密码#

2.1 对称加密#

对称加密，顾名思义就是加密和解密都是使用同一个密钥，常见的对称加密算法有 DES、3DES 和 AES 等，其优缺点如下：

• 优点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高，适合加密比较大的数据。
• 缺点：
  1. 交易双方需要使用相同的密钥，也就无法避免密钥的传输，而密钥在传输过程中无法保证不被截获，因此对称加密的安全性得不到保证。
  2. 每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的惟一密钥，这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量急剧增长，密钥管理成为双方的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难，主要是因为密钥管理困难，使用成本较高。

从图中可以看出，被加密的数据在传输过程中是无规则的乱码，即便被第三方截获，在没有密钥的情况下也无法解密数据，也就保证了数据的安全。但是有一个致命的问题，那就是既然双方要使用相同的密钥，那就必然要在传输数据之前先由一方把密钥传给另一方，那么在此过程中密钥就很有可能被截获，这样一来加密的数据也会被轻松解密。那如何确保密钥在传输过程中的安全呢？这就要用到非对称加密了。

2.2 非对称加密#

非对称加密，顾名思义，就是加密和解密需要使用两个不同的密钥：公钥（public key）和私钥（private key）。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密；如果用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥对外公开；得到该公钥的乙方使用公钥对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己保存的私钥对加密后的信息进行解密。如果对公钥和私钥不太理解，可以想象成一把钥匙和一个锁头，只是全世界只有你一个人有这把钥匙，你可以把锁头给别人，别人可以用这个锁把重要的东西锁起来，然后发给你，因为只有你一个人有这把钥匙，所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

• 优点：算法公开，加密和解密使用不同的钥匙，私钥不需要通过网络进行传输，安全性很高。
• 缺点：计算量比较大，加密和解密速度相比对称加密慢很多。

2.3 HTTPS#

3.1 明文存储#

这是最不安全的方式，直接将密码以明文形式存储在数据库中。这种方式存在极大的安全风险，因为一旦数据库被泄露，所有用户的密码都会暴露。

3.2 哈希存储#

将密码进行哈希处理后存储在数据库中。哈希是一种单向函数，可以将输入数据转换成固定长度的摘要，但无法从摘要中恢复原始数据。常用的哈希算法包括SHA-256、SHA-1、MD5等。

3.3 哈希加盐存储#

在哈希的基础上，添加一个随机的盐值。盐值是唯一的，并且与每个用户的密码相关联。这种方式可以防止使用预计算的哈希表（如彩虹表）进行攻击。

• 系统随机生成一个盐值，例如：$2a$10$N9qo8uLOickgx2ZMRZoMyeOZyYVfYJ3OJvM3VgI
• 这个盐值应该足够长（通常至少64位），并且足够随机，以确保每个用户的盐值都是唯一的。
• 将盐值与密码连接起来，例如：Bb123456.$2a$10$N9qo8uLOickgx2ZMRZoMyeOZyYVfYJ3OJvM3VgI
• 使用哈希函数（如bcrypt）对组合后的字符串进行哈希处理
• 将盐值存储在数据库中，与用户账户关联
• 将哈希值也存储在数据库中，与盐值关联

3.4 密文存储#

使用加密算法（如AES）将密码加密后存储在数据库中。这种方式需要妥善管理加密密钥，以确保加密的安全性。

3.5 哈希加盐密文存储#

结合哈希加盐和密文存储的方式，先对密码进行哈希加盐处理，然后将哈希值加密后存储在数据库中。

3.6 使用专用密码哈希函数：#

使用专门为密码哈希设计的函数，如bcrypt、scrypt或Argon2。这些函数不仅进行哈希加盐处理，还故意设计得较慢，以增加暴力破解的难度。

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import org.mindrot.jbcrypt.BCrypt;
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public class BCryptTest {
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public static void main(String[] args) {
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        String pwd = "123456";
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        String encodePwd = BCrypt.hashpw(pwd, BCrypt.gensalt()); // 加密，核心代码
7
        System.out.println(encodePwd);
8
        boolean flag = BCrypt.checkpw(pwd, encodePwd); // 验证加密是否正确
9
        System.out.println(flag);
10
  }
11
}
12

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//输出：
15
//$2a$10$EKXOFOjn2Bve3t45194KkOdzGzywmeRw3yeekVf.YeURs2Z4.IaHi
16
//true

同一个密码，每次生成的hash都是不一样的。

既然每次hash都不一样，那么如何判断加密是否正确呢？ 是这样的：在加密的时候，先随机获取salt，然后跟password进行hash。在下一次校验的时候，从hash中取出salt，salt跟password进行hash，得到的结果跟保存在在数据库的hash进行比较。

生成的密码中，$是分割符，无意义；2a是bcrypt加密版本号；10是cost的值（默认值）；而后的前22位是salt值；再然后的字符串就是密码的密文了

BCrypt是单向的，而且经过salt和cost的处理，使其受rainbow攻击破解的概率大大降低，同时破解的难度也提升不少

3.7 MFA（Multi-Factor Authentication 多因素认证）#

2FA（Two-Factor Authentication 双因素认证）的实现方式：

• 密码 + 短信验证码

• 密码 + 硬件令牌

• 密码 + 生物识别（指纹/面部/虹膜）
• 密码 + USB安全密钥
• 密码 + 智能卡
• 密码 + 电子邮件验证码
• 密码 + 行为分析
• 密码 + 地理位置验证
• 密码 + 时间限制

TOTP（Time-Based One-Time Password 基于时间的一次性密码）的应用：

• TOTP（身份验证应用）可以离线

3.8 密码管理器#

使用密码管理器生成和存储复杂的随机密码，用户只需记住一个主密码即可。

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