如何散列密码

Question

我想在手机上存储密码的哈希值，但我不知道该怎么做。我似乎只能找到加密方法。密码应该如何正确散列？

Answer 1

这里的大多数其他答案都与当今的最佳实践有些过时。因此，这里是使用 PBKDF2/Rfc2898DeriveBytes 存储和验证密码的应用程序。以下代码在这篇文章的一个独立类中：Another example of how to store a salted password hash。基础真的很简单，所以在这里分解一下：

步骤 1 使用加密 PRNG 创建盐值：

byte[] salt;
new RNGCryptoServiceProvider().GetBytes(salt = new byte[16]);

步骤 2 创建 Rfc2898DeriveBytes 并获取哈希值：

var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, 100000);
byte[] hash = pbkdf2.GetBytes(20);

第 3 步 合并 salt 和密码字节以备后用：

byte[] hashBytes = new byte[36];
Array.Copy(salt, 0, hashBytes, 0, 16);
Array.Copy(hash, 0, hashBytes, 16, 20);

STEP 4将组合的salt+hash转成字符串进行存储

string savedPasswordHash = Convert.ToBase64String(hashBytes);
DBContext.AddUser(new User { ..., Password = savedPasswordHash });

第 5 步根据存储的密码验证用户输入的密码

/* Fetch the stored value */
string savedPasswordHash = DBContext.GetUser(u => u.UserName == user).Password;
/* Extract the bytes */
byte[] hashBytes = Convert.FromBase64String(savedPasswordHash);
/* Get the salt */
byte[] salt = new byte[16];
Array.Copy(hashBytes, 0, salt, 0, 16);
/* Compute the hash on the password the user entered */
var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, 100000);
byte[] hash = pbkdf2.GetBytes(20);
/* Compare the results */
for (int i=0; i < 20; i++)
    if (hashBytes[i+16] != hash[i])
        throw new UnauthorizedAccessException();

注意：根据具体应用的性能要求，100000 的值可以减小。最小值应该在10000 左右。

Answer 2

基于csharptest.net's 很好的答案，我为此编写了一个类：

public static class SecurePasswordHasher
{
    /// <summary>
    /// Size of salt.
    /// </summary>
    private const int SaltSize = 16;

    /// <summary>
    /// Size of hash.
    /// </summary>
    private const int HashSize = 20;

    /// <summary>
    /// Creates a hash from a password.
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="iterations">Number of iterations.</param>
    /// <returns>The hash.</returns>
    public static string Hash(string password, int iterations)
    {
        // Create salt
        byte[] salt;
        new RNGCryptoServiceProvider().GetBytes(salt = new byte[SaltSize]);

        // Create hash
        var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations);
        var hash = pbkdf2.GetBytes(HashSize);

        // Combine salt and hash
        var hashBytes = new byte[SaltSize + HashSize];
        Array.Copy(salt, 0, hashBytes, 0, SaltSize);
        Array.Copy(hash, 0, hashBytes, SaltSize, HashSize);

        // Convert to base64
        var base64Hash = Convert.ToBase64String(hashBytes);

        // Format hash with extra information
        return string.Format("$MYHASH$V1${0}${1}", iterations, base64Hash);
    }

    /// <summary>
    /// Creates a hash from a password with 10000 iterations
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <returns>The hash.</returns>
    public static string Hash(string password)
    {
        return Hash(password, 10000);
    }

    /// <summary>
    /// Checks if hash is supported.
    /// </summary>
    /// <param name="hashString">The hash.</param>
    /// <returns>Is supported?</returns>
    public static bool IsHashSupported(string hashString)
    {
        return hashString.Contains("$MYHASH$V1$");
    }

    /// <summary>
    /// Verifies a password against a hash.
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="hashedPassword">The hash.</param>
    /// <returns>Could be verified?</returns>
    public static bool Verify(string password, string hashedPassword)
    {
        // Check hash
        if (!IsHashSupported(hashedPassword))
        {
            throw new NotSupportedException("The hashtype is not supported");
        }

        // Extract iteration and Base64 string
        var splittedHashString = hashedPassword.Replace("$MYHASH$V1$", "").Split('$');
        var iterations = int.Parse(splittedHashString[0]);
        var base64Hash = splittedHashString[1];

