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Spring Boot 密码加密的 2 种姿势！
先說一句：密碼是無法解密的。
密碼無法解密，還是為了確保系統(tǒng)安全。今天松就來和大家聊一聊，密碼要如何處理，才能在最大程度上確保我們的系統(tǒng)安全。
1.為什么要加密
2011 年 12 月 21 日，有人在網(wǎng)絡(luò)上公開了一個包含 600 萬個某網(wǎng)站用戶資料的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)全部為明文儲存，包含用戶名、密碼以及注冊郵箱。事件發(fā)生后該網(wǎng)站在微博、官方網(wǎng)站等渠道發(fā)出了聲明，解釋說此數(shù)據(jù)庫系 2009 年備份所用，因不明原因泄露，已經(jīng)向警方報案，后又在官網(wǎng)發(fā)出了公開道歉信。
在接下來的十多天里，金山、網(wǎng)易、京東、當(dāng)當(dāng)、新浪等多家公司被卷入到這次事件中。整個事件中最觸目驚心的莫過于?該網(wǎng)站?把用戶密碼明文存儲，由于很多用戶是多個網(wǎng)站共用一個密碼，因此一個網(wǎng)站密碼泄露就會造成很大的安全隱患。由于有了這么多前車之鑒，我們現(xiàn)在做系統(tǒng)時，密碼都要加密處理。
這次泄密，也留下了一些有趣的事情，特別是對于廣大程序員設(shè)置密碼這一項。人們從?該網(wǎng)站泄密的文件中，發(fā)現(xiàn)了一些好玩的密碼，例如如下這些：
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ppnn13%dkstFeb.1st?這段密碼的中文解析是：娉娉裊裊十三余，豆蔻梢頭二月初。
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csbt34.ydhl12s?這段密碼的中文解析是：池上碧苔三四點，葉底黃鸝一兩聲
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...
等等不一而足，你會發(fā)現(xiàn)很多程序員的人文素養(yǎng)還是非常高的，讓人嘖嘖稱奇。
2.加密方案
密碼加密我們一般會用到散列函數(shù)，又稱散列算法、哈希函數(shù)，這是一種從任何數(shù)據(jù)中創(chuàng)建數(shù)字“指紋”的方法。
散列函數(shù)把消息或數(shù)據(jù)壓縮成摘要，使得數(shù)據(jù)量變小，將數(shù)據(jù)的格式固定下來，然后將數(shù)據(jù)打亂混合，重新創(chuàng)建一個散列值。散列值通常用一個短的隨機字母和數(shù)字組成的字符串來代表。好的散列函數(shù)在輸入域中很少出現(xiàn)散列沖突。在散列表和數(shù)據(jù)處理中，不抑制沖突來區(qū)別數(shù)據(jù)，會使得數(shù)據(jù)庫記錄更難找到。
我們常用的散列函數(shù)有 MD5 消息摘要算法、安全散列算法（Secure Hash Algorithm）。
但是僅僅使用散列函數(shù)還不夠，單純的只使用散列函數(shù)，如果兩個用戶密碼明文相同，生成的密文也會相同，這樣就增加的密碼泄漏的風(fēng)險。
為了增加密碼的安全性，一般在密碼加密過程中還需要加鹽，所謂的鹽可以是一個隨機數(shù)也可以是用戶名，加鹽之后，即使密碼明文相同的用戶生成的密碼密文也不相同，這可以極大的提高密碼的安全性。
傳統(tǒng)的加鹽方式需要在數(shù)據(jù)庫中有專門的字段來記錄鹽值，這個字段可能是用戶名字段（因為用戶名唯一），也可能是一個專門記錄鹽值的字段，這樣的配置比較繁瑣。
Spring Security 提供了多種密碼加密方案，官方推薦使用 BCryptPasswordEncoder，BCryptPasswordEncoder 使用 BCrypt 強哈希函數(shù)，開發(fā)者在使用時可以選擇提供 strength 和 SecureRandom 實例。strength 越大，密鑰的迭代次數(shù)越多，密鑰迭代次數(shù)為 2^strength。strength 取值在 4~31 之間，默認(rèn)為 10。
不同于 Shiro 中需要自己處理密碼加鹽，在 Spring Security 中，BCryptPasswordEncoder 就自帶了鹽，處理起來非常方便。
3.實踐
3.1 codec 加密
commons-codec 是一個 Apache 上的開源項目，用它可以方便的實現(xiàn)密碼加密。松哥的V 部落項目中就是采用的這種方案（https://github.com/lenve/VBlog）。在 Spring Security 還未推出 BCryptPasswordEncoder 的時候，commons-codec 還是一個比較常見的解決方案。
所以，這里我先來給大家介紹下 commons-codec 的用法。
首先我們需要引入 commons-codec 的依賴：
<dependency><groupId>commons-codec</groupId><artifactId>commons-codec</artifactId><version>1.11</version> </dependency>然后自定義一個 PasswordEncoder：
@Component public?class?MyPasswordEncoder?implements?PasswordEncoder?{@Overridepublic?String?encode(CharSequence?rawPassword)?{return?DigestUtils.md5DigestAsHex(rawPassword.toString().getBytes());}@Overridepublic?boolean?matches(CharSequence?rawPassword,?String?encodedPassword)?{return?encodedPassword.equals(DigestUtils.md5DigestAsHex(rawPassword.toString().getBytes()));} }在 Spring Security 中，PasswordEncoder 專門用來處理密碼的加密與比對工作，我們自定義 MyPasswordEncoder 并實現(xiàn) PasswordEncoder 接口，還需要實現(xiàn)該接口中的兩個方法：
encode 方法表示對密碼進(jìn)行加密，參數(shù) rawPassword 就是你傳入的明文密碼，返回的則是加密之后的密文，這里的加密方案采用了 MD5。
matches 方法表示對密碼進(jìn)行比對，參數(shù) rawPassword 相當(dāng)于是用戶登錄時傳入的密碼，encodedPassword 則相當(dāng)于是加密后的密碼（從數(shù)據(jù)庫中查詢而來）。
最后記得將 MyPasswordEncoder 通過 @Component 注解標(biāo)記為 Spring 容器中的一個組件。
這樣用戶在登錄時，就會自動調(diào)用 matches 方法進(jìn)行密碼比對。
當(dāng)然，使用了 MyPasswordEncoder 之后，在用戶注冊時，就需要將密碼加密之后存入數(shù)據(jù)庫中，方式如下：
