BCrypt密码加密

前言

在当今数字化时代，数据安全已成为每个开发者和企业不可忽视的重要议题。随着网络攻击和数据泄露事件的频发，如何安全地存储用户密码成为了系统设计中至关重要的一环。BCrypt，作为一种广泛使用的密码哈希算法，凭借其独特的设计和强大的安全性，成为了众多开发者的首选。本文将深入探讨BCrypt的工作原理、优势以及在实际应用中的最佳实践，帮助读者更好地理解和应用这一强大的密码加密工具。

简介

今天要给大家介绍的一种加密算法叫做bcrypt, bcrypt是由Niels Provos和David Mazières设计的密码哈希函数，他是基于Blowfish密码而来的，并于1999年在USENIX上提出。

除了加盐来抵御rainbow table 攻击之外，bcrypt的一个非常重要的特征就是自适应性，可以保证加密的速度在一个特定的范围内，即使计算机的运算能力非常高，可以通过增加迭代次数的方式，使得加密速度变慢，从而可以抵御暴力搜索攻击。

bcrypt函数是OpenBSD和其他系统包括一些Linux发行版（如SUSE Linux）的默认密码哈希算法。

 

bcrypt原理

bcrypt是一种基于哈希函数的加密算法，它使用一个密码和一个盐值作为输入，生成一个固定长度的密码哈希值。这个哈希值在每次密码输入时都会重新生成，而且会随着盐值的改变而改变。bcrypt的盐值是一个随机生成的字符串，与密码一起用于哈希函数中，使得相同的密码在每次加密时都会生成不同的哈希值。

bcrypt的另一个重要特点是它使用了一个加密算法来混淆密码哈希值。这个加密算法使用一个密钥和一个初始化向量（IV）来加密密码和盐值。加密后的数据被存储在数据库中，用于后续的密码验证。

bcrypt的加密过程可以分为以下几个步骤：

1.生成盐值：bcrypt使用一个随机数生成器生成一个随机的盐值。这个盐值是一个随机的字符串，用于与密码一起生成哈希值。
2.混合盐值和密码：将密码和盐值混合在一起，然后使用一个哈希函数生成一个固定长度的哈希值。
3.加密哈希值：使用一个加密算法将哈希值混淆，生成一个加密的哈希值。这个加密的哈希值被存储在数据库中。
4.验证密码：在验证密码时，用户输入密码，系统使用相同的盐值、哈希函数和加密算法生成一个新的哈希值。然后，将新的哈希值与数据库中的加密哈希值进行比较，如果它们匹配，则密码验证成功。

 bcrypt密码加密：

在密码加密方面，虽然MD5是一种常见的哈希算法，但它已经被认为不够安全，容易受到彩虹表攻击和暴力破解。以下是几种更推荐的密码加密算法：
bcrypt：
bcrypt 是一种专为密码存储设计的哈希算法，它具有内置的盐值生成机制，并且可以通过调整工作因子（cost factor）来增加计算难度，从而抵御暴力破解。
在 Java 中可以使用 BCrypt 库来实现。
PBKDF2：
PBKDF2（Password-Based Key Derivation Function 2）是一种基于密钥的键导出函数，通过多次哈希迭代来增强安全性。
Java 的 javax.crypto.spec.PBEKeySpec 和 SecretKeyFactory 可以用来实现 PBKDF2。
Argon2：
Argon2 是密码散列竞赛的获胜者，被认为是目前最安全的密码哈希算法之一。它有 Argon2d 和 Argon2i 两种变体，分别适用于不同的安全需求。
可以通过第三方库如 password4j 或 argon2-jvm 来实现。

这个加密算法每次生成的密文都不一样，是不可逆的算法

例如：三次新增员工（密码都是123456），生成的密码密文如下：

$2a$10$soIaaIe/kMkm/OclHWo2yu4AQ5zDgk9ICTCbTUO6m5.4vFW4JTVUK

$2a$10$8aV6Pua.1zUfQPfyig9EleX2I0obxbJIgQpmVR4JqvdEIRz8yUdfK

$2a$10$h65eFefiLpMq.rq29d7GOuTRhIsEjy4oi3I4cXlVeTxZJSA/CutLe

具体步骤：

1.先将数据库的密码（123456）改为bcrypt加密密码：$2a$10$soIaaIe/kMkm/OclHWo2yu4AQ5zDgk9ICTCbTUO6m5.4vFW4JTVUK

2.导入依赖

<dependency>
    <groupId>org.mindrot</groupId>
    <artifactId>jbcrypt</artifactId>
    <version>0.4</version>
</dependency>

3.创建一个BCrypt的工具类，里面有两个方法  decode，getCryptograph

public class BCryptUtil {
    public static String getCryptograph(String password) {
        //生成盐值
        String salt = BCrypt.gensalt();

        //使用盐值给密码进行加密
        String hashedPassword = BCrypt.hashpw(password, salt);

        return hashedPassword;
    }

    public static boolean decode(String password, String hashedPassword) {
        boolean isPasswordMatched = BCrypt.checkpw(password, hashedPassword);
        return isPasswordMatched;
    }
}

登录的Servicelmpl的方法，用BCrypt判断密码是否通过

 public Employee login(EmployeeLoginDTO employeeLoginDTO) {
        String username = employeeLoginDTO.getUsername();
        String password = employeeLoginDTO.getPassword();

        //1、根据用户名查询数据库中的数据
        Employee employee = employeeMapper.getByUsername(username);

        //2、处理各种异常情况（用户名不存在、密码不对、账号被锁定）
        if (employee == null) {
            //账号不存在
            throw new AccountNotFoundException(MessageConstant.ACCOUNT_NOT_FOUND);
        }

        //密码比对
        // TODO 后期需要进行md5加密，然后再进行比对

//        String Md5password = DigestUtils.md5DigestAsHex(password.getBytes());
//        if (!Md5password.equals(employee.getPassword())) {
//            //密码错误
//            throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR);
//        }

        //bcrypt算法加密
        if (!BCrypt.checkpw(password, employee.getPassword())) {
            //密码错误
            throw new PasswordErrorException(MessageConstant.PASSWORD_ERROR);
        }

        if (employee.getStatus() == StatusConstant.DISABLE) {
            //账号被锁定
            throw new AccountLockedException(MessageConstant.ACCOUNT_LOCKED);
        }

        //3、返回实体对象
        return employee;
    }

新增员工的方法

//新增员工
    @Override
    public void save(EmployeeDTO employeeDTO) {
        Employee employee = new Employee();
        BeanUtils.copyProperties(employeeDTO, employee);
        employee.setStatus(StatusConstant.ENABLE);//启用
        //设置密码，密码为默认密码123456
        employee.setPassword(BCryptUtil.getCryptograph(PasswordConstant.DEFAULT_PASSWORD));

        employeeMapper.insert(employee);
    }

结尾

通过本文的探讨，我们不仅了解了BCrypt的基本原理和优势，还掌握了如何在实际项目中有效地应用这一密码哈希算法。BCrypt凭借其独特的设计和强大的安全性，为我们的数据安全提供了坚实的保障。然而，密码安全只是数据安全的一个方面，作为开发者，我们还需要不断学习和应用更多的安全技术，以应对日益复杂的网络安全挑战。希望本文能为你在密码加密和安全防护方面提供有价值的参考，助你在开发过程中构建更加安全可靠的系统。