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Spring Security中的BCrpt介绍，及其与SHA-256的对比

news 来源：原创 2024/9/19 9:57:22

文章目录

BCrpt介绍以及其与SHA-256的对比
- 1. BCryptPasswordEncoder是什么？
- - `BCryptPasswordEncoder` 加密密码的工作方式
  - 使用示例
  - 结果解释
  - 安全性
- 2. `BCrypt` 和 SHA-256 的对比
- - 1. **设计目的**
  - 2. **安全性**
  - 3. **适用场景**
  - 4. **优缺点总结**
  - **结论**

BCrpt介绍以及其与SHA-256的对比

1. BCryptPasswordEncoder是什么？

BCryptPasswordEncoder 是 Spring Security 提供的一种密码加密工具，它使用 BCrypt 算法对密码进行加密。BCrypt 是一种基于 Blowfish 加密算法的密码哈希函数，设计用于防止通过彩虹表或暴力破解进行的攻击。

`BCryptPasswordEncoder` 加密密码的工作方式

盐值（Salt）:
- 每次加密时，BCrypt 会生成一个随机的盐值（Salt），并将盐值与密码结合在一起进行加密。这使得即使是相同的密码，每次生成的加密结果也不同。
- 盐值是为了解决相同密码生成相同哈希的问题，有效防止彩虹表攻击。
密码哈希（Hashing）:
- 使用 BCrypt 算法对结合了盐值的密码进行哈希计算，生成一个哈希值。BCrypt 的计算过程包括多次迭代，使得破解哈希的成本更高。
存储格式:
- BCrypt 生成的哈希值包括三部分：算法标识符、盐值、哈希后的密码。
- 这些部分会以 $ 符号分隔在一起，形成最终的存储字符串。

使用示例

以下是使用 BCryptPasswordEncoder 加密密码的示例：

import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;public class PasswordEncryptionExample {public static void main(String[] args) {// 创建 BCryptPasswordEncoder 实例BCryptPasswordEncoder passwordEncoder = new BCryptPasswordEncoder();// 要加密的原始密码String rawPassword = "mySecretPassword";// 加密密码String encodedPassword = passwordEncoder.encode(rawPassword);// 打印加密后的密码System.out.println("Encoded password: " + encodedPassword);// 验证密码boolean matches = passwordEncoder.matches(rawPassword, encodedPassword);System.out.println("Password matches: " + matches);}
}

结果解释

加密后的密码: 每次调用 encode 方法时，BCryptPasswordEncoder 会生成不同的加密结果，因为每次都会使用新的随机盐值。
验证密码: 当你想要验证用户输入的密码是否正确时，BCryptPasswordEncoder 的 matches 方法会重新计算输入密码的哈希值，并与存储的哈希值进行比较。如果两者匹配，说明密码正确。

安全性

抗彩虹表攻击: 因为每次加密使用的盐值都是随机的，所以即使是相同的密码，其哈希值也不同，防止了使用预计算的彩虹表进行攻击。
抗暴力破解: BCrypt 算法包含可配置的迭代次数（cost factor），默认情况下 Spring Security 使用 10 次迭代。通过增加迭代次数，可以增加破解的难度。

BCryptPasswordEncoder 提供了一种强大的方式来保护用户的密码，使得密码存储更加安全，难以被攻击者破解。

2. `BCrypt` 和 SHA-256 的对比

BCrypt 和 SHA-256 都是常用的加密算法，但它们的用途和安全性特性有所不同。以下是两者的详细对比：

1. 设计目的

SHA-256:
- SHA-256 是一种单向哈希函数，属于 SHA-2 系列。它的主要设计目的是生成固定长度的哈希值（256 位）用于数据完整性验证。
- 主要用于生成文件或数据的摘要，用来检测数据在传输过程中是否被篡改。
- SHA-256 是快速的哈希算法，适合于数据完整性校验，但不适合直接用于密码存储。
BCrypt:
- BCrypt 是一种基于 Blowfish 算法的密码哈希函数，专门设计用于密码存储。
- 它使用盐值（Salt）和多次迭代的哈希计算，使得哈希计算过程耗时，从而增加破解难度。
- BCrypt 设计的目的就是为了防止密码破解攻击，如暴力破解和彩虹表攻击。

2. 安全性

SHA-256:
- 无盐值: 默认情况下，SHA-256 不使用盐值，这意味着相同的输入会生成相同的哈希值。对于密码哈希，这存在安全风险，因为攻击者可以使用彩虹表轻松破解常见密码的哈希值。
- 快速计算: SHA-256 的设计是为了快速计算，这对于密码哈希是一个缺点。快速计算意味着攻击者可以快速进行暴力破解。
BCrypt:
- 带盐值（Salt）: BCrypt 在每次哈希计算时都会生成一个随机的盐值，即使密码相同，每次生成的哈希值也不同。
- 抗彩虹表攻击: 由于盐值的存在，彩虹表攻击几乎无效。
- 抗暴力破解: BCrypt 的计算是故意设计为耗时的，通过增加迭代次数（cost factor），可以进一步增加破解难度。

3. 适用场景

SHA-256:
- 适用于需要数据完整性校验的场景，如文件校验、数据签名。
- 由于其速度快，通常用于生成数据的哈希值，但不适合直接用于密码存储。
BCrypt:
- 专门用于密码存储和验证的场景。BCrypt 在设计时考虑了安全性，特别是对抗暴力破解和彩虹表攻击。
- 因此，它被广泛应用于用户密码存储，特别是在安全要求较高的系统中。

4. 优缺点总结

SHA-256:
- 优点: 速度快、适用于数据完整性校验、加密签名。
- 缺点: 无盐值、易受彩虹表和暴力破解攻击，不适合直接用于密码哈希。
BCrypt:
- 优点: 安全性高、抗暴力破解、抗彩虹表攻击，适合密码哈希。
- 缺点: 计算过程较慢，适用于安全要求高的密码存储，不适用于需要快速计算哈希值的场景。