双向加密:我需要存储可以检索的密码
我正在创建一个将存储密码的应用程序,用户可以检索和查看密码。密码适用于硬件设备,因此检查哈希是不可能的。
我需要知道的是:
如何在PHP中加密和解密密码?
加密密码的最安全算法是什么?
我在哪里存储私钥?
与其存储私钥,不如要求用户在需要解密密码时随时输入私钥是一个好主意?(此应用程序的用户可以信任)
密码可以通过哪些方式被盗和解密?我需要注意什么?
我正在创建一个将存储密码的应用程序,用户可以检索和查看密码。密码适用于硬件设备,因此检查哈希是不可能的。
我需要知道的是:
如何在PHP中加密和解密密码?
加密密码的最安全算法是什么?
我在哪里存储私钥?
与其存储私钥,不如要求用户在需要解密密码时随时输入私钥是一个好主意?(此应用程序的用户可以信任)
密码可以通过哪些方式被盗和解密?我需要注意什么?
就个人而言,我会像其他人一样使用。但还有更多需要注意的...mcrypt
如何在PHP中加密和解密密码?
请参阅下面的强大课程,为您处理所有事情:
加密密码的最安全算法是什么?
最安全?他们中的任何一个。如果要加密,最安全的方法是防止信息泄露漏洞(XSS,远程包含等)。如果它被取出,攻击者最终可以破解加密(没有密钥,加密是100%不可逆的 - 正如@NullUserException指出的那样,这并不完全正确。有一些加密方案是不可能破解的,例如一次性pad)。
我在哪里存储私钥?
我会使用三个键。一个是用户提供的,一个是特定于应用程序的,另一个是特定于用户的(如盐)。特定于应用程序的密钥可以存储在任何位置(在 Web 根目录之外的配置文件中、环境变量中等)。用户特定的密码将存储在数据库中加密密码旁边的列中。用户提供的一个将不会被存储。然后,您将执行如下操作:
$key = $userKey . $serverKey . $userSuppliedKey;
这样做的好处是,任何两个密钥都可以在不损害数据的情况下受到损害。如果存在 SQL 注入攻击,他们可以获得 ,但不能获得其他两个。如果存在本地服务器漏洞,则他们可以获得 和 ,但不能获得第三个 。如果他们用扳手打败用户,他们可以得到,但不能得到其他两个(但话说回来,如果用户被扳手打败,你无论如何都太晚了)。$userKey
$userKey
$serverKey
$userSuppliedKey
$userSuppliedKey
与其存储私钥,不如要求用户在需要解密密码时随时输入私钥是一个好主意?(此应用程序的用户可以信任)
绝对。事实上,这是我唯一能做到的方法。否则,您需要以持久存储格式(共享内存,如 APC 或 Memcached,或会话文件中)存储未加密的版本。这让自己面临额外的妥协。切勿将密码的未加密版本存储在除局部变量以外的任何内容中。
密码可以通过哪些方式被盗和解密?我需要注意什么?
任何形式的系统妥协都会让他们查看加密数据。如果他们可以注入代码或访问您的文件系统,他们可以查看解密的数据(因为他们可以编辑解密数据的文件)。任何形式的重放或MITM攻击也将使他们能够完全访问所涉及的密钥。嗅探原始HTTP流量也会给他们密钥。
下面是一个强加密方法的 PHP 类实现:
/**
* A class to handle secure encryption and decryption of arbitrary data
*
* Note that this is not just straight encryption. It also has a few other
* features in it to make the encrypted data far more secure. Note that any
* other implementations used to decrypt data will have to do the same exact
* operations.
*
* Security Benefits:
*
* - Uses Key stretching
* - Hides the Initialization Vector
* - Does HMAC verification of source data
*
*/
class Encryption {
/**
* @var string $cipher The mcrypt cipher to use for this instance
*/
protected $cipher = '';
/**
* @var int $mode The mcrypt cipher mode to use
*/
protected $mode = '';
/**
* @var int $rounds The number of rounds to feed into PBKDF2 for key generation
*/
protected $rounds = 100;
/**
* Constructor!
