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Wie erstelle ich ein SALT in Java für Salted-Hash?

Ich habe mich umgesehen und die naheliegendste Antwort lautet: Wie wird eine zufällige alphanumerische Zeichenfolge generiert?

Ich möchte diesen Workflow wie folgt befolgen CrackStation-Tutorial :

Um ein Passwort zu speichern

  1. Erzeugen Sie mit einem CSPRNG ein langes zufälliges Salz.

  2. Stellen Sie das Salt vor das Passwort und hacken Sie es mit einer standardmäßigen kryptografischen Hash-Funktion wie SHA256.

  3. Speichern Sie sowohl das Salt als auch den Hash im Datenbankeintrag des Benutzers.

Um ein Passwort zu bestätigen

  1. Rufen Sie das Salt und den Hash des Benutzers aus der Datenbank ab.

  2. Stellen Sie das Salt vor das angegebene Passwort und hacken Sie es mit der gleichen Hash-Funktion.

  3. Vergleichen Sie den Hash des angegebenen Passworts mit dem Hash aus der Datenbank. Wenn sie übereinstimmen, ist das Passwort korrekt. Andernfalls ist das Passwort falsch.

Ich weiß nicht, wie man ein SALZ erzeugt. Ich habe herausgefunden, wie ich mit MessageDigest einen Hash generieren kann. Ich habe versucht, SecureRandom zu verwenden, aber die nextByte-Methode erzeugt verstümmelten Code.

Edit: Ich weiß nicht, welche Antwort ich wählen soll. Sie sind zu kompliziert für mich. Ich habe mich für jBCrypt entschieden. jBCript ist einfach zu bedienen und erledigt alle komplexen Aufgaben hinter den Kulissen. Also werde ich die Community über die beste Antwort abstimmen lassen.

39
Louis Hong

Inspiriert von diesem Beitrag und diesem Beitrag benutze ich diesen Code, um gesalzene Passwörter zu generieren und zu verifizieren. Es werden nur von JDK bereitgestellte Klassen verwendet, keine externen Abhängigkeiten.

Der Prozess ist:

  • sie erstellen ein Salz mit getNextSalt
  • sie fragen den Benutzer nach seinem Kennwort und verwenden die Methode hash, um ein gesalzenes und gehashtes Kennwort zu generieren. Die Methode liefert ein byte[], das Sie so speichern können, wie es sich in einer Datenbank mit dem Salz befindet
  • um einen Benutzer zu authentifizieren, fragen Sie nach seinem Kennwort, rufen das Salt- und das Hash-Kennwort aus der Datenbank ab und verwenden die Methode isExpectedPassword, um zu überprüfen, ob die Details übereinstimmen
/**
 * A utility class to hash passwords and check passwords vs hashed values. It uses a combination of hashing and unique
 * salt. The algorithm used is PBKDF2WithHmacSHA1 which, although not the best for hashing password (vs. bcrypt) is
 * still considered robust and <a href="https://security.stackexchange.com/a/6415/12614"> recommended by NIST </a>.
 * The hashed value has 256 bits.
 */
public class Passwords {

  private static final Random RANDOM = new SecureRandom();
  private static final int ITERATIONS = 10000;
  private static final int KEY_LENGTH = 256;

  /**
   * static utility class
   */
  private Passwords() { }

  /**
   * Returns a random salt to be used to hash a password.
   *
   * @return a 16 bytes random salt
   */
  public static byte[] getNextSalt() {
    byte[] salt = new byte[16];
    RANDOM.nextBytes(salt);
    return salt;
  }