        // Get hash bytes
        var hashBytes = Convert.FromBase64String(base64Hash);

        // Get salt
        var salt = new byte[SaltSize];
        Array.Copy(hashBytes, 0, salt, 0, SaltSize);

        // Create hash with given salt
        var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations);
        byte[] hash = pbkdf2.GetBytes(HashSize);

        // Get result
        for (var i = 0; i < HashSize; i++)
        {
            if (hashBytes[i + SaltSize] != hash[i])
            {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

用法：

// Hash
var hash = SecurePasswordHasher.Hash("mypassword");

// Verify
var result = SecurePasswordHasher.Verify("mypassword", hash);

一个示例哈希可能是这样的：

$MYHASH$V1$10000$Qhxzi6GNu/Lpy3iUqkeqR/J1hh8y/h5KPDjrv89KzfCVrubn

如您所见，我还在哈希中包含了迭代，以便于使用以及在需要升级时进行升级。

---

如果您对.net core 感兴趣，我在Code Review 上也有.net core 版本。

Answer 3

更新：此答案严重过时。请改用https://stackoverflow.com/a/10402129/251311 的建议。

你可以使用

var md5 = new MD5CryptoServiceProvider();
var md5data = md5.ComputeHash(data);

或

var sha1 = new SHA1CryptoServiceProvider();
var sha1data = sha1.ComputeHash(data);

要将data 作为字节数组，您可以使用

var data = Encoding.ASCII.GetBytes(password);

并从md5data或sha1data取回字符串

var hashedPassword = ASCIIEncoding.GetString(md5data);

Answer 4

我使用哈希和盐来加密我的密码（这与 Asp.Net Membership 使用的哈希相同）：

private string PasswordSalt
{
   get
   {
      var rng = new RNGCryptoServiceProvider();
      var buff = new byte[32];
      rng.GetBytes(buff);
      return Convert.ToBase64String(buff);
   }
}

private string EncodePassword(string password, string salt)
{
   byte[] bytes = Encoding.Unicode.GetBytes(password);
   byte[] src = Encoding.Unicode.GetBytes(salt);
   byte[] dst = new byte[src.Length + bytes.Length];
   Buffer.BlockCopy(src, 0, dst, 0, src.Length);
   Buffer.BlockCopy(bytes, 0, dst, src.Length, bytes.Length);
   HashAlgorithm algorithm = HashAlgorithm.Create("SHA1");
   byte[] inarray = algorithm.ComputeHash(dst);
   return Convert.ToBase64String(inarray);
}

Answer 5

@csharptest.net 和 Christian Gollhardt's 的答案很棒，非常感谢。但是在拥有数百万条记录的生产环境中运行此代码后，我发现存在内存泄漏。 RNGCryptoServiceProvider 和 Rfc2898DeriveBytes 类派生自 IDisposable，但我们不会丢弃它们。如果有人需要处置版本，我会写我的解决方案作为答案。

public static class SecurePasswordHasher
{
    /// <summary>
    /// Size of salt.
    /// </summary>
    private const int SaltSize = 16;

    /// <summary>
    /// Size of hash.
    /// </summary>
    private const int HashSize = 20;

    /// <summary>
    /// Creates a hash from a password.
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="iterations">Number of iterations.</param>
    /// <returns>The hash.</returns>
    public static string Hash(string password, int iterations)
    {
        // Create salt
        using (var rng = new RNGCryptoServiceProvider())
        {
            byte[] salt;
            rng.GetBytes(salt = new byte[SaltSize]);
            using (var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations))
            {
                var hash = pbkdf2.GetBytes(HashSize);
                // Combine salt and hash
                var hashBytes = new byte[SaltSize + HashSize];
                Array.Copy(salt, 0, hashBytes, 0, SaltSize);
                Array.Copy(hash, 0, hashBytes, SaltSize, HashSize);
                // Convert to base64
                var base64Hash = Convert.ToBase64String(hashBytes);

                // Format hash with extra information
                return $"$HASH|V1${iterations}${base64Hash}";
            }
        }

    }

    /// <summary>
    /// Creates a hash from a password with 10000 iterations
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <returns>The hash.</returns>
    public static string Hash(string password)
    {
        return Hash(password, 10000);
    }