*
* @param string $cipher The MCRYPT_* cypher to use for this instance
* @param int $mode The MCRYPT_MODE_* mode to use for this instance
* @param int $rounds The number of PBKDF2 rounds to do on the key
*/
public function __construct($cipher, $mode, $rounds = 100) {
$this->cipher = $cipher;
$this->mode = $mode;
$this->rounds = (int) $rounds;
}
/**
* Decrypt the data with the provided key
*
* @param string $data The encrypted datat to decrypt
* @param string $key The key to use for decryption
*
* @returns string|false The returned string if decryption is successful
* false if it is not
*/
public function decrypt($data, $key) {
$salt = substr($data, 0, 128);
$enc = substr($data, 128, -64);
$mac = substr($data, -64);
list ($cipherKey, $macKey, $iv) = $this->getKeys($salt, $key);
if (!hash_equals(hash_hmac('sha512', $enc, $macKey, true), $mac)) {
return false;
}
$dec = mcrypt_decrypt($this->cipher, $cipherKey, $enc, $this->mode, $iv);
$data = $this->unpad($dec);
return $data;
}
/**
* Encrypt the supplied data using the supplied key
*
* @param string $data The data to encrypt
* @param string $key The key to encrypt with
*
* @returns string The encrypted data
*/
public function encrypt($data, $key) {
$salt = mcrypt_create_iv(128, MCRYPT_DEV_URANDOM);
list ($cipherKey, $macKey, $iv) = $this->getKeys($salt, $key);
$data = $this->pad($data);
$enc = mcrypt_encrypt($this->cipher, $cipherKey, $data, $this->mode, $iv);
$mac = hash_hmac('sha512', $enc, $macKey, true);
return $salt . $enc . $mac;
}
/**
* Generates a set of keys given a random salt and a master key
*
* @param string $salt A random string to change the keys each encryption
* @param string $key The supplied key to encrypt with
*
* @returns array An array of keys (a cipher key, a mac key, and a IV)
*/
protected function getKeys($salt, $key) {
$ivSize = mcrypt_get_iv_size($this->cipher, $this->mode);
$keySize = mcrypt_get_key_size($this->cipher, $this->mode);
$length = 2 * $keySize + $ivSize;
$key = $this->pbkdf2('sha512', $key, $salt, $this->rounds, $length);
$cipherKey = substr($key, 0, $keySize);
$macKey = substr($key, $keySize, $keySize);
$iv = substr($key, 2 * $keySize);
return array($cipherKey, $macKey, $iv);
}
/**
* Stretch the key using the PBKDF2 algorithm
*
* @see http://en.wikipedia.org/wiki/PBKDF2
*
* @param string $algo The algorithm to use
* @param string $key The key to stretch
* @param string $salt A random salt
* @param int $rounds The number of rounds to derive
* @param int $length The length of the output key
*
* @returns string The derived key.