  /**
   * Returns a salted and hashed password using the provided hash.<br>
   * Note - side effect: the password is destroyed (the char[] is filled with zeros)
   *
   * @param password the password to be hashed
   * @param salt     a 16 bytes salt, ideally obtained with the getNextSalt method
   *
   * @return the hashed password with a pinch of salt
   */
  public static byte[] hash(char[] password, byte[] salt) {
    PBEKeySpec spec = new PBEKeySpec(password, salt, ITERATIONS, KEY_LENGTH);
    Arrays.fill(password, Character.MIN_VALUE);
    try {
      SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA1");
      return skf.generateSecret(spec).getEncoded();
    } catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeySpecException e) {
      throw new AssertionError("Error while hashing a password: " + e.getMessage(), e);
    } finally {
      spec.clearPassword();
    }
  }

  /**
   * Returns true if the given password and salt match the hashed value, false otherwise.<br>
   * Note - side effect: the password is destroyed (the char[] is filled with zeros)
   *
   * @param password     the password to check
   * @param salt         the salt used to hash the password
   * @param expectedHash the expected hashed value of the password
   *
   * @return true if the given password and salt match the hashed value, false otherwise
   */
  public static boolean isExpectedPassword(char[] password, byte[] salt, byte[] expectedHash) {
    byte[] pwdHash = hash(password, salt);
    Arrays.fill(password, Character.MIN_VALUE);
    if (pwdHash.length != expectedHash.length) return false;
    for (int i = 0; i < pwdHash.length; i++) {
      if (pwdHash[i] != expectedHash[i]) return false;
    }
    return true;
  }

  /**
   * Generates a random password of a given length, using letters and digits.
   *
   * @param length the length of the password
   *
   * @return a random password
   */
  public static String generateRandomPassword(int length) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder(length);
    for (int i = 0; i < length; i++) {
      int c = RANDOM.nextInt(62);
      if (c <= 9) {
        sb.append(String.valueOf(c));
      } else if (c < 36) {
        sb.append((char) ('a' + c - 10));
      } else {
        sb.append((char) ('A' + c - 36));
      }
    }
    return sb.toString();
  }
}
48
assylias

Sie hatten Recht damit, wie Sie Salz erzeugen wollen, d. H. Es ist nichts anderes als eine Zufallszahl. In diesem speziellen Fall würde es Ihr System vor möglichen Dictionary-Angriffen schützen. Als zweites Problem können Sie anstelle der UTF-8-Codierung Base64 verwenden. Hier ist ein Beispiel zum Generieren eines Hashs. Ich verwende Apache Common Codecs für die Base64-Codierung, die Sie möglicherweise selbst auswählen

public byte[] generateSalt() {
        SecureRandom random = new SecureRandom();
        byte bytes[] = new byte[20];
        random.nextBytes(bytes);
        return bytes;
    }

public String bytetoString(byte[] input) {
        return org.Apache.commons.codec.binary.Base64.encodeBase64String(input);
    }

public byte[] getHashWithSalt(String input, HashingTechqniue technique, byte[] salt) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance(technique.value);
        digest.reset();
        digest.update(salt);
        byte[] hashedBytes = digest.digest(stringToByte(input));
        return hashedBytes;
    }
public byte[] stringToByte(String input) {
        if (Base64.isBase64(input)) {
            return Base64.decodeBase64(input);

        } else {
            return Base64.encodeBase64(input.getBytes());
        }
    }

Hier finden Sie eine zusätzliche Referenz der Standardpraxis beim Kennwort-Hashing direkt von OWASP

11
Raunak Agarwal

Bei einer anderen Version mit SHA-3 verwende ich Hüpfburg:

Die Schnittstelle:

public interface IPasswords {

    /**
     * Generates a random salt.
     *
     * @return a byte array with a 64 byte length salt.
     */
    byte[] getSalt64();

    /**
     * Generates a random salt
     *
     * @return a byte array with a 32 byte length salt.
     */
    byte[] getSalt32();

    /**
     * Generates a new salt, minimum must be 32 bytes long, 64 bytes even better.
     *
     * @param size the size of the salt
     * @return a random salt.
     */
    byte[] getSalt(final int size);

    /**
     * Generates a new hashed password
     *
     * @param password to be hashed
     * @param salt the randomly generated salt
     * @return a hashed password
     */
    byte[] hash(final String password, final byte[] salt);

