ASP.NET Identity 的默认密码哈希器 - 它是如何工作的，它是否安全？

Question

我想知道在 MVC 5 和 ASP.NET 身份框架附带的UserManager 中默认实现的密码哈希是否足够安全？如果是这样，您能否向我解释一下它是如何工作的？

IPPasswordHasher 界面如下所示：

public interface IPasswordHasher
{
    string HashPassword(string password);
    PasswordVerificationResult VerifyHashedPassword(string hashedPassword, 
                                                       string providedPassword);
}

如您所见，它不需要盐，但在此线程中提到：“Asp.net Identity password hashing” 它确实在幕后加盐。所以我想知道它是如何做到的？这种盐是从哪里来的？

我担心的是盐是静态的，因此非常不安全。

Answer 1

这是默认实现（ASP.NET Framework 或 ASP.NET Core）的工作方式。它使用带有随机盐的Key Derivation Function 来生成散列。盐包含在 KDF 的输出中。因此，每次你“散列”相同的密码时，你都会得到不同的散列。为了验证散列，输出被拆分回 salt 和其余部分，然后 KDF 再次在具有指定 salt 的密码上运行。如果结果与初始输出的其余部分匹配，则验证哈希。

散列：

public static string HashPassword(string password)
{
    byte[] salt;
    byte[] buffer2;
    if (password == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("password");
    }
    using (Rfc2898DeriveBytes bytes = new Rfc2898DeriveBytes(password, 0x10, 0x3e8))
    {
        salt = bytes.Salt;
        buffer2 = bytes.GetBytes(0x20);
    }
    byte[] dst = new byte[0x31];
    Buffer.BlockCopy(salt, 0, dst, 1, 0x10);
    Buffer.BlockCopy(buffer2, 0, dst, 0x11, 0x20);
    return Convert.ToBase64String(dst);
}

验证：

public static bool VerifyHashedPassword(string hashedPassword, string password)
{
    byte[] buffer4;
    if (hashedPassword == null)
    {
        return false;
    }
    if (password == null)
    {
        throw new ArgumentNullException("password");
    }
    byte[] src = Convert.FromBase64String(hashedPassword);
    if ((src.Length != 0x31) || (src[0] != 0))
    {
        return false;
    }
    byte[] dst = new byte[0x10];
    Buffer.BlockCopy(src, 1, dst, 0, 0x10);
    byte[] buffer3 = new byte[0x20];
    Buffer.BlockCopy(src, 0x11, buffer3, 0, 0x20);
    using (Rfc2898DeriveBytes bytes = new Rfc2898DeriveBytes(password, dst, 0x3e8))
    {
        buffer4 = bytes.GetBytes(0x20);
    }
    return ByteArraysEqual(buffer3, buffer4);
}

Answer 2

因为现在 ASP.NET 是开源的，你可以在 GitHub 上找到它： AspNet.Identity 3.0 和 AspNet.Identity 2.0。

来自cmets：

/* =======================
 * HASHED PASSWORD FORMATS
 * =======================
 * 
 * Version 2:
 * PBKDF2 with HMAC-SHA1, 128-bit salt, 256-bit subkey, 1000 iterations.
 * (See also: SDL crypto guidelines v5.1, Part III)
 * Format: { 0x00, salt, subkey }
 *
 * Version 3:
 * PBKDF2 with HMAC-SHA256, 128-bit salt, 256-bit subkey, 10000 iterations.
 * Format: { 0x01, prf (UInt32), iter count (UInt32), salt length (UInt32), salt, subkey }
 * (All UInt32s are stored big-endian.)
 */

Answer 3

我理解已接受的答案，并对其投了赞成票，但我想我会把外行的答案放在这里...