*/
protected function pbkdf2($algo, $key, $salt, $rounds, $length) {
$size = strlen(hash($algo, '', true));
$len = ceil($length / $size);
$result = '';
for ($i = 1; $i <= $len; $i++) {
$tmp = hash_hmac($algo, $salt . pack('N', $i), $key, true);
$res = $tmp;
for ($j = 1; $j < $rounds; $j++) {
$tmp = hash_hmac($algo, $tmp, $key, true);
$res ^= $tmp;
}
$result .= $res;
}
return substr($result, 0, $length);
}
protected function pad($data) {
$length = mcrypt_get_block_size($this->cipher, $this->mode);
$padAmount = $length - strlen($data) % $length;
if ($padAmount == 0) {
$padAmount = $length;
}
return $data . str_repeat(chr($padAmount), $padAmount);
}
protected function unpad($data) {
$length = mcrypt_get_block_size($this->cipher, $this->mode);
$last = ord($data[strlen($data) - 1]);
if ($last > $length) return false;
if (substr($data, -1 * $last) !== str_repeat(chr($last), $last)) {
return false;
}
return substr($data, 0, -1 * $last);
}
}
请注意,我使用的是 PHP 5.6 中添加的函数:hash_equals
。如果您使用的是低于 5.6,则可以使用以下替代函数,该函数使用双重 HMAC 验证实现时序安全比较函数:
function hash_equals($a, $b) {
$key = mcrypt_create_iv(128, MCRYPT_DEV_URANDOM);
return hash_hmac('sha512', $a, $key) === hash_hmac('sha512', $b, $key);
}
用法:
$e = new Encryption(MCRYPT_BLOWFISH, MCRYPT_MODE_CBC);
$encryptedData = $e->encrypt($data, $key);
然后,解密:
$e2 = new Encryption(MCRYPT_BLOWFISH, MCRYPT_MODE_CBC);
$data = $e2->decrypt($encryptedData, $key);
请注意,我用了第二次向您展示不同的实例仍将正确解密数据。$e2
现在,它是如何工作的/为什么使用它而不是另一个解决方案:
不直接使用密钥。相反,密钥由标准 PBKDF2 派生进行拉伸。
用于加密的密钥对于每个加密的文本块都是唯一的。因此,提供的密钥将成为“主密钥”。因此,此类为密码和身份验证密钥提供密钥轮换。
重要提示,该参数配置为具有足够强度的真正随机密钥(至少128位加密安全随机)。如果要使用密码或非随机密钥(或小于 128 位 CS random 的随机密钥),则必须增加此参数。我建议密码至少为10000(您能负担得起的越多越好,但它会增加运行时)...$rounds
MCRYPT_BLOWFISH
MCRYPT_RIJNDAEL_128
MCRYPT_MODE_CBC
现在,对于第一个列表中的第3点,这将给你一个这样的函数:
function makeKey($userKey, $serverKey, $userSuppliedKey) {
$key = hash_hmac('sha512', $userKey, $serverKey);
$key = hash_hmac('sha512', $key, $userSuppliedKey);
return $key;
}
你可以在函数中拉伸它,但是由于它稍后会被拉伸,所以这样做并没有太大的意义。makeKey()
就存储大小而言,它取决于纯文本。Blowfish使用8字节的块大小,因此您将拥有:
因此,对于 16 个字符的数据源,将有 16 个字符的数据需要加密。因此,这意味着由于填充,实际的加密数据大小为16字节。然后为盐添加 16 个字节,为 hmac 添加 64 个字节,总存储大小为 96 个字节。因此,充其量是80个字符的开销,最坏的情况是87个字符的开销......
如何在PHP中加密和解密密码?
通过实现许多加密算法之一(或使用许多库之一)
加密密码的最安全算法是什么?
有大量不同的算法,没有一个是100%安全的。但其中许多都足够安全,可以用于商业甚至军事目的。
我在哪里存储私钥?
如果您决定实现公钥 - 加密算法(例如RSA),则不会存储私钥。用户有一个私钥。您的系统有一个公钥,可以存储在您想要的任何地方。
与其存储私钥,不如要求用户在需要解密密码时随时输入私钥是一个好主意?(此应用程序的用户可以信任)
好吧,如果你的用户能记住长得离谱的素数,那么 - 是的,为什么不呢。但一般来说,您需要提出允许用户将密钥存储在某个地方的系统。
密码可以通过哪些方式被盗和解密?我需要注意什么?
这取决于所使用的算法。但是,请始终确保不要向用户发送或从用户发送未加密的密码。在客户端对其进行加密/解密,或使用HTTPS(或用户使用其他加密方法来保护服务器和客户端之间的连接)。
但是,如果您只需要以加密方式存储密码,我建议您使用简单的XOR密码。这种算法的主要问题是它很容易被频率分析打破。但是,由于密码通常不是由长段落的英语文本制成的,因此我认为您不必担心。XOR密码的第二个问题是,如果您有加密和解密形式的消息,则可以轻松找到加密的密码。同样,在您的案例中这不是一个大问题,因为它只影响已经通过其他方式受到损害的用户。