    /**
     * Expected password
     *
     * @param password to be verified
     * @param salt the generated salt (coming from database)
     * @param hash the generated hash (coming from database)
     * @return true if password matches, false otherwise
     */
    boolean isExpectedPassword(final String password, final byte[] salt, final byte[] hash);

    /**
     * Generates a random password
     *
     * @param length desired password length
     * @return a random password
     */
    String generateRandomPassword(final int length);
}

Die Umsetzung:

import org.Apache.commons.lang3.ArrayUtils;
import org.Apache.commons.lang3.Validate;
import org.Apache.log4j.Logger;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.digest.SHA3;

import Java.io.Serializable;
import Java.io.UnsupportedEncodingException;
import Java.security.SecureRandom;
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.Arrays;
import Java.util.List;
import Java.util.Random;

public final class Passwords implements IPasswords, Serializable {

    /*serialVersionUID*/
    private static final long serialVersionUID = 8036397974428641579L;
    private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(Passwords.class);
    private static final Random RANDOM = new SecureRandom();
    private static final int DEFAULT_SIZE = 64;
    private static final char[] symbols;

    static {
            final StringBuilder tmp = new StringBuilder();
            for (char ch = '0'; ch <= '9'; ++ch) {
                    tmp.append(ch);
            }
            for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ++ch) {
                    tmp.append(ch);
            }
            symbols = tmp.toString().toCharArray();
    }

    @Override public byte[] getSalt64() {
            return getSalt(DEFAULT_SIZE);
    }

    @Override public byte[] getSalt32() {
            return getSalt(32);
    }

    @Override public byte[] getSalt(int size) {
            final byte[] salt;
            if (size < 32) {
                    final String message = String.format("Size < 32, using default of: %d", DEFAULT_SIZE);
                    LOGGER.warn(message);
                    salt = new byte[DEFAULT_SIZE];
            } else {
                    salt = new byte[size];
            }
            RANDOM.nextBytes(salt);
            return salt;
    }

    @Override public byte[] hash(String password, byte[] salt) {

            Validate.notNull(password, "Password must not be null");
            Validate.notNull(salt, "Salt must not be null");

            try {
                    final byte[] passwordBytes = password.getBytes("UTF-8");
                    final byte[] all = ArrayUtils.addAll(passwordBytes, salt);
                    SHA3.DigestSHA3 md = new SHA3.Digest512();
                    md.update(all);
                    return md.digest();
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                    final String message = String
                            .format("Caught UnsupportedEncodingException e: <%s>", e.getMessage());
                    LOGGER.error(message);
            }
            return new byte[0];
    }

    @Override public boolean isExpectedPassword(final String password, final byte[] salt, final byte[] hash) {

            Validate.notNull(password, "Password must not be null");
            Validate.notNull(salt, "Salt must not be null");
            Validate.notNull(hash, "Hash must not be null");

            try {
                    final byte[] passwordBytes = password.getBytes("UTF-8");
                    final byte[] all = ArrayUtils.addAll(passwordBytes, salt);

                    SHA3.DigestSHA3 md = new SHA3.Digest512();
                    md.update(all);
                    final byte[] digest = md.digest();
                    return Arrays.equals(digest, hash);
            }catch(UnsupportedEncodingException e){
                    final String message =
                            String.format("Caught UnsupportedEncodingException e: <%s>", e.getMessage());
                    LOGGER.error(message);
            }
            return false;


    }

    @Override public String generateRandomPassword(final int length) {

            if (length < 1) {
                    throw new IllegalArgumentException("length must be greater than 0");
            }

            final char[] buf = new char[length];
            for (int idx = 0; idx < buf.length; ++idx) {
                    buf[idx] = symbols[RANDOM.nextInt(symbols.length)];
            }
            return shuffle(new String(buf));
    }


    private String shuffle(final String input){
            final List<Character> characters = new ArrayList<Character>();
            for(char c:input.toCharArray()){
                    characters.add(c);
            }
            final StringBuilder output = new StringBuilder(input.length());
            while(characters.size()!=0){
                    int randPicker = (int)(Math.random()*characters.size());
                    output.append(characters.remove(randPicker));
            }
            return output.toString();
    }
}

