如何在 Golang 中生成唯一的随机字母数字标记？

Question

对于 RESTful 后端 API，我想生成 unique url 令牌以用于对用户进行身份验证。

注册时提供的用于生成令牌的唯一数据是电子邮件地址。但是在生成令牌并将其发送给用户之后，我不需要解密收到的令牌来获取电子邮件或其他信息。所以加密可以是单向的。

最初我使用 bcrypt 这样做：

func GenerateToken(email string) string {
    hash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(email), bcrypt.DefaultCost)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Hash to store:", string(hash))

    return string(hash)

}

但由于令牌作为 url 参数（如 /api/path/to/{token}）我不能使用 bcrypt，因为它会生成包含 / 的令牌，如下所示：

"$2a$10$NebCQ8BD7xOa82nkzRGA9OEh./zhBOPcuV98vpOKBKK6ZTFuHtqlK"

这会破坏路由。

所以我想知道在 Golang 中基于电子邮件生成一些独特的 16-32 字符字母数字令牌的最佳方法是什么？

Answer 1

正如已经提到的那样，您做错了，这是非常不安全的。

1. 使用加密包生成安全令牌。此令牌完全随机，不与任何电子邮件关联。

func GenerateSecureToken(length int) string {
    b := make([]byte, length)
    if _, err := rand.Read(b); err != nil {
        return ""
    }
    return hex.EncodeToString(b)
}

1. 创建将此令牌映射到用户标识符的数据库表，并在 API 请求期间对其进行验证。

Answer 2

TL;DR

请不要这样做，它不安全！。使用现有的身份验证库或设计更好的方法。

说明

身份验证机制可能难以正确实施。

由于这些令牌用于身份验证，您不仅希望它们唯一，还需要它们不可猜测。攻击者应该无法计算用户身份验证令牌。

您当前的实现使用用户电子邮件地址作为 bcrypt 的秘密输入。 bcrypt 被设计为一种安全的密码散列算法，因此运行起来非常昂贵。因此，您可能不想在每个请求中都这样做。

更重要的是，您的令牌不安全。如果我知道你的算法，那么我只需知道他们的电子邮件地址就可以为任何人生成一个令牌！

此外，使用这种方法，您无法撤销或更改受损令牌，因为它是根据用户电子邮件地址计算得出的。这也是一个主要的安全问题。

您可以采用几种不同的方法，具体取决于您是否需要无状态身份验证或撤销令牌的能力。

此外，作为一种良好做法，身份验证/会话令牌不应放置在 URL 中，因为这些令牌更容易意外泄漏（例如缓存、代理服务器可用、意外存储在浏览器历史等中）。

仅标识符？

如果您不使用令牌进行身份验证，那么只需在用户电子邮件地址上使用哈希函数即可。例如，Gravatar 计算用户小写电子邮件地址的MD5 并使用它来唯一标识用户。例如：

func GravatarMD5(email string) string {
    h := md5.New()
    h.Write([]byte(strings.ToLower(email)))
    return hex.EncodeToString(h.Sum(nil))
 }

哈希冲突的可能性很小（因此不保证是唯一的）但显然在现实生活中这不是问题。

Answer 3

选项 1：md5 散列 bcrypt 输出

支持 OP 主要回答他自己的问题 :)

我认为它会满足您正在寻找的一切（32 个字符长度）：

package main

import (
    "crypto/md5"
    "encoding/hex"
    "fmt"
    "log"

    "golang.org/x/crypto/bcrypt"
)

// GenerateToken returns a unique token based on the provided email string
func GenerateToken(email string) string {
    hash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(email), bcrypt.DefaultCost)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Hash to store:", string(hash))

    hasher := md5.New()
    hasher.Write(hash)
    return hex.EncodeToString(hasher.Sum(nil))
}

func main() {
    fmt.Println("token:", GenerateToken("bob@webserver.com"))
}

$ 运行 main.go

哈希存储：$2a$10$B23cv7lDpbY3iVvfZ7GYE.e4691ow8i7l6CQXkmz315fbg4jLzoue

令牌：90a514ab93e2c32fdd1072154b26a100

---

以下是我之前提出的 2 条建议，我怀疑它们是否对您更有效，但可能对其他人有所帮助。

---

选项 2：base64

过去，我使用 base64 编码使令牌在加密/散列后更易于移植。这是一个工作示例：

package main

import (
    "encoding/base64"
    "fmt"
    "log"

    "golang.org/x/crypto/bcrypt"
)

// GenerateToken returns a unique token based on the provided email string
func GenerateToken(email string) string {
    hash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(email), bcrypt.DefaultCost)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Hash to store:", string(hash))

    return base64.StdEncoding.EncodeToString(hash)
}

func main() {
    fmt.Println("token:", GenerateToken("bob@webserver.com"))
}

$ 运行 main.go

哈希存储：$2a$10$cbVMU9U665VSqpfwrNZWOeU5cIDOe5iBJ8ZVa2yJCTsnk9MEZHvRq

代币：JDJhJDEwJGNiVk1VOVU2NjVWU3FwZndyTlpXT2VVNWNJRE9lNWlCSjhaVmEyeUpDVHNuazlNRVpIdlJx

如您所见，不幸的是，并没有为您提供 16-32 个字符的长度。如果您可以接受 80 长的长度，那么这可能适合您。

---

选项 3：url 路径/查询转义

我也试过 url.PathEscape 和 url.QueryEscape 来彻底。虽然它们与 base64 示例存在相同的问题（长度，虽然有点短），但至少它们“应该”在路径中工作：

// GenerateToken returns a unique token based on the provided email string
func GenerateToken(email string) string {
    hash, err := bcrypt.GenerateFromPassword([]byte(email), bcrypt.DefaultCost)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Hash to store:", string(hash))

    fmt.Println("url.PathEscape:", url.PathEscape(string(hash)))
    fmt.Println("url.QueryEscape:", url.QueryEscape(string(hash)))

    return base64.StdEncoding.EncodeToString(hash)
}

url.PathEscape: $2a$10$wx1UL6%2F7RD6sFq7Bzpgcc.ibFSW114Tf6A521wRh9rVy8dp%2Fa82x2 url.QueryEscape: %242a%2410%24wx1UL6%2F7RD6sFq7Bzpgcc.ibFSW114Tf6A521wRh9rVy8dp%2Fa82x2