nodejs 中的 bcrypt (2) : bcrypt 浅析

秒速五厘米 2022-06-06 08:24 328阅读 0赞

上一篇文章 [nodejs 中的 bcrypt (1) : bcrypt 的特点与应用][nodejs _ bcrypt _1_ _ bcrypt] 通过一个 web 用户注册登录的案例，简述了 bcrypt 的特点、nodejs 中的 bcrypt 包，并附上了具体代码。

代码跑通了，但一些疑惑没有解决，比如：

*  加盐哈希后得到的一长串字符串包含什么信息？
 *  对同一个密码，每次加盐哈希的得到的字符串都不一致，那么比对密码的过程是如何进行的？
 *  对比密码使用的 bcrypt.compare() 方法，其参数里并没有 salt 。是这个过程里盐值没用，还是它深藏别处？

这篇来进行解答。

## 第一个问题 ##

### 加盐哈希后得到的一长串字符串包含什么信息？ ###

运行以下这段代码三次

**testHash.js**

const bcrypt = require('bcrypt-nodejs')
    const SALT_FACTOR = 10
    
    bcrypt.genSalt(12, function (err, salt) { 
      if (err) return next(err)
      bcrypt.hash('mypassword', salt, null, function (err, hash) { 
        if (err) return next(err)
        console.log(hash);
      })
    })

分别得到三个60位的字符串

$2a$10$dsZFPb.m2b6cXuw.fQAjneRk7u33cF9ZrWqywX4j5K5ymlhLFwRMS
    $2a$10$mWm.uX4tSUKqa4Rk1/DQRuqm3zd.S5EaaWiIEQVrq8YxiebiqkMwy
    $2a$10$oMpGJ3NhLD7OtX8lUCq6bOYr04SAgq00J2yLf/TsHZMulnmO9yJGi

容易发现，前7位都是相同的 `$2a$10$`

将参数 `SALT_FACTOR` 的值改为 12 ，再运行三次

$2a$12$5XhpRItT.wGNyVJk67QMPOchZQsHwBprwNBLEOot8cJOryihRa74W
    $2a$12$0DK/6Q48hUkqq0im/9QyHee4Y/vrbchzmuWNHvapRr6A6aGGrdBxS
    $2a$12$JUVxAjk5/ZStnxHgvK2IDetlWfD1jCpT69/cgkgA0vV49SmwS3RfG

这三个字符串的前七位也是相同的： `$2a$12$`

与之前的三个字符串相比，第 5 第 6 位的值从 `10`，变成了 `12`。与各自的参数 `SALT_FACTOR` 一致。

这个参数就是 bcrypt cost parameter ，它决定了迭代的次数，即哈希计算的“缓慢程度”（见[上一篇][nodejs _ bcrypt _1_ _ bcrypt]）。

前 4 位的 `$2a$` 则指示了算法的版本。老版本有 `$2$` ，更新的版本有 `$2x$` `$2y$` `$2b$`。

字符串的后半段，前 22 位是 salt 盐值，后 31 位就是对应密码的哈希部分。

***总结一下***

$2a$10$i5btSOiulHhaPHPbgNUGdObga/GC.AVG/y5HHY1ra7L0C9dpCaw8u

*  `2a` 指示算法版本
 *  `10` 是 cost 参数
 *  `i5btSOiulHhaPHPbgNUGdO` 是 salt
 *  最后的31位 `bga/GC.AVG/y5HHY1ra7L0C9dpCaw8u` 对应密码

这也回答了第一个问题。

## 后两个问题 ##

### 比对密码的过程是如何进行的？ ###

**查看 [bcrypt-nodejs][] 的源码，其中的 `compareSync` 函数：**

函数的两个参数中，`data` 相当于密码明文，`encrypted` 相当于从数据库里读出的哈希字符串。

结合第一个问题中提到的知识，哈希值中 `substr(0, encrypted_length-31)` 这一段是salt。

**所以，匹配的思路是：从哈希值字符串中提取出salt，将其添加到密码明文中，再进行一次加盐哈希运算。比对 得到的结果 和 旧有的哈希字符串，由此判断密码是否匹配。**

按照这个思路，写一个简化的例子：

解决第一个问题的时候，我们对 `'mypassword'` 进行了6次加密。任取一个字符串，赋值给 `hash`

**testCompare.js**

const bcrypt = require('bcrypt-nodejs')
    
    const hash = '$2a$12$5XhpRItT.wGNyVJk67QMPOchZQsHwBprwNBLEOot8cJOryihRa74W'
    const saltInHash = hash.substr(0, hash.length-31)
    const newHash = bcrypt.hashSync('mypassword', saltInHash)
    
    console.log('TEST: ' + (newHash === hash))

运行结果：

> TEST: true

密码匹配成功！

***总结一下***

*  `bcrypt` 直接将 salt 保存在里加密计算得到的哈希字符串里。
 *  匹配思路是  
    
    
     *  从哈希值字符串中提取出salt，将其添加到密码明文中，再进行一次加盐哈希运算。
     *  比对 得到的结果 和 旧有的哈希字符串，由此判断密码是否匹配。

后两个问题也得到了解答。

## 参考资料 ##

*  [https://github.com/ademarre/binary-mcf][https_github.com_ademarre_binary-mcf]
 *  [https://en.wikipedia.org/wiki/Bcrypt][https_en.wikipedia.org_wiki_Bcrypt]
 *  **[bcrypt-nodejs][] 源码**

[nodejs _ bcrypt _1_ _ bcrypt]: http://blog.csdn.net/beijiyang999/article/details/78436876
[bcrypt-nodejs]: https://github.com/shaneGirish/bcrypt-nodejs
[https_github.com_ademarre_binary-mcf]: https://github.com/ademarre/binary-mcf
[https_en.wikipedia.org_wiki_Bcrypt]: https://en.wikipedia.org/wiki/Bcrypt