    /// <summary>
    /// Checks if hash is supported.
    /// </summary>
    /// <param name="hashString">The hash.</param>
    /// <returns>Is supported?</returns>
    public static bool IsHashSupported(string hashString)
    {
        return hashString.Contains("HASH|V1$");
    }

    /// <summary>
    /// Verifies a password against a hash.
    /// </summary>
    /// <param name="password">The password.</param>
    /// <param name="hashedPassword">The hash.</param>
    /// <returns>Could be verified?</returns>
    public static bool Verify(string password, string hashedPassword)
    {
        // Check hash
        if (!IsHashSupported(hashedPassword))
        {
            throw new NotSupportedException("The hashtype is not supported");
        }

        // Extract iteration and Base64 string
        var splittedHashString = hashedPassword.Replace("$HASH|V1$", "").Split('$');
        var iterations = int.Parse(splittedHashString[0]);
        var base64Hash = splittedHashString[1];

        // Get hash bytes
        var hashBytes = Convert.FromBase64String(base64Hash);

        // Get salt
        var salt = new byte[SaltSize];
        Array.Copy(hashBytes, 0, salt, 0, SaltSize);

        // Create hash with given salt
        using (var pbkdf2 = new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, iterations))
        {
            byte[] hash = pbkdf2.GetBytes(HashSize);

            // Get result
            for (var i = 0; i < HashSize; i++)
            {
                if (hashBytes[i + SaltSize] != hash[i])
                {
                    return false;
                }
            }

            return true;
        }

    }
}

用法：

// Hash
var hash = SecurePasswordHasher.Hash("mypassword");

// Verify
var result = SecurePasswordHasher.Verify("mypassword", hash);

Answer 6

在 ASP.NET Core 中，使用PasswordHasher<TUser>。
_{• 命名空间：Microsoft.AspNetCore.Identity
• 组装：Microsoft.Extensions.Identity.Core.dll (NuGet | Source)}

---

要散列密码，请使用HashPassword()：

var hashedPassword = new PasswordHasher<object?>().HashPassword(null, password);

要验证密码，请使用VerifyHashedPassword()：

var passwordVerificationResult = new PasswordHasher<object?>().VerifyHashedPassword(null, hashedPassword, password);
switch (passwordVerificationResult)
{
    case PasswordVerificationResult.Failed:
        Console.WriteLine("Password incorrect.");
        break;
    
    case PasswordVerificationResult.Success:
        Console.WriteLine("Password ok.");
        break;
    
    case PasswordVerificationResult.SuccessRehashNeeded:
        Console.WriteLine("Password ok but should be rehashed and updated.");
        break;
    
    default:
        throw new ArgumentOutOfRangeException();
}

---

优点：

• .NET 平台的一部分。比构建自己的加密算法更安全、更值得信赖。
• 可配置的迭代次数和未来的兼容性（请参阅PasswordHasherOptions）。
• 在验证密码 (source) 时将 Timing Attack 考虑在内，就像 PHP 和 Go 所做的那样。

缺点：

• Hashed password format 与其他库或其他语言的哈希值不兼容。

Answer 7

1. 创建盐，
2. 使用盐创建哈​​希密码
3. 保存哈希和盐
4. 用密码和盐解密...所以开发者无法解密密码

public class CryptographyProcessor
{
    public string CreateSalt(int size)
    {
        //Generate a cryptographic random number.
          RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
         byte[] buff = new byte[size];
         rng.GetBytes(buff);
         return Convert.ToBase64String(buff);
    }


      public string GenerateHash(string input, string salt)
      { 
         byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input + salt);
         SHA256Managed sHA256ManagedString = new SHA256Managed();
         byte[] hash = sHA256ManagedString.ComputeHash(bytes);
         return Convert.ToBase64String(hash);
      }

      public bool AreEqual(string plainTextInput, string hashedInput, string salt)
      {
           string newHashedPin = GenerateHash(plainTextInput, salt);
           return newHashedPin.Equals(hashedInput); 
      }
 }

