PBKDF2(Password-Based Key Derivation Function)
通过哈希算法进行加密。由于哈希算法是单向的，能够将不论什么大小的数据转化为定长的“指纹”，并且无法被反向计算。
另外，即使数据源仅仅修改了一丁点。哈希的结果也会全然不同。
这种特性使得它很适合用于保存password。由于我们须要加密后的password无法被解密，同一时候也能保证正确校验每一个用户的password。可是哈希加密能够通过字典攻击和暴力攻击破解。
password加盐。盐是一个加入到用户的password哈希过程中的一段随机序列。
这个机制可以防止通过预先计算结果的彩虹表破解。每一个用户都有自己的盐，这种结果就是即使用户的password同样。通过加盐后哈希值也将不同。
为了校验password是否正确，我们须要储存盐值。通常和password哈希值一起存放在账户数据库中。或者直接存为哈希字符串的一部分。
import java.math.BigInteger;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.KeySpec;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
public class PasswordEncryption {
public static final String PBKDF2_ALGORITHM = "PBKDF2WithHmacSHA1";
/**
* 盐的长度
*/
public static final int SALT_BYTE_SIZE = 32 / 2;
/**
* 生成密文的长度
*/
public static final int HASH_BIT_SIZE = 128 * 4;
/**
* 迭代次数
*/
public static final int PBKDF2_ITERATIONS = 1000;
/**
* 对输入的password进行验证
*
* @param attemptedPassword 待验证的password
* @param encryptedPassword 密文
* @param salt 盐值
* @return 是否验证成功
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeySpecException
*/
public static boolean authenticate(String attemptedPassword, String encryptedPassword, String salt)
throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
// 用同样的盐值对用户输入的password进行加密
String encryptedAttemptedPassword = getEncryptedPassword(attemptedPassword, salt);
// 把加密后的密文和原密文进行比較，同样则验证成功。否则失败
return encryptedAttemptedPassword.equals(encryptedPassword);
}
/**
* 生成密文
*
* @param password 明文password
* @param salt 盐值
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeySpecException
*/
public static String getEncryptedPassword(String password, String salt) throws NoSuchAlgorithmException,
InvalidKeySpecException {
KeySpec spec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), fromHex(salt), PBKDF2_ITERATIONS, HASH_BIT_SIZE);
SecretKeyFactory f = SecretKeyFactory.getInstance(PBKDF2_ALGORITHM);
return toHex(f.generateSecret(spec).getEncoded());
}
/**
* 通过提供加密的强随机数生成器 生成盐
*
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public static String generateSalt() throws NoSuchAlgorithmException {
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
byte[] salt = new byte[SALT_BYTE_SIZE];
random.nextBytes(salt);
return toHex(salt);
}
/**
* 十六进制字符串转二进制字符串
*
* @param hex the hex string
* @return the hex string decoded into a byte array
*/
private static byte[] fromHex(String hex) {
byte[] binary = new byte[hex.length() / 2];
for (int i = 0; i < binary.length; i++) {
binary[i] = (byte) Integer.parseInt(hex.substring(2 * i, 2 * i + 2), 16);
}
return binary;
}
/**
* 二进制字符串转十六进制字符串
*
* @param array the byte array to convert
* @return a length*2 character string encoding the byte array
*/
private static String toHex(byte[] array) {
BigInteger bi = new BigInteger(1, array);
String hex = bi.toString(16);
int paddingLength = (array.length * 2) - hex.length();
if (paddingLength > 0)
return String.format("%0" + paddingLength + "d", 0) + hex;
else
return hex;
}
}
首先要生成一个盐值salt，再把原始password和salt加密得到密文。验证的时候，把用户输入的password和同样的盐值salt使用同样的加密算法得到一个密文，将这个密文和原密文相比較，同样则验证通过，反之则不通过。
public static void main(String[] args) {
String password = "test";
String salt;
String ciphertext;
try {
salt = PasswordEncryption.generateSalt();
ciphertext = PasswordEncryption.getEncryptedPassword(password, salt);
boolean result = PasswordEncryption.authenticate(password, ciphertext, salt);
System.out.println(password + " " + password.length());
System.out.println(salt + " " + salt.length());
System.out.println(ciphertext + " " + ciphertext.length());
if (result) {
System.out.println("succeed");
} else {
System.out.println("failed");
}
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
System.out.println("NoSuchAlgorithmException");
} catch (InvalidKeySpecException e) {
System.out.println("InvalidKeySpecException");
}
}
測试结果为：
test 4 3aca9ca3fa80158b765ece7d0a45f2e8 32 592cb30e95efc720c5accf425ed5f2fe46aa332d9980e6daa234797de49cda731c2c18e667b4dd71ba33797a3dcddd312ff9b03d802bf1cc09aacb2a176cf741 128 succeed