创建哈希

1. 盐是使用函数随机生成的 Rfc2898DeriveBytes 生成哈希和盐。 Rfc2898DeriveBytes 的输入是密码、要生成的盐的大小以及要执行的散列迭代次数。 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/h83s4e12(v=vs.110).aspx
2. 然后将盐和哈希混合在一起（先是盐，然后是 通过哈希）并编码为字符串（因此盐被编码在 哈希）。然后这个编码的哈希（包含盐和哈希）是 针对用户存储（通常）在数据库中。

根据哈希检查密码

检查用户输入的密码。

1. 盐是从存储的散列密码中提取的。
2. salt 用于使用 Rfc2898DeriveBytes 的重载对用户输入密码进行哈希处理，该重载采用 salt 而不是生成一个。 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/yx129kfs(v=vs.110).aspx
3. 然后比较存储的散列和测试散列。

哈希

实际上，哈希是使用 SHA1 哈希函数 (https://en.wikipedia.org/wiki/SHA-1) 生成的。 该函数被迭代调用1000次（在默认的Identity实现中）

为什么这样安全

• 随机盐意味着攻击者无法使用预先生成的表 尝试破解密码的哈希值。他们需要生成一个 每种盐的哈希表。 （这里假设黑客也破坏了你的盐）
• 如果 2 个密码相同，它们将 有不同的哈希值。 （意味着攻击者无法推断出“普通” 密码）
• 迭代调用 SHA1 1000 次意味着 攻击者也需要这样做。这个想法是，除非他们有 在超级计算机上的时间，他们将没有足够的资源来蛮力 强制从哈希中输入密码。它会大大减慢为给定盐生成哈希表的时间。

Answer 4

对于像我这样的新手，这里是带有 const 的代码和比较 byte[] 的实际方法。我从 stackoverflow 获得了所有这些代码，但定义了 consts，因此可以更改值，也可以更改

// 24 = 192 bits
    private const int SaltByteSize = 24;
    private const int HashByteSize = 24;
    private const int HasingIterationsCount = 10101;


    public static string HashPassword(string password)
    {
        // http://stackoverflow.com/questions/19957176/asp-net-identity-password-hashing

        byte[] salt;
        byte[] buffer2;
        if (password == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("password");
        }
        using (Rfc2898DeriveBytes bytes = new Rfc2898DeriveBytes(password, SaltByteSize, HasingIterationsCount))
        {
            salt = bytes.Salt;
            buffer2 = bytes.GetBytes(HashByteSize);
        }
        byte[] dst = new byte[(SaltByteSize + HashByteSize) + 1];
        Buffer.BlockCopy(salt, 0, dst, 1, SaltByteSize);
        Buffer.BlockCopy(buffer2, 0, dst, SaltByteSize + 1, HashByteSize);
        return Convert.ToBase64String(dst);
    }

    public static bool VerifyHashedPassword(string hashedPassword, string password)
    {
        byte[] _passwordHashBytes;

        int _arrayLen = (SaltByteSize + HashByteSize) + 1;

        if (hashedPassword == null)
        {
            return false;
        }

        if (password == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("password");
        }

        byte[] src = Convert.FromBase64String(hashedPassword);

        if ((src.Length != _arrayLen) || (src[0] != 0))
        {
            return false;
        }

        byte[] _currentSaltBytes = new byte[SaltByteSize];
        Buffer.BlockCopy(src, 1, _currentSaltBytes, 0, SaltByteSize);

        byte[] _currentHashBytes = new byte[HashByteSize];
        Buffer.BlockCopy(src, SaltByteSize + 1, _currentHashBytes, 0, HashByteSize);

        using (Rfc2898DeriveBytes bytes = new Rfc2898DeriveBytes(password, _currentSaltBytes, HasingIterationsCount))
        {
            _passwordHashBytes = bytes.GetBytes(SaltByteSize);
        }

        return AreHashesEqual(_currentHashBytes, _passwordHashBytes);

    }

    private static bool AreHashesEqual(byte[] firstHash, byte[] secondHash)
    {
        int _minHashLength = firstHash.Length <= secondHash.Length ? firstHash.Length : secondHash.Length;
        var xor = firstHash.Length ^ secondHash.Length;
        for (int i = 0; i < _minHashLength; i++)
            xor |= firstHash[i] ^ secondHash[i];
        return 0 == xor;
    }

在您的自定义 ApplicationUserManager 中，您将 PasswordHasher 属性设置为包含上述代码的类的名称。