在 Java 中存储密码的最佳方法是什么

喜欢ヅ旅行 2023-09-25 12:59 16阅读 0赞

在本文中，我们将解释为什么我们应该使用 char\[\] 数组来表示密码，而不是 Java 中的字符串。

请注意，本教程重点介绍在内存中操作密码的方法，而不是存储密码的实际方法，后者通常在持久层中处理。

我们还假设我们无法控制密码的格式（例如，密码以字符串的形式来自第三方 API）。虽然使用 java.lang.String 类型的对象来操作密码似乎很明显，但 Java 团队自己建议使用 char\[\] 代替。

例如，如果我们看一下javax.swing的JPasswordField，我们可以看到返回String的方法getText（）自Java 2以来被弃用，取而代之的是返回char\[\]的getPassword（）方法。

## **字符串是不可变的** ##

Java 中的字符串是不可变的，这意味着我们不能使用任何高级 API 更改它们。对 String 对象的任何更改都将生成一个新的字符串，并将旧字符串保留在内存中。

因此，存储在字符串中的密码将在内存中可用，直到垃圾回收器清除它。我们无法控制它何时发生，但这个时间段可能比常规对象长得多，因为字符串保存在字符串池中以实现可重用性。

因此，有权访问内存转储的任何人都可以从内存中检索密码。

使用 char\[\] 数组而不是 String，我们可以在完成预期工作后显式擦除数据。这样，我们将确保甚至在进行垃圾回收之前就从内存中删除密码。

现在让我们看一下代码片段，它们演示了我们刚刚讨论的内容。

第一个字符串：

System.out.print("Original String password value: ");
    System.out.println(stringPassword);
    System.out.println("Original String password hashCode: "
      + Integer.toHexString(stringPassword.hashCode()));
    
    String newString = "********";
    stringPassword.replace(stringPassword, newString);
    
    System.out.print("String password value after trying to replace it: ");
    System.out.println(stringPassword);
    System.out.println(
      "hashCode after trying to replace the original String: "
      + Integer.toHexString(stringPassword.hashCode()));

输出将是：

Original String password value: password
    Original String password hashCode: 4889ba9b
    String value after trying to replace it: password
    hashCode after trying to replace the original String: 4889ba9b

现在对于字符\[\]：

char[] charPassword = new char[]{'p', 'a', 's', 's', 'w', 'o', 'r', 'd'};
    
    System.out.print("Original char password value: ");
    System.out.println(charPassword);
    System.out.println(
      "Original char password hashCode: " 
      + Integer.toHexString(charPassword.hashCode()));
    
    Arrays.fill(charPassword, '*');
    
    System.out.print("Changed char password value: ");
    System.out.println(charPassword);
    System.out.println(
      "Changed char password hashCode: " 
      + Integer.toHexString(charPassword.hashCode()));

输出为：

Original char password value: password
    Original char password hashCode: 7cc355be
    Changed char password value: ********
    Changed char password hashCode: 7cc355be

正如我们所看到的，在我们尝试替换原始 String 的内容后，值保持不变，hashCode（） 方法在应用程序的相同执行中没有返回不同的值，这意味着原始字符串保持不变。

对于 char\[\] 数组，我们能够更改同一对象中的数据。

## **我们可能会意外打印密码** ##

在 char\[\] 数组中使用密码的另一个好处是防止在控制台、显示器或其他或多或少不安全的地方意外记录密码。

让我们看看下一个代码：

String passwordString = "password";
    char[] passwordArray = new char[]{'p', 'a', 's', 's', 'w', 'o', 'r', 'd'};
    System.out.println("Printing String password -> " + passwordString);
    System.out.println("Printing char[] password -> " + passwordArray);

使用输出：

Printing String password -> password
    Printing char[] password -> [C@6e8cf4c6

我们看到内容本身在第一种情况下是打印的，而在第二种情况下，数据不是那么有用，这使得 char\[\] 不那么容易受到攻击。