public?int?reg(User?user)?{...//插入用戶,插入之前先對密碼進(jìn)行加密user.setPassword(passwordEncoder.encode(user.getPassword()));result?=?userMapper.reg(user);... }其實很簡單，就是調(diào)用 encode 方法對密碼進(jìn)行加密。完整代碼大家可以參考 V 部落（https://github.com/lenve/VBlog），我這里就不贅述了。
3.2 BCryptPasswordEncoder 加密
但是自己定義 PasswordEncoder 還是有些麻煩，特別是處理密碼加鹽問題的時候。
所以在 Spring Security 中提供了 BCryptPasswordEncoder，使得密碼加密加鹽變得非常容易。只需要提供 BCryptPasswordEncoder 這個 Bean 的實例即可，微人事就是采用了這種方案（https://github.com/lenve/vhr），如下：
@Bean PasswordEncoder?passwordEncoder()?{return?new?BCryptPasswordEncoder(10); }創(chuàng)建 BCryptPasswordEncoder 時傳入的參數(shù) 10 就是 strength，即密鑰的迭代次數(shù)（也可以不配置，默認(rèn)為 10）。同時，配置的內(nèi)存用戶的密碼也不再是 123 了，如下：
auth.inMemoryAuthentication() .withUser("admin") .password("$2a$10$RMuFXGQ5AtH4wOvkUqyvuecpqUSeoxZYqilXzbz50dceRsga.WYiq") .roles("ADMIN",?"USER") .and() .withUser("sang") .password("$2a$10$eUHbAOMq4bpxTvOVz33LIehLe3fu6NwqC9tdOcxJXEhyZ4simqXTC") .roles("USER");這里的密碼就是使用 BCryptPasswordEncoder 加密后的密碼，雖然 admin 和 sang 加密后的密碼不一樣，但是明文都是 123。配置完成后，使用 admin/123 或者 sang/123 就可以實現(xiàn)登錄。
本案例使用了配置在內(nèi)存中的用戶，一般情況下，用戶信息是存儲在數(shù)據(jù)庫中的，因此需要在用戶注冊時對密碼進(jìn)行加密處理，如下：
@Service public?class?RegService?{public?int?reg(String?username,?String?password)?{BCryptPasswordEncoder?encoder?=?new?BCryptPasswordEncoder(10);String?encodePasswod?=?encoder.encode(password);return?saveToDb(username,?encodePasswod);} }用戶將密碼從前端傳來之后，通過調(diào)用 BCryptPasswordEncoder 實例中的 encode 方法對密碼進(jìn)行加密處理，加密完成后將密文存入數(shù)據(jù)庫。
4.源碼淺析
最后我們再來稍微看一下 PasswordEncoder。
PasswordEncoder 是一個接口，里邊只有三個方法：
public?interface?PasswordEncoder?{String?encode(CharSequence?rawPassword);boolean?matches(CharSequence?rawPassword,?String?encodedPassword);default?boolean?upgradeEncoding(String?encodedPassword)?{return?false;} }-
encode 方法用來對密碼進(jìn)行加密。
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matches 方法用來對密碼進(jìn)行比對。
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upgradeEncoding 表示是否需要對密碼進(jìn)行再次加密以使得密碼更加安全，默認(rèn)為 false。
Spring Security 為 PasswordEncoder 提供了很多實現(xiàn)：
但是老實說，自從有了 BCryptPasswordEncoder，我們很少關(guān)注其他實現(xiàn)類了。
PasswordEncoder 中的 encode 方法，是我們在用戶注冊的時候手動調(diào)用。
matches 方法，則是由系統(tǒng)調(diào)用，默認(rèn)是在 DaoAuthenticationProvider#additionalAuthenticationChecks 方法中調(diào)用的。
protected?void?additionalAuthenticationChecks(UserDetails?userDetails,UsernamePasswordAuthenticationToken?authentication)throws?AuthenticationException?{if?(authentication.getCredentials()?==?null)?{logger.debug("Authentication?failed:?no?credentials?provided");throw?new?BadCredentialsException(messages.getMessage("AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials","Bad?credentials"));}String?presentedPassword?=?authentication.getCredentials().toString();if?(!passwordEncoder.matches(presentedPassword,?userDetails.getPassword()))?{logger.debug("Authentication?failed:?password?does?not?match?stored?value");throw?new?BadCredentialsException(messages.getMessage("AbstractUserDetailsAuthenticationProvider.badCredentials","Bad?credentials"));} }可以看到，密碼比對就是通過 passwordEncoder.matches 方法來進(jìn)行的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Spring Boot 密码加密的 2 种姿势！的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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