在.NET中验证Python Passlib生成的PBKDF2 SHA512哈希值

Question

我正在迁移一个使用 Passlib 1.6.2 生成密码哈希的平台。加密密码的代码如下（使用默认值进行轮数调用哈希函数）：

from passlib.hash import pbkdf2_sha512 as pb

def hash(cleartext, rounds=10001):
    return pb.encrypt(cleartext, rounds=rounds)

输出格式看起来像（对于密码“Patient3”（不带引号））：

$pbkdf2-sha512$10001$0dr7v7eWUmptrfW.9z6HkA$w9j9AMVmKAP17OosCqDxDv2hjsvzlLpF8Rra8I7p/b5746rghZ8WrgEjDpvXG5hLz1UeNLzgFa81Drbx2b7.hg

并且是 "测试123"

$pbkdf2-sha512$10001$2ZuTslYKAYDQGiPkfA.B8A$ChsEXEjanEToQcPJiuVaKk0Ls3n0YK7gnxsu59rxWOawl/iKgo0XSWyaAfhFV0.Yu3QqfehB4dc7yGGsIW.ARQ

我看到的表示为：

• 算法 SHA512
• 迭代次数 10001
• 盐值 0dr7v7eWUmptrfW.9z6HkA（可能）

Passlib 算法在其网站上定义，具体内容请参见 此处，其格式为：

所有由 Passlib 定义的 pbkdf2 哈希都遵循相同的格式：$pbkdf2-digest$rounds$salt$checksum。

$pbkdf2-digest$ 用作模块化加密格式标识符（例如，在本例中为 $pbkdf2-sha256$）。 digest - 这指定了与 HMAC 结合使用以形成 PBKDF2 的伪随机函数的特定加密哈希（在本例中为 sha256）。 rounds - 应执行的迭代次数。这被编码为没有零填充的正十进制数（在本例中为 6400）。 salt - 这是传递到 PBKDF2 函数的原始盐字节的适应的 base64 编码。 checksum - 这是从 PBKDF2 函数返回的原始派生键字节的适应的 base64 编码。每个方案都将其特定哈希算法（digest）的摘要大小用作原始派生密钥的大小。这通过 base64 编码增大了约 4/3，从而产生了每个列出的算法的 27、43 和 86 的校验和大小。

我发现 passlib.net 看起来有点像被放弃的 beta 版本，并且它使用 '$6$' 作为算法。我无法验证密码。我尝试将算法更改为 $6$，但我怀疑这实际上也会更改盐。

我还尝试过使用 PWDTK 并提供不同的盐值和哈希值，但可能是我在错误地拆分阴影密码，或者在某些地方提供了 $，导致无法成功操作。

是否有任何方法可以在 .NET 中根据此哈希值验证密码？或者其他不需要使用 Python 代理或让用户重新输入密码的解决方案？

- JohnMark13

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@zaph 我不知道不同的库如何处理编码和空格，我需要了解这些方面的具体指导。 - JohnMark13

提供密码输入到示例中。 - zaph

除了输入：“pb”是什么？请提供一个MCVE。 - Artjom B.

对于密码 "Patient3"，输出确切地是 "$pbkdf2 - sha512$10001$0dr7v7eWUmptrfW.9z6HkA$w9j9AMVmKAP17OosCqDxDv2hjsvzlLpF8Rra8I7p/b5746rghZ8WrgEjDpvXG5hLz1UeNLzgFa81Drbx2b7.hg"。 - zaph

@ArtjomB。我不知道为什么我还要添加这一小行代码，问题实际上是：“鉴于这个影子密码，在.NET中如何验证明文密码？” - JohnMark13

Answer 1

我很快地使用zaph的逻辑和JimmiTh在SO answer中的代码，拼凑出了一个.NET实现。我已经将代码放在GitHub上（这不应该是生产就绪的）。它似乎可以处理我们用户群体中的许多示例。

正如zaph所说的那样，逻辑是：

1. 将哈希分割以查找迭代次数、盐和哈希密码（我已经假定了算法，但你需要验证）。您将获得一个包含5个值的数组，其中 [0] - 无，[1] - 算法，[2] - 迭代次数，[3] - 盐和 [4] - 哈希
2. 通过将任何“.”字符替换为“+”字符并添加“==”来将盐转换为标准的Base64编码。
3. 将密码、盐和迭代次数传递给 PBKDF2-HMAC-SHA512 生成器。
4. 通过将任何“+”字符替换为“.”字符并删除尾部的“==”，将其转换回原始的base64格式。
5. 将其与原始哈希（拆分字符串中的元素4）进行比较，如果它们相等，则匹配成功。

- JohnMark13

Answer 2

将密码传入PBKDF HMAC-SHA-256哈希方法进行验证，然后将生成的哈希与保存的哈希部分进行比较，从Base64版本转换回来。

将保存的哈希转换为二进制，然后分离哈希 使用UTF-8编码将密码转换为二进制 PBKDF2、HMAC、SHA-256（toBinary(password, salt, 10001) == hash） 密码："Patient3"

$pbkdf2 - sha512$10001$0dr7v7eWUmptrfW.9z6HkA$w9j9AMVmKAP17OosCqDxDv2hjsvzlLpF8Rra8I7p/b5746rghZ8WrgEjDpvXG5hLz1UeNLzgFa81Drbx2b7.hg

拆分为（字符串转换为标准Base64（将“。”改为“+”并添加尾随的“=”填充：

pbkdf2 - sha512
10001
0dr7v7eWUmptrfW+9z6HkA==
w9j9AMVmKAP17OosCqDxDv2hjsvzlLpF8Rra8I7p/b5746rghZ8WrgEjDpvXG5hLz1UeNLzgFa81Drbx2b7+hg==

转换为十六进制：

D1DAFBBFB796526A6DADF5BEF73E8790
C3D8FD00C5662803F5ECEA2C0AA0F10EFDA18ECBF394BA45F11ADAF08EE9FDBE7BE3AAE0859F16AE01230E9BD71B984BCF551E34BCE015AF350EB6F1D9BEFE86

有道理：16字节（128位）的盐和64字节（512位）的SHA-512哈希。

使用UTF-8将“Patient3”转换为二进制数组 将盐从修改后的BASE64编码转换为16字节的二进制数组 使用迭代计数10001 使用HMAC和SHA-512将其提供给PBKDF2

我得到

C3D8FD00C5662803F5ECEA2C0AA0F10EFDA18ECBF394BA45F11ADAF08EE9FDBE7BE3AAE0859F16AE01230E9BD71B984BCF551E34BCE015AF350EB6F1D9BEFE86

将其进行Base64编码，将'+'替换为'.'，去除末尾的'='字符，得到以下结果： w9j9AMVmKAP17OosCqDxDv2hjsvzlLpF8Rra8I7p/b5746rghZ8WrgEjDpvXG5hLz1UeNLzgFa81Drbx2b7.hg

- zaph

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我打算写一个小的Java应用程序来测试，因为我在.NET方面失败了，谢谢你的指导，正是我所需要的。 - JohnMark13