【总结2】注册与登录：用户密码加密的设计
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大家好，我是帅地。
关于用户密码加密这个事情，打卡区里有两位同学都给出了不错的想法（截止2022.7.29），相信不少做过项目的同学，加密都是采用 盐值+md5的，但现在这种方法不够安全了。本文的内容我们就来说一说关于加密的4个事。
1、为啥要加密 + 加密原则
2、普通方法为啥会被破解
3、常见的加密算法
4、拓展阅读。
1、为啥要加密+加密原则
为啥要加密，这个估计不需要我说，这两年也出现了一些公司数据库泄漏了，但是没有加密，很多用户的账户密码都裸露在网上了，这种不加密的公司，也是让人很迷。
其实对于一个密码，加密不仅仅是为了担心数据库泄漏了，还得防止被工作人员偷偷拿去卖或者自己偷偷登录了，所以呢，我们在加密的时候，还得让密码不可逆（所谓不可逆就是加密之后，就无法被还原了），这也是为啥密码忘记了，只能让你重置密码的原因，因为对方系统也不知道你的密码是啥。
因为密码可逆的话，工作人员是可以看你的加密代码，之后拿数据库的数据来还原，这样也就让你的密码暴露了，所以我们在加密的时候，是需要考虑
1、数据库泄漏
2、加密的代码逻辑也泄泄漏了
基于这两个假设来设计加密，才足够安全。
2、不可逆散列算法
加密的算法很多，比如对称加密，非对称加密，不过这些加密方式都是可逆的，比如密钥被人拿到了，那你就会被还原了，所以我们不能用这些，我们一般用MD5这种来加密，不过说实话，MD5严格来说不是一种加密算法，毕竟不能解密，算是一种散列算法，一般用于用户密码加密。
散列算法其实有好几种，比如 SHA 啥的，不过我们采用 MD5 来加密就行，不懂 MD5 的，自己搜索下哈。
3、如何加密才能难以被破解？
（1）早期的加密算法
其实在早起，大部分人都是直接用 MD5，比如对一个密码 password = 123456，进行 MD5 散列，即 MD5(“123456”) = 散列值，并且这个散列值长度高达 128 位。说实话，你要暴力破解，也很难，所以呢，在早期时，用 MD5 散列存放就可以了。
不过后面随着密码撞库以及彩虹表等的兴起，直接用 MD5 这种加密就不大行了。总的来说就是，我们可以维护一个密码库，这个密码库收集了用户的常用密码，比如像很多用户就喜欢用手机号码啊，邮箱啊等等，我们可以预先把密码库里的密码进行散列，之后直接拿数据库的散列值来匹配就可以了。
当然，彩虹表就比较复杂了，彩虹表主要用来解决数据过多的问题，比如说密码库非常非常大，这样就会占用非常多的空间，而用彩虹表，就可以减少空间，关于彩虹表的具体原理，你可以看文末的参考拓展阅读部分。
也就是说，随着破解方法的兴起，简单的加密已经无法很好保证密码的安全性了。
（2）盐值 + MD5
要想清楚我们的 MD5 加密之所以不行，是因为彩虹表，这种秘密库的出现，加快了破解的效率，那 要解决我们的问题，方法有两种：
1、让他们暴力破解起来的时间更加久，久到吓退它们。
2、让他们的密码库更大，大到难以维护。
所以呢，现在很多人用了 盐值 + MD5，简单说就是除了将用户的密码进行 MD5 外，我们自己在单独生成一个随机数，把这个随机数称之为盐值，然后把盐值和密码进行拼接，在进行MD5。
这样，可以在一定的情况下，让这种密码库碰撞变的更难，但是即使这样，也无法解决问题，因为你的盐值也一样泄露了，对方可以对于某一个用户，用他的盐值+拼接他的密码库，来进行碰撞，不过也算是加大了他们的难度，毕竟他们现在需要对某一个用户，都来进行这样的操作。
破解就需要时间，有时候密码泄露了，我们也不知道已经泄露了，而密码大家改的频率很低，所以迟早会被破解。
（3）PBKDF2算法与bcrypt、scrypt等算法
居然迟早会被破解，那我就让它100年后才能破解，于是出现了 PBKDF2算法与bcrypt、scrypt等算法，虽然这些算法看着很陌生，但是思想很简单，就是通过绕来绕去，增加他们破解的时间。
比如我们用 MD5 散列会因为撞库等原因被破解，那我们干脆就进行多次哈希散列，比如进行个上千次哈希散列，像 PBKDF2算法 就是采用这样的思想，而且我们不是简单让 盐值拼接密码来哈希散列，而是可以先对盐值或者密码啥的先进行散列，之后再拼接再散列值，在进行个 N 次散列。
这样就很难撞库，彩虹表也会非常非常大，对于我们服务器来说，进行上千次散列其实很快能完成，但是对方要暴力破解就会很难了，毕竟它也需要 模仿我们进行上千次散列。
也就是说，通过这种多次散列的方法，我们可以增加破解的难度，使得暴力破解需要很久很久很久才能破解成功，所以 PBKDF2算法 也是加密的常用算法。
当然，具体的算法逻辑肯定是比较复杂的，我这里讲的 PBKDF2算法 只是它的一个思想，不过大家了解下思想就可以了。
除此之外，scrypt 这些算法也是类似的思想，他们虽然不是进行很多次哈希，不过他们的算法特点是生成密码的过程很慢，比如调用一次 scrypt 算法，需要运行比较久才能得到结果，本质也是增加他们的破解时间。
所以 script 也是一种不错的防御方式。
所以以上几种便是我们采用的方法，多次哈希或者密码生成尽可能慢。
拓展阅读
关于彩虹表，大家可以看这篇文章最后一部分：常见的用户密码加密方式以及破解方法
然后如果要了解更加具体的彩虹表算法，可以看这篇：什么是彩虹表？
shuaidi
共以下 7 个回答
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背景
无法完全阻止数据泄露，重心转为泄露了也无法破解
也就是实现无法破解或破解成本大（巨大的时间空间成本）
设计前提
1.数据库有可能泄露
2.加密方法有可能泄露
加密原则：不可逆
只要你猜不到，就只能继续猜，不能靠结果倒推
加密思路
多次不可逆加密（破解时间成本升高） + 加比较复杂的盐（破解空间成本高）
常见算法
彩虹表：暴力枚举表空间压缩版
使用记录一条计算链首尾的方式来存储一条链
1 -> hash1 -> 2 -> hash2 -> 3 -> hash3
通过hash函数计算hash（1->hash1），还要设置一个函数把hash映射回解空间（hash1->2）
当一条数据经过n次计算后能够和某条链的尾匹配，那么它就在这条链
从头再计算一遍，期间得到指定的hash，就能倒推原值
为了减少重复数据，把每一次从hash映射回解空间的函数都设置的不一样，像彩虹一样，故称彩虹表
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