
        } catch (PasswordStorage.InvalidHashException ex) {
            raised = true;
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
            System.exit(1);
        }
        if (!raised) {
            System.out.println("Truncated hash test: FAIL " +
                "(At hash length of " +
                badHashLength + ")"
                );
            System.exit(1);
        }
    // The loop goes on until it is two characters away from the last : it
    // finds. This is because the PBKDF2 function requires a hash that's at
    // least 2 characters long.
    } while (badHash.charAt(badHashLength - 3) != ':');
    System.out.println("Truncated hash test: pass");
}

计算的过程，就和 PBKDF2 的算法流程一致。更多用法，大家去参考官网即可。当然也可以使用谷歌的 Tink 框架（参考我的这篇文章《谷歌 Tink（加密API） 教程》）。

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