Answer 8

我认为使用 KeyDerivation.Pbkdf2 比 Rfc2898DeriveBytes 更好。

示例及说明： Hash passwords in ASP.NET Core

using System;
using System.Security.Cryptography;
using Microsoft.AspNetCore.Cryptography.KeyDerivation;
 
public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Console.Write("Enter a password: ");
        string password = Console.ReadLine();
 
        // generate a 128-bit salt using a secure PRNG
        byte[] salt = new byte[128 / 8];
        using (var rng = RandomNumberGenerator.Create())
        {
            rng.GetBytes(salt);
        }
        Console.WriteLine($"Salt: {Convert.ToBase64String(salt)}");
 
        // derive a 256-bit subkey (use HMACSHA1 with 10,000 iterations)
        string hashed = Convert.ToBase64String(KeyDerivation.Pbkdf2(
            password: password,
            salt: salt,
            prf: KeyDerivationPrf.HMACSHA1,
            iterationCount: 10000,
            numBytesRequested: 256 / 8));
        Console.WriteLine($"Hashed: {hashed}");
    }
}
 
/*
 * SAMPLE OUTPUT
 *
 * Enter a password: Xtw9NMgx
 * Salt: NZsP6NnmfBuYeJrrAKNuVQ==
 * Hashed: /OOoOer10+tGwTRDTrQSoeCxVTFr6dtYly7d0cPxIak=
 */

这是文章中的示例代码。这是最低安全级别。 为了增加它，我会使用 KeyDerivationPrf.HMACSHA1 参数来代替

KeyDerivationPrf.HMACSHA256 或 KeyDerivationPrf.HMACSHA512。

不要在密码哈希上妥协。有许多数学上合理的方法可以优化密码哈希黑客。后果可能是灾难性的。 一旦犯罪分子可以掌握用户的密码哈希表，这将是相对的 由于算法薄弱或实施不正确，他很容易破解密码。 他有很多时间（时间 x 计算机能力）来破解密码。密码散列应该在密码学上很强大以“很多时间” 到“不合理的时间量”。

再补充一点

哈希验证需要时间（这很好）。 当用户输入错误的用户名时，无需花时间检查用户名是否不正确。 当用户名正确时，我们开始密码验证 - 这是一个相对较长的过程。

对于黑客来说，很容易理解用户是否存在。

当用户名错误时，请确保不要立即返回答案。

不用说：永远不要给出错误的答案。只是一般的“凭据错误”。

Answer 9

首先使用下面的类来生成盐。每个用户需要有不同的盐，我们可以将它与其他用户属性一起保存在数据库中。 rounds 值决定了密码被散列的次数。

更多详情：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.security.cryptography.rfc2898derivebytes.-ctor?view=netcore-3.1#System_Security_Cryptography_Rfc2898DeriveBytes__ctor_System_Byte___System_Byte___System_Int32_

public class HashSaltWithRounds
{
    int saltLength = 32;
    public byte[] GenerateSalt()
    {
        using (var randomNumberGenerator = new RNGCryptoServiceProvider())
        {
            var randomNumber = new byte[saltLength];
            randomNumberGenerator.GetBytes(randomNumber);
            return randomNumber;
        }
    }

    public string HashDataWithRounds(byte[] password, byte[] salt, int rounds)
    {
        using(var rfc2898= new Rfc2898DeriveBytes(password, salt, rounds))
        {
            return Convert.ToBase64String(rfc2898.GetBytes(32));
        }
    }
}

我们可以从控制台应用程序中调用它，如下所示。我使用相同的盐对密码进行了两次哈希处理。

public class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        int numberOfIterations = 99;
        var hashFunction = new HashSaltWithRounds();

        string password = "Your Password Here";
        byte[] salt = hashFunction.GenerateSalt();

        var hashedPassword1 = hashFunction.HashDataWithRounds(Encoding.UTF8.GetBytes(password), salt, numberOfIterations);
        var hashedPassword2 = hashFunction.HashDataWithRounds(Encoding.UTF8.GetBytes(password), salt, numberOfIterations);

        Console.WriteLine($"hashedPassword1 :{hashedPassword1}");
        Console.WriteLine($"hashedPassword2 :{hashedPassword2}");
        Console.WriteLine(hashedPassword1.Equals(hashedPassword2));

        Console.ReadLine();

    }
}