Die Testfälle:

public class PasswordsTest {

    private static final Logger LOGGER = Logger.getLogger(PasswordsTest.class);

    @Before
    public void setup(){
            BasicConfigurator.configure();
    }

    @Test
    public void testGeSalt() throws Exception {

            IPasswords passwords = new Passwords();
            final byte[] bytes = passwords.getSalt(0);
            int arrayLength = bytes.length;

            assertThat("Expected length is", arrayLength, is(64));
    }

    @Test
    public void testGeSalt32() throws Exception {
            IPasswords passwords = new Passwords();
            final byte[] bytes = passwords.getSalt32();
            int arrayLength = bytes.length;
            assertThat("Expected length is", arrayLength, is(32));
    }

    @Test
    public void testGeSalt64() throws Exception {
            IPasswords passwords = new Passwords();
            final byte[] bytes = passwords.getSalt64();
            int arrayLength = bytes.length;
            assertThat("Expected length is", arrayLength, is(64));
    }

    @Test
    public void testHash() throws Exception {
            IPasswords passwords = new Passwords();
            final byte[] hash = passwords.hash("holacomoestas", passwords.getSalt64());
            assertThat("Array is not null", hash, Matchers.notNullValue());
    }


    @Test
    public void testSHA3() throws UnsupportedEncodingException {
            SHA3.DigestSHA3 md = new SHA3.Digest256();
            md.update("holasa".getBytes("UTF-8"));
            final byte[] digest = md.digest();
             assertThat("expected digest is:",digest,Matchers.notNullValue());
    }

    @Test
    public void testIsExpectedPasswordIncorrect() throws Exception {

            String password = "givemebeer";
            IPasswords passwords = new Passwords();

            final byte[] salt64 = passwords.getSalt64();
            final byte[] hash = passwords.hash(password, salt64);
            //The salt and the hash go to database.

            final boolean isPasswordCorrect = passwords.isExpectedPassword("jfjdsjfsd", salt64, hash);

            assertThat("Password is not correct", isPasswordCorrect, is(false));

    }

    @Test
    public void testIsExpectedPasswordCorrect() throws Exception {
            String password = "givemebeer";
            IPasswords passwords = new Passwords();
            final byte[] salt64 = passwords.getSalt64();
            final byte[] hash = passwords.hash(password, salt64);
            //The salt and the hash go to database.
            final boolean isPasswordCorrect = passwords.isExpectedPassword("givemebeer", salt64, hash);
            assertThat("Password is correct", isPasswordCorrect, is(true));
    }

    @Test
    public void testGenerateRandomPassword() throws Exception {
            IPasswords passwords = new Passwords();
            final String randomPassword = passwords.generateRandomPassword(10);
            LOGGER.info(randomPassword);
            assertThat("Random password is not null", randomPassword, Matchers.notNullValue());
    }
}

pom.xml (nur Abhängigkeiten):

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>junit</groupId>
        <artifactId>junit</artifactId>
        <version>4.12</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.testng</groupId>
        <artifactId>testng</artifactId>
        <version>6.1.1</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.hamcrest</groupId>
        <artifactId>hamcrest-all</artifactId>
        <version>1.3</version>
        <scope>test</scope>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>log4j</groupId>
        <artifactId>log4j</artifactId>
        <version>1.2.17</version>
    </dependency>

    <dependency>
        <groupId>org.bouncycastle</groupId>
        <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
        <version>1.51</version>
        <type>jar</type>
    </dependency>


    <dependency>
        <groupId>org.Apache.commons</groupId>
        <artifactId>commons-lang3</artifactId>
        <version>3.3.2</version>
    </dependency>


</dependencies>