web系统中常见的密码加密方式

曾经终败给现在 2023-07-03 07:27 11阅读 0赞

## 1 用户密码加密 ##

### 1.1 为什么对用户密码加密 ###

大多数web系统都有登录的功能，传统的登录方式是采用用户名+密码的形式进行，下面的截图就是CSDN的登录界面。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3k1MDY3OTgyNzg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

在登录界面我们输入的肯定是明文，比如密码是123456，在密码的输入框内肯定也是输入同样的123456。输入框输入的是123456，但是在数据库是不会直接存储这一字符串的。在一个成熟系统中，数据库不会存储明文，它存储的通常是加密后的密文。比如以bcrypt加密后的密文字符串是这样的。

$2a$10$mWTEg1Byt3u/dAQl6GdJ5.UjVozRzCpxG4R64IvIvkwrJkwlfT5NG

在数据库中存储加密后的密文自然是为了安全，因为这些密码密文存在于数据库中，就算数据由于各种原因导致数据库数据泄露，其他人拿到了用户名与密码的密文也不能够通过系统进行登录。

### 1.2 登录逻辑简介         ###

在系统的页面中，无论是注册或登录模块，用户输入的密码都是明文，而数据库存储密码通常是密文。程序在处理登录时是走的这样的流程：

现有一个用户拥有用户名为zhangsan，密码为123456的账号。在登录时，前端去调用后端的登录接口，并传入zhangsan与123456作为参数；后端接口中，会根据zhangsan这一用户名去查询数据库的用户表，查询出的内容会包括密码，查询出的密码是密文，要与密文进行对比自然需要将明文也加密成密文，所以这里将从前端传过来的密码明文参数也采用与保存密码时同样的加密方式进行加密，然后进行比较。在将两个密文字符串进行比较后得到结果，如果为相同的字符串，继续下面的登录逻辑；反之，如果不是同一字符串，抛出异常或是以其他方式终止登录。

## 2 MD5 ##

### 2.1 MD5信息摘要算法 ###

信息摘要算法的主要特征是加密不需要密钥，并且经过加密后的数据无法被解密，只有输入相同的明文数据经过相同的信息摘要算法才能得到相同的密文。MD5信息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），是一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。MD5由美国密码学家罗纳德 李维斯特（Ronald Linn Rivest）设计，于1992年公开，用以取代MD4算法。

### 2.2 在mysql中使用MD5 ###

mysql数据库中内置了MD5的函数，因此我们可以通过SELECT...FROM dual来查看明文经过MD5加密后的密文。比如在sql命令中输入以下sql语句可以得到123456经过MD5加密后的结果。

SELECT MD5('123456') FROM dual;

结果如下：

e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e

### 2.3 MD5加盐 ###

经过信息摘要算法加密后的数据是不能够解密的，也就是说我们可以通过“123456”加密后得到“e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e”字符串，但不能通过“e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e”解密得到“123456”；并且MD5对同一个字符串加密后的结果是一样。那么，无论将“123456”这一字符串通过MD5加密多少次它的结果永远都是“e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e”。由于这一个特性，我们可以创建数据库，将密文与明文的信息写入这一个数据库，对于数据库当中已有的数据，可以通过密文找到对应的明文，现在互联网上就有网站提供这样的服务。

基于这个特性，为了更加安全，就有了MD5 + SALT的加密方式，也就是常说的MD5加盐，比如下面的例子就是以字符串“55555”作为盐，在将字符串“123456”通过MD5加密后，与作为SALT的字符串“55555”作拼接再进行MD5加密，得到最终加密后的数据。

SELECT MD5(CONCAT(MD5('123456'), '55555')) FROM dual;

在实际的web系统中，可能会以用户名作为盐参与加密，又或者在用户表中创建一个SALT字段，以一个随机数作为盐，并将SALT值写入数据表。

## 3 bcrypt ##

bcrypt是目前比较常用的密码加密算法，也是Spring Security推荐的加密算法，它的特点是加密后的密文不可以解密，而且同一个字符串每一次通过bcrypt加密得到的结果都不一样，比如我使用Spring Security所提供的的bcrypt工具进行测试。以for循环的方式执行10次对字符串“123456”的加密，得到的结果每次都不一样，而且将得到的这10个不同的密文与明文“123456”进行校验，得到的结果都是true。测试代码如下。

import org.junit.Test;
    import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
    
    public class TestBCrypt {
        @Test
        public void testGenerateByBCrypt() {
            String password = "123456";
            BCryptPasswordEncoder bCryptPasswordEncoder = new BCryptPasswordEncoder();
            for(int i = 0; i < 10; i++) {
                // 得到加密后的字符串
                String encodePassword = bCryptPasswordEncoder.encode(password);
                System.out.println(encodePassword);
                // 将明文与加密后的密文作比对，返回为true表示密文是由明文得到的
                System.out.println(bCryptPasswordEncoder.matches(password, encodePassword));
            }
        }
    }

打印结果如下。

$2a$10$t6CoTxlTuD5Z/Siod9Fx2OBBdBDHPwhstvjoz4VC5dh23niqrwC2e
    true
    $2a$10$ed4rhp76k5k3opUHonHS1OOB/Gh53uwl46h1pgn9Y653QBQH4xdKa
    true
    $2a$10$bc49GDLzKDzoPBm6g56IGOz741CzorBO98sa1impRd1WCMYIkcFWe
    true
    $2a$10$snaF9NlIXQ49qX9M3CNFMOHvv.jchvXRzCLWAgRwCFedSvwEdBVsO
    true
    $2a$10$C3pagIFlNd8vA2wDfZ6DauLKYXotgjCPy7eRv815FRNTDRu4cCiJ2
    true
    $2a$10$VPdphXIVDWIARiUxN9DZ.uqqkqQXAfC1A6FS3UgpwuY8QCuNUcqlW
    true
    $2a$10$zvZ.b6IulMEEpoHzvKOQ.OZXqJob8zRl.vrU6sk4VOPmSuC0yXIVe
    true
    $2a$10$OGxbOLVLV/abSKtm5a4O3OsWaCEb4Hkwp8XyBbhCLHY9J9e53pKn.
    true
    $2a$10$w7hLUssNzaeKYjiwprArn.1tcJYX/ERqsART1x8jynRHSL35XttGa
    true
    $2a$10$fu0EGMY3Jstf0Yb0lJTSieVoK92oKt33YubTgOZ0NONaJt9jjHcVq
    true

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