学习笔记--信息安全理解--浅析密码安全，从零基础到精通，收藏这篇就够了！-优快云博客

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二十一世纪，对于网络安全来说是个充满挑战的一代。这个时代中发生了许多安全事件，例如索尼PSN网络被黑，导致数百万信用卡账号信息发生泄露；知名安全厂商RSA被黑，造成SecurID数据库失窃；更有国内以优快云、天涯等知名网站发生用户信息泄露事件，一时间互联网上人人自危。进入二十一世纪发生的这些大事，使得网络安全从幕后走向了前台，当网络交易、信息社区、实名制普及开来之时，每个人都在问：“我的网络还安全吗？”

优快云事件的起因，源于论坛存储用户信息的数据库采用明文存放的方式，被黑客轻易获取。但随后发生的天涯、新浪等知名网站接连遭遇用户数据信息被盗，表明了在网络时代，各人自扫门前雪已不可能了。这种针对数据库信息的窃取，行话称之为“拖库”。利用SQL注入漏洞和跨站攻击漏洞，黑客往往可以成功入侵网站，窃取隐秘数据，甚至植入非法脚本，完全控制网站业务。由于web应用的开发性和越来越多的应用程序，使得其带来的安全漏洞也越来越多，而使用传统的网络安全设备很难识别所有的漏洞，也就无法阻止黑客针对这些漏洞的攻击，从而导致拖库事件时有发生。（越来越庞大与复杂的数据库系统，往往无法避免被拖库）只有采用更加合理、有效的加密手段，降低被攻击的损失和影响，才是当务之急。

究竟什么才是合适的密码存储方式？采用256位密钥的强对称加密算法进行加密；还是4096位密钥的非对称强加密算法进行加密；还是独特的加密算法进行加密？尽管这些方式都有一定的安全强度，但都不是最佳的。最好的方式是，服务器不要存储用户密码。那么如何才能既不存储用户密码，又可以验证用户身份呢？答案是，网站存放的是将明文密码经哈希加密后的密钥，而不是明文密码本身！

哈希算法有一个重要的特点：单向性。所谓单向性是指，从输入值能够简单迅速的得到哈希值，而在计算上不可能构造一个输入值，使其散列结果等于某个特定的哈希值。所谓破解哈希算法，理论上来说就是对于一个给定的哈希结果，推测出哈希输入值。如果单纯依靠暴力演算的方式，来推算一组14位由数字与字母组合而成的密码，使用一台运算速度为10亿次/秒的超级计算机，需要算4亿年之久。然而在数据计算能力大幅提升、数据存储成本极低的今天，通过“空间换时间”的方法，对于一些简短信息的哈希结果，可以通过“彩虹表”来实现破解。譬如，密码“123456”，如果采用标准MD5算法进行HASH运算的结果一定是：E10ADC3949BA59ABBE56E057F20F883E 。黑客只需拿着准备好的几十TB的彩虹表，即可顺利碰撞出10位以内的密码原文。然而，10位以上的密码对于大多数人都有着相当的记忆障碍。解决之道，便是业内推崇的哈希加盐法（Hash+Salt）！

所谓哈希加盐，其实是哈希运算过程中，在输入项加进的一些扰动因子。这利用了哈希算法的另一个特点：雪崩效应。雪崩效应是指，输入中一个 bit 的变化，散列结果中将有一半以上的 bit 改变。通过加入扰动因子得出的哈希结果，将变得面目全非，黑客便无法通过已有的彩虹表来实现碰撞。不同的网站若使用各自不同的盐，即使是“1234”这样简单的用户密码，所得出的哈希结果也会截然不同。因为这一粒盐，便极大地增强了抗彩虹表攻击的能力；因为这一粒盐，即使黑客破解了存储某网站用户密码经哈希加密后的密钥的数据库，也无法构成对于其他网站的威胁。

这粒盐尽管有很多的好处，但要求也比较高。首先，这粒盐需要有一定的随机性。如果只是在固定位做简单的算术变化，还会有一定的概率被猜出；其次，这粒盐需要有一定的特征性。即A网站加密的盐，跟B网站加密的盐不同，才能保证唇亡齿寒的惨剧不会发生；另外，这粒盐还需要有一定的变化性。变化是抵抗各种攻击的最好手段。

以上，我们讨论了使用哈希加盐法进行密码存储的各种好处。在实际使用中，还会面临配置的问题。例如，用户端如何进行哈希运算，如何传递哈希值？很好，你会想到在客户端执行哈希运算，然后将哈希结果值提交给服务器认证。说明你是一个有着良好安全意识的专业人员。可万一电脑中毒或中了木马，用户密码将又一次面临威胁，我们做的一切努力又成为浮云。因此，可以采用一种完全与电脑的隔离的动态口令装置，它采用哈希算法对加密的128位以上的密钥进行运算，用户直接输入令牌显示的加密运算结果（一般是6或8位数字）即可进行身份认证。

这种动态口令装置，可以很好平衡安全性和便利性。首先口令字由装置不断自动生成，不需要记忆也不会搞错，也不怕木马窃取，每个口令过时作废，窃取了也无用。其次，每个装置都设有128位以上长度的用户私有密钥，每个装置都具有全球唯一性。重要的是，它依然保留了“用户名+密码”这种大家最习惯也最便捷的使用方式。这种动态口令装置首先在国外兴起，随之被对安全要求较高的金融行业所接受，并被瑞士银行、瑞士信贷银行、美国银行、日本瑞穗金融集团、法国兴业银行、香港汇丰银行、中国银行等诸多知名银行机构所应用。目前，该技术已布及人民生产、生活的各个领域，在网络银行、电话银行、ATM、电子邮箱，微博等场合均得到了广泛应用。

综上所述，遵循以下一些原则，有助于保证数据安全，即便是数据库被攻破的情况下：

（1）不要存储明文密码本身，而存储用户密码经哈希加密后的密钥

（2）加入具有一定变化性、特征性和随机性的盐，可以进一步提高安全性

（3）在客户端进行哈希运算，在网络中只传输密码哈希的结果

（4）有条件的情况下，可以采用与电脑隔离的动态口令装置

（5）增强安全意识，永远是必要的