[ZT]互联网网站应该如何存储密码？

原文载于知乎。http://www.zhihu.com/question/20479856

 

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韩竹，云存储服务坚果云的联合创始人。

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刚好坚果云博客写了一篇这样的文章【1】, 讲述如何存储密码才安全。完整内容可以查看【1】原文。

简单而言，存储bcrypt, scrypt等算法输出的内容，不要用salted hash的方式存储密码，不要用加密的方式存储密码，当然，更不要明文存储。

顺带说一句，任何情况下尽可能的不要使用md5算法，而使用SHA系列的哈希算法。因为md5算法在很多地方被证明是很容易冲突的【2】，另外md5的性能优势也完全可以忽略不计。

为什么不能加密存储？
加密存储的方式其实和明文存储没有区别。密码加密后一定能被解密获得原始密码，因此，该网站一旦数据库泄露，所有用户的密码本身就大白于天下。另外，管理员也存在获取原始密码，利用同样的帐号登陆其他互联网服务的可能。

为什么不能用Hash存储？ 
单向Hash算法（MD5, SHA1, SHA256等）可以保证管理员几乎不能恢复原始密码。但它有两个特点：
1）从同一个密码进行单向哈希，得到的总是唯一确定的摘要
2）计算速度快。随着技术进步，尤其是显卡在高性能计算中的普及，一秒钟能够完成数十亿次单向哈希计算

结合上面两个特点，考虑到多数人所使用的密码为常见的组合，攻击者可以将所有密码的常见组合进行单向哈希，得到一个摘要组合, 然后与数据库中的摘要进行比对即可获得对应的密码。这个摘要组合也被称为rainbow table【3】。
更糟糕的是，一个攻击者只要建立上述的rainbow table，可以匹配所有的密码数据库。

为什么不能用Salt + Hash的方式存储？
将明文密码混入“随机因素“，然后进行单向哈希后存储，也就是所谓的”Salted Hash”。 
这个方式相比上面的方案，最大的好处是针对每一个数据库中的密码，都需要建立一个完整的rainbow table进行匹配。 因为两个同样使用“passwordhunter”作为密码的账户，在数据库中存储的摘要完全不同。
10多年以前，因为计算和内存大小的限制，这个方案还是足够安全的，因为攻击者没有足够的资源建立这么多的rainbow table。 但是，在今日，因为显卡的恐怖的并行计算能力，这种攻击已经完全可行。

为什么bcrypt, scrypt等算法能保证密码存储的安全性？
这类算法有一个特点，算法中都有个因子，用于指明计算密码摘要所需要的资源和时间，也就是计算强度。计算强度越大，攻击者建立rainbow table越困难，以至于不可继续。

也就是说，故意延长一个密码匹配的计算时间，如果一个密码匹配需要1秒钟，那么匹配1000万个密码组合就需要115天，这个开销就非常大。

另外，这类算法也可以保证即使计算能力不断提高，只要调整算法中的强度因子，密码仍然不可能被轻易的攻破，同时不影响已有用户的登陆。关于这些算法的具体优劣，请参考【1】

【1】 blog.jianguoyun.com/...
【2】marc-stevens.nl/research...
【3】en.wikipedia.org/wiki...