存储密码——要做对 ！
作者： Christoph Wille
英文翻译： Bernhard Spuida
日期： 2004/01/05
在很多（如果不说几乎所有的话） Web 应用（从 Web 论坛到 Web 商店）中，管理着用户数据。这些用户数据包括除用户名外还含有密码的用户登录信息，并且是纯文本的。一个安全漏洞！
为什么存储用户名和密码为纯文本是一个安全漏洞呢？那么，想象一个骇客通过 OS 或服务器软件错误获得了系统访问权，并能够看到用户数据库。现在他就知道了任何用户的名字和密码，他可以登录为一个“真正”的用户并用那个用户的权限为所欲为，在 Web 商店订货到在论坛上“角色暗杀”（ character assassination ）。而你是管理员……
怎么消除这个安全威胁呢？数十年前就有一个被证明安全有效的方法来存放密码：在 UNIX 中，用户密码被存储为所谓的“ salted hashes ”。
** 何谓“ ** ** salted hashes ** ** ” ** ** **
哈希是一个不等的标识任意长度文件的定长数值。哈希算法的一个例子是 SHAI 。读者现在可能想说将密码存放为一个哈希值是不够的，但为什么呢？
这是因为总是有所谓的“字典攻击”来破坏哈希化密码（ Hashed password ）。一个很好的例子就是 NT4 的 MD5 哈希化密码。这是一种暴力攻击：字典中的所有项目用 MD5 哈希计算后将结果与密码数据库比对。猜猜这样的话密码有多快被发现？
Salted Hash 的目的就是在每个密码后面添加随机值（称为 salt ），然后才计算密码和 salt 的哈希值，以此防范上述类型的攻击。为了比对密码， salt 必须和 salted hash 存放在一起。但只有攻击的 vector 才会为每一个保存的密码和 salt 对字典重新编码，这可要消耗大量时间。
如前所述，我们现在要存放三个域——用户名、 salt 和密码的 salted hash ，而不是用户名和密码了。我还提到当这些数据落到骇客手中时，他将无法用典型的攻击方法，而很可能转向其他更容易攻击点的受害者了。
有一点要记住：现在无法发送“密码提醒”的电邮了——能做的只是为用户生成并发送一个新的密码。由于这里发生过很多错误，我们从生成真正随机密码的 .NET 代码开始。
** 生成密码——要做对！ ** ** **
整个类是在一个 (C# ASP.NET) 社区项目中和另一位 AspHeute 作者 Alexander Zeitler 共同创建的。这个例子同样碰到了如何生成好密码并正确存储的问题。
为这个目的，我们创建了类 Password ，并有以下方法。
namespace DotNetGermanUtils
{
public class Password
{
public Password(string strPassword, int nSalt)
public static string CreateRandomPassword(int PasswordLength)
public static int CreateRandomSalt()
public string ComputeSaltedHash()
}
}
生成一个新密码的方法是静态的，我们可以设定生成的密码长度。
public static string CreateRandomPassword(int PasswordLength)
{
String _allowedChars = "abcdefghijkmnopqrstuvwxyzABCDEFGHJKLMNOPQRSTUVWXYZ23456789";
Byte[] randomBytes = new Byte[PasswordLength];
RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
rng.GetBytes(randomBytes);
char[] chars = new char[PasswordLength];
int allowedCharCount = _allowedChars.Length;
for(int i = 0;i
1<passwordlength;i++) %="" (="" ((((int)_saltbytes[0])="" (((int)_saltbytes[1])="" (((int)_saltbytes[2])="" ((int)_saltbytes[3]));="" )="" **="" +="" 16)="" 24)="" 8)="" <<="" _allowedchars="" _password="strPassword;" _password;="" _salt="nSalt;" _salt;="" _saltbytes="new" _saltbytes[0]="(byte)(_salt" _secretbytes="encoder.GetBytes(_password);" a="" allowedcharcount];="" array="" asciiencoding="" asciiencoding();="" asp="" byte="" byte[4];="" byte[]="" chars[i]="_allowedChars[(int)randomBytes[i]" class="" computesaltedhash="" computesaltedhash()="" create="" createrandomsalt()="" encoder="new" encryption="" generating="" hash="" int="" new="" nsalt)="" of="" one="" pads="" password="" password(string="" private="" public="" return="" rng="new" rng.getbytes(_saltbytes);="" rngcryptoserviceprovider="" rngcryptoserviceprovider();="" salt="" salted="" secure="" shai="" static="" string="" string(chars);="" strpassword,="" time="" unbreakable="" using="" {="" }="" 中挑选密码的字符。类="" 中的="" 中讨论过。="" 了。="" 创建了一个四字节的="" 只返回="" 和生成的密码组成了计算="" 在文章="" 对="" 并不接受任何参数。计算哈希值是利用有名的="" 德="" 我们创建一个="" 文="" 的基础。="" 的计算是操作两个由构造器设置的成员变量的一个实例方法。="" 算法。="" 英文="" 解决方法是类似的，不过我们在这里添加了些特别之处：我们用加密的安全随机数来从“数组”="" 计算="" 这样，我们生成了可用作用户初始密码的真正随机密码——现在只需要一个="" 这样，方法="" 这里的原理和文章="" （一个整数，以方便在数据库表中的存储）。这个="">> 24);
