PHP 密码存储与 HMAC+nonce - 随机数随机性重要吗？

Question

几年来，我在 stackoverflow 上询问如何确保 PHP 密码存储安全。 主要答案建议使用以下哈希算法：

function hash_password($password, $nonce) {
  global $site_key;
  return hash_hmac('sha512', $password . $nonce, $site_key);
}

答案建议使用随机随机数。与简单的唯一随机数相比，使用随机随机数有什么优势吗？

例如，每个用户可以有自己的 ID，该 ID 不会改变。然而，我们假设用户 ID 是连续的（使用 MySQL 的自动增量功能构建），因此不是随机的。用户 ID 是一个好的随机数还是随机性很重要？

现在，每个用户都可以选择一个用户名。每个用户都有自己的用户名，并且不会改变，两个不同的用户不能有相同的用户名。 用户名仍然不是随机的，但也不是连续的。用户名作为随机数是否足够好？这会比使用用户 ID 更好吗？

Answer 1

这都是基于随机数是盐的假设......

如果随机数是指盐，那么是的，这需要制作更多的彩虹表。通常，一次加盐超过 20 个字符就足够了，但对于极端的安全条件，您可能需要为每个密码使用一个新的随机加盐。

在慢速哈希中也是不错的选择 http://www.php.net/ Manual/en/function.hash.php#89574，没有讽刺。但我喜欢成熟的。

没看到你回复的下半部分。详细说明：随机数用于防止使用彩虹表。 ID 是否有效仅取决于 ID 的长度。随机性在技术上并不重要，但只是需要更多的彩虹表。一个例子是，假设您使用字符“a”作为随机数，并且密码有 2 个字符长，则必须创建 a-aa、a-ab a-ac 等彩虹表。如果您每次都使用随机字符，则可能必须完成“a”的所有排列+其他随机字符的所有排列。

但一般来说制作彩虹桌需要相当长的时间。因此，如果你想出一种很长的盐，那么它很可能是彩虹表，因为它不存在。

Answer 2

我发现网上有一个关于这个主题的相当不错的教程。我不太记得在谷歌上我在哪里找到它，但让我看看我是否可以自己分解这个函数，因为它就在我面前......

首先是函数，它可以创建任何大小的密钥长度。我冒昧地对它进行了相当多的评论...

function pbkdf2($password,$salt,$iter_count = 1500,$key_length = 32,$algorithm = 'sha512') 
{
    /*
      @param string password -- password to be encrypted
      @param string salt -- salt to encrypt with
      @param int iter_count -- number of times to iterate blocks
      @param key_length -- length of key to return
      @param $algorithm -- algorithm to use in hashing

      @return string key
    */

    //determine the length of the hahs
    $hash_length = strlen(hash($algorithm,NULL,TRUE));
    //determine the number of key blocks to compute
    $key_blocks = ceil($key_length/$hash_length);
    //initialize key
    $key = '';

    //create the key itself
    //create blocks
    for($block_count = 1;$block_count <= $key_blocks;$block_count++)
    {
        //initalize hash for this block
        $iterated_block = $block = hash_hmac($algorithm,$salt.pack('N',$block_count),$password,TRUE);
        //iterate blocks
        for($iterate = 1;$iterate <= $iter_count;$iterate++)
        {
            //xor each iterate
            $iterated_block ^= ($block = hash_hmac($algorithm,$block,$password,TRUE));
        }
        //append iterated block
        $key .= $iterated_block;
    }
    //return the key
    return substr($key,0,$key_length);
}

1. 它所做的第一件事就是计算出哈希值的长度。
2. 接下来，它确定指定的密钥长度需要多少个密钥块
3. 然后，它初始化要返回的哈希（密钥）
4. 设置将创建每个块的 for 循环 获取
5. 块的初始哈希，并将二进制块计数器附加到salt
6. 开始循环迭代块 $iter_count 次（创建自身的哈希）
7. XOR 每次迭代并将其附加到 $iterated_block （将前一个哈希与当前哈希进行异或）
8. XOR 循环完成
9. 将 $iterated_block 附加到每个块的 $key 块
10. 循环完成
11. 返回关键

我觉得这可能是最好的方法。也许我太偏执了？

Answer 3

为了存储足以使用的密码：

sha512(salt + password)

salt 对于每个用户来说应该是随机且唯一的。随机盐将使预先计算的哈希表攻击变得不可能：每个用户都需要自己计算的哈希表。如果您不使用随机盐，那么预先计算的表存在的机会会更高。

将盐放在密码之前将有助于隐藏哈希模式，以防某些用户具有相同的密码。

不需要Nonce，因为它是为了防止回复攻击。这种保护在您的架构中是不可能的。

使用HMAC来防止冲突是没有用的，因为a）我们使用散列而不是MAC，b）使SHA-512的冲突概率为50％您需要计算大约 2^256 个值。而2^256确实是一个天文数字。