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程序员是如何处理密码的?

发表日期:2019-11-22 11:45    文章编辑:admin    浏览次数:    


程序员是如何处理密码的?

如今,密码仍然是主要的身份验证方式——以某种熟悉的形式。
人类很懒惰,经常设置保密程度很低的密码或重用密码。

人们在保护密码方面进行了很多研究和思考。我们所用的密码就是挑战-应答式(Challenge-Response)认证方案中最简单的形式。

因为挑战问题“您的密码是什么?”会被反复询问,应答也会反复使用,因此为重放攻击(replay attack)敞开了大门。

 

 

选择正确的哈希算法 

 

Argon2是一个密钥派生函数,它是最好的密码哈希算法,因此新项目应该考虑使用该算法。如果你无法使用Argon2,则可以考虑Scrypt。其他密钥派生函数都不应考虑在内。

Argon2i可以抵御旁路攻击(side-channel attack),而Argon2d则可以抵御时空平衡攻击(time-memory tradeoff attack)。Argon2id是两者的结合,可以同时抵抗两种攻击,并且适用于大多数情况。

因此,我们都应该使用Argon2id。

 

 

正确地给哈希“加盐”

 

“盐”与Nonce(只使用一次的随机数)密切相关,然而,Nonce只能用于通信协议,无法用于哈希。Nonce可以防止重放攻击,而“盐”可以防止预先计算好的哈希(又名彩虹表)。区分二者很重要,因为它们预防的攻击是不同的。

“盐”唯一的要求是它应该对于每个哈希是唯一的,而且是公开的,但为了防止加盐后的哈希被预先计算,“盐”的产生应当是不可预测的。

我们可以认为,密码学安全伪随机数生成器产生的32字节输出是不可预测的唯一值。

 

 

正确地给哈希“加胡椒”

 

如果你曾研究过互联网的“盐”,那么你可能也听说过“胡椒”。“胡椒”是一种密钥,用于哈希函数,“胡椒”不可预测且对每个应用程序来说都是唯一的。

等等,听起来很像是密钥散列消息认证码,对吗?没错,它就是。你必须非常小心地实现“胡椒”,因为它可能引发长度扩展攻击和Bcrypt的棘手问题。 

Argon2的官方规范中实现了一个secret value,可以充当“胡椒”的可选参数。如果你使用的实现不支持secret value,那么请对哈希进行加密。如果你不使用Argon2,那么请对哈希进行加密。

不要在实现“胡椒”和加密哈希上浪费时间,你不会得到任何的实际好处,而且你应该将密钥存储在硬件安全模块中。

 

 

库与服务

 

你不应该在生产中使用自己编写的身份验证系统,而是应该使用现成的库和服务。但是你应该学习如何实现身份验证系统及其工作原理。

如果你是PHP开发人员,则可以使用内置的password_hash函数,若使用Halite则更佳。请确保你使用的PHP 7.2及更高的版本。请注意,PHP的默认密码哈希算法是Bcrypt。

使用Halite进行哈希处理,然后对你的密码进行加密。该库需要一个密钥来存储密码。 

PargonIE\Halite\Password::hash($_POST["password"], $encryptionKey);

可以考虑的第三方解决方案包括:

  • SimpleLogin

  • Okta

  • OpenID 

 

 

使用合理的密码政策

 

  • 最大长度不少于128个字符。

  • 最小长度为12或16个字符。

  • 支持所有(至少支持绝大部分)的Unicode和空白。

  • 通过HIBP API拒绝已知密码。

  • 拒绝与标识符一致的密码,例如电子邮件、用户名。

  • 不要强制使用特殊字符、大写、小写、符号等。

  • 不要以任何方式截取、清理或格式化密码!

  • 不要阻止将密码复制并粘贴到密码字段中。

  • 不要限制密码字段中可以输入或不能输入的字符。

  • 不要频繁要求更改密码。

最重要的是密码本身的长度和信息量。请抑制你内心的渴望,不要强制执行上述任何密码策略,与其这样还不如实施因素身份验证,可以更好地保护用户的账号。

如果强制执行某个密码策略,那么用户可能会被迫写下密码,他们会忘记密码,会感到不厌其烦或选择保护度过弱的密码。如果你强制用户更改密码,他们也会将密码写下来。

正如@nylen指出的那样,密码和标识符之间应该保持莱文斯坦距离(Levenshtein距离),如果跨入危险距离内则拒绝密码。当然你应该设定合理的最小距离。

 

 

鼓励用户使用良好的做法

 

鼓励用户使用diceware、passphrases、密码管理器(如BitWarden)和多因素身份验证(FIDO和TOTP协议)。

不鼓励用户使用姓名、日期、生日等个人信息作为密码,还要建议用户尽可能不要与他人共享密码。

 

 

补充

 

  • 使用TLS 1.2及更高版本(SSL协议的后续版本)保护通信。否则,敏感信息(密码)会被公开,即便采用最新的哈希也无济于事。

  • 不要通过手机短信实现多因素身份验证!SIM卡交换诈骗和诈骗电话很容易获取验证码。


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