2
3
4 _saltBytes[1] = (byte)(_salt >> 16);
5
6
7 _saltBytes[2] = (byte)(_salt >> 8);
8
9
10 _saltBytes[3] = (byte)(_salt);
11
12
13
14
15
16 // append the two arrays
17
18
19 Byte[] toHash = new Byte[_secretBytes.Length + _saltBytes.Length];
20
21
22 Array.Copy(_secretBytes, 0, toHash, 0, _secretBytes.Length);
23
24
25 Array.Copy(_saltBytes, 0, toHash, _secretBytes.Length, _saltBytes.Length);
26
27
28
29
30
31 SHA1 sha1 = SHA1.Create();
32
33
34 Byte[] computedHash = sha1.ComputeHash(toHash);
35
36
37
38
39
40 return encoder.GetString(computedHash);
41
42
43 }
44
45现在我们有了所有需要的函数，接着来用这个类。
46
47** 日常使用的类 ** ** Password **
48
49我创建了一个小例子来演示一个新密码的创建、一个新 salt 和最终的 salted hash 。
50
51
52 using System;
53
54
55 using DotNetGermanUtils;
56
57
58
59
60
61 namespace HashPassword
62
63
64 {
65
66
67 class TestApplication
68
69
70 {
71
72
73 [STAThread]
74
75
76 static void Main(string[] args)
77
78
79 {
80
81
82 // Generate a new random password string
83
84
85 string myPassword = Password.CreateRandomPassword(8);
86
87
88
89
90
91 // Debug output
92
93
94 Console.WriteLine(myPassword);
95
96
97
98
99
100 // Generate a new random salt
101
102
103 int mySalt = Password.CreateRandomSalt();
104
105
106
107
108
109 // Initialize the Password class with the password and salt
110
111
112 Password pwd = new Password(myPassword, mySalt);
113
114
115
116
117
118 // Compute the salted hash
119
120
121 // NOTE: you store the salt and the salted hash in the datbase
122
123
124 string strHashedPassword = pwd.ComputeSaltedHash();
125
126
127
128
129
130 // Debug output
131
132
133 Console.WriteLine(strHashedPassword);
134
135
136 }
137
138
139 }
140
141
142 }
143
144以下几点非常重要：为每个用户生成一个新的 salt 。若两个用户凑巧选择了同一个密码，两个账户的 salted hash 仍然会是不同的。
145
146源代码显示了新密码和 salt 的创建，当用户试图登录时，如下：
147
148
149 // retrieve salted hash and salt from user database, based on username
150
151
152 ...
153
154
155
156
157
158 Password pwd = new Password(txtPassword.Text, nSaltFromDatabase);
159
160
161
162
163
164 if (pwd.ComputeSaltedHash() == strStoredSaltedHash)
165
166
167 {
168
169
170 // user is authenticated successfully
171
172
173 }
174
175
176 else
177
178
179 {
180
181
182 ...
183
184基本上这和普通的用户名 / 密码实现没什么分别，但即使服务器端的密码数据落入未经授权的第三方手中，数据也更为安全。
185
186结论
187
188我们这里演示的类可以加入你自己的 .NET 项目中——直接在 C# 项目中或作为其他编程语言的一个程序集。从现在开始，不安全的密码储存再没有其他借口了。
189
190下载代码
191
192点击 这里 开始下载。</passwordlength;i++)>