密码散列安全

本部分解释使用散列函数对密码进行安全处理背后的原因，以及如何有效的进行密码散列处理。

为什么需要把应用程序中用户的密码进行散列化？

当设计一个需要接受用户密码的应用时， 对密码进行散列是最基本的，也是必需的安全考虑。 如果不对密码进行散列处理，那么一旦应用的数据库受到攻击， 那么用户的密码将被窃取。 同时，窃取者也可以使用用户账号和密码去尝试其他的应用， 如果用户没有为每个应用单独设置密码，那么将面临风险。

通过对密码进行散列处理，然后再保存到数据库中， 这样就使得攻击者无法直接获取原始密码， 同时还可以保证你的应用可以对原始密码进行相同的散列处理， 然后比对散列结果。

需要着重提醒的是，密码散列只能保护密码 不会被从数据库中直接窃取， 但是无法保证注入到应用中的 恶意代码拦截到原始密码。

为何诸如 md5() 和 sha1() 这样的常见散列函数不适合用在密码保护场景？

MD5，SHA1 以及 SHA256 这样的散列算法是面向快速、高效 进行散列处理而设计的。随着技术进步和计算机硬件的提升， 破解者可以使用“暴力”方式来寻找散列码 所对应的原始数据。

因为现代化计算机可以快速的“反转”上述散列算法的散列值， 所以很多安全专家都强烈建议 不要在密码散列中使用这些散列算法。

如果不建议使用常用散列函数保护密码，那么我应该如何对密码进行散列处理？

当进行密码散列处理的时候，有两个必须考虑的因素：计算量以及“盐”。散列算法的计算量越大，暴力破解所需的时间就越长。

PHP 提供了一个原生密码散列API，它提供一种安全的方式来完成密码散列和验证。

还可以使用 crypt() 函数， 它支持多种散列算法。 针对每种受支持的散列算法，PHP 都提供了对应的原生实现， 所以在使用此函数的时候， 你需要保证所选的散列算法是你的系统所能够支持的。

当对密码进行散列处理的时候，建议采用 Blowfish 算法， 这是密码散列 API 的默认算法。 相比 MD5 或者 SHA1，这个算法提供了更高的计算量， 同时还有具有良好的伸缩性。

如果使用 crypt() 函数来进行密码验证， 那么你需要选择一种耗时恒定的字符串比较算法来避免时序攻击。 （译注：就是说，字符串比较所消耗的时间恒定， 不随输入数据的多少变化而变化） PHP 中的 == 和 === 操作符 和 strcmp() 函数都不是耗时恒定的字符串比较， 但是 password_verify() 可以帮你完成这项工作。 我们鼓励你尽可能的使用 原生密码散列 API。

“盐”是什么？

加解密领域中的“盐”是指在进行散列处理的过程中 加入的一些数据，用来避免从已计算的散列值表 （被称作“彩虹表”）中 对比输出数据从而获取明文密码的风险。

简单而言，“盐”就是为了提高散列值被破解的难度 而加入的少量数据。 现在有很多在线服务都能够提供 计算后的散列值以及其对应的原始输入的清单， 并且数据量极其庞大。 通过加“盐”就可以避免直接从清单中查找到对应明文的风险。

如果不提供“盐”，password_hash() 函数会随机生成“盐”。 非常简单，行之有效。

我应该如何保存“盐”？

当使用 password_hash() 或者 crypt() 函数时， “盐”会被作为生成的散列值的一部分返回。 你可以直接把完整的返回值存储到数据库中， 因为这个返回值中已经包含了足够的信息， 可以直接用在 password_verify() 或 crypt() 函数来进行密码验证。

下图展示了 crypt() 或 password_hash() 函数返回值的结构。 如你所见，算法的信息以及“盐”都已经包含在返回值中， 在后续的密码验证中将会用到这些信息。