[PHP 最佳实践]如何处理用户的密码

哪怕到了最近几年,数据库被黑客完整下载的安全事件,也是层出不穷,程序员世界戏称为“脱裤”,好像光屁股一样羞耻。比如,刚过去不久的 CSDN,小米,多玩,等等事件都还历历在目。所以,程序员写代码决不能抱有侥幸心里,用户的密码,是最最隐私的东西,一定要妥善处理,一旦泄露,会给用户和服务网站都带来不可估量的损失。

决不能使用明文存储密码

(上面是一个明文存储密码的例子,这是反例,不要学习!)关于密码处理的问题,我们都知道一个常识,就是密码是不可以明文存储的,前几年某个网站泄露数据,竟然露出来用户的明文密码,在网上引起轩然大波,大家都怒不可遏,仿佛自己最心底的秘密被人泄露了一样的。密码一定要加密存储,这个事情,是不消多说的。

虽然,我们嘴里称是加密存储,其实,我们谈论的是散列算法,但是我发现很多年轻的程序员,甚至不明白什么是散列,也不明白自己使用的算法的真实性质,大谈特谈 MD5 加密,当我问及怎么解密的时候,都会回答说有库函数,具体忘记了。其实,MD5 是一种摘要算法,其本质是一种散列算法,经过 MD5 处理的字符串不是所谓的加密,因为处理过的字符串,是不可以“解密”的,是单向不可逆的,也就无所谓解密。

(上面是使用一次散列算法存储的密码,这里用的是 MySQL 的 PASSWORD 函数)能知道 MD5 散列存储用户密码,你在这个点上,至少可以得 50 分了。但是,这么处理了,仍然是不及格的,因为黑客的手段也是非常高明的,他们在日复一日,年复一年地积累攻击经验。对付这种简单的散列,最简单的办法,就是使用字典,因为黑客发现,用户往往喜欢使用比较有规律的数字和字母组合来设计自己的密码,而人类的智力都是差不多相似的,能想出来的东西,也非常接近,只要留心去收集用户常用的密码组合就好了,天长日久下来,竟然能积累到上千万的字典条目,一般没有受过训练的用户,能想出来的密码,可以被覆盖 60% 以上。

(上面为,在存储散列值的时候,加上盐,即便密码和算法都没变,我们看到密码散列值已经变了)于是,程序员想到了在存储散列值之前,给密码加点“盐”。也即,在计算用户的密码散列值前,先给密码上拼接一个随机字符串,这样,得到的散列值,对应的就不是用户的密码原文串了,而是原文串 + 随机的“盐”值。给使用字典攻击的经典办法增加了巨大的难度,非要找到对应的盐值不可,所以也可以想见,真正安全的“盐”,需要每个用户一个才比较安全。使用平台统一的“盐”,一旦泄露,还是形同虚设。做到这一步,大概可以 60 分了。

使用更安全的算法

大部分人做到及格可能就满足了,但是,如果你真这么满足了,那就太天真了,根据最新的一些报道和研究,高性能的计算机运行的暴力密码破解器,计算 MD5 的速度,已经达到了每秒 70 亿次,SHA-1 也能达到每秒 20 亿次,而用户并没有因为计算机能力的提升而改变自己设置密码的复杂度,大部分用户至多使用数字+字母的组合,这种组合方式,整个密码空间也就没多少,一旦黑客拖库下来以后,即便有盐,针对每个用户穷举一遍整个密码空间,也不会花太多时间。

为了应对这种暴力碰撞散列值的破解方法,专家专门发明了专门为了保存密码而设计的 bcrypt 算法,而在 语言里,也直接提供了内置函数来处理这个问题。上文提到的暴力密码破解器,计算 bcrypt 的速度,只能达到 4000 次每秒。

如果大家使用 Yii 框架的 2.x 版本,则框架提供了 类来专门处理各类的加密/解密,密码的 Hash 和 Verify 等问题,比起自己再去封装库函数,更加方便和完善。 是 /yii/web/Application 启动后默认加载的组件,所以,可以直接使用,下面是使用的代码范例。

Log 里也不能放松警惕

使用了较为强力的散列算法,还要形成很好的操作规范和实现方法。以前我在腾讯工作的时候,注意到腾讯的网站上使用用户的密码,是在客户端就完成了散列后,再传输到服务器的,也即即使从网络抓包,即使没有 HTTPS 的传输安全,用户的明文密码也不会被嗅探到,基本做到了最高级别的保密措施。所有腾讯的网站上都引用一个算法库,在传输用户的密码前,首先完成三次 MD5 而且还要加一个一次性的“盐”。

如果没有做到这种级别,还有一个常见的泄露用户密码的地方,就是后台程序员为了调试问题方便,经常在磁盘上打印 Log,有很多请求,是带有用户密码提交的,而且这些密码都是原文,如果没有安全意识,把用户的密码打印在 Log 里面,一旦泄露了,那么上述的所有努力,都已经付诸流水了,黑客一旦拿到了你的 Log 文件,那么就可以畅通无阻,完全不用费力去破解你的密码或者碰撞密码的散列值,这个是万万要小心的地方。

总结

安全编码,一方面需要程序员积累很多的知识和经验,另一方面,也需要程序员养成很好的习惯,锤炼自己的安全意识,千万不要在小处随便,那样迟早酿成大错。