Unicode密码的哈希处理

Question

我正在为我的.NET应用编写一个密码盐/哈希过程，主要遵循这篇文章的指南： http://www.aspheute.com/english/20040105.asp 基本上，计算盐哈希的代码如下：

public string ComputeSaltedHash(string password, byte[] salt) {

    // Get password ASCII text as bytes:
    byte[] passwordBytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(password);

    // Append the two arrays
    byte[] toHash = new byte[passwordBytes.Length + salt.Length];
    Array.Copy(passwordBytes, 0, toHash, 0, passwordBytes.Length);
    Array.Copy(salt, 0, toHash, passwordBytes.Length, salt.Length);

    byte[] computedHash = SHA1.Create().ComputeHash(toHash);

    // Return as an ASCII string
    return System.Text.Encoding.ASCII.GetString(computedHash);
}

然而，我希望允许用户在密码中使用Unicode字符，如果他们愿意的话。（这似乎是一个好主意；有人能想到不允许的原因吗？）

然而，我对Unicode的工作方式并不是很了解，我担心如果我只是将System.Text.Encoding.ASCII的两个引用都更改为System.Text.Encoding.Unicode，哈希算法可能会产生一些无法形成有效Unicode字符的字节组合，从而使GetString调用出现问题。

这是一个有效的担忧吗，还是没事？

- Hank

Answer 1

你不应该使用任何普通编码方式将任意二进制数据转换回字符串。这不是已编码的文本——它只是一系列字节。不要试图将其解释为“正常”文本。原始密码是否包含任何非ASCII字符对此无关——你当前的代码存在问题。（基于这一点，我会对链接的文章持怀疑态度。）

我建议:

• 使用Encoding.UTF8获取密码的字节。这将允许密码包含任何Unicode字符。Encoding.Unicode在这里也可以。
• 使用Convert.ToBase64String将计算出的哈希值转换回文本。Base64专门设计用于在ASCII字符集内表示不透明的二进制数据。

- Jon Skeet

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好观点。问题不仅与Unicode实现有关，现有的ASCII实现同样存在缺陷。 - Gerald Davis

感谢您对ASCII编码的深入评论。这让我想起了Eric Lippert的一篇文章，其道德是“不要使用您不完全理解的加密系统”（http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2009/12/14/use-the-right-tool-for-the-job.aspx）。附言：刚刚收到我的C#深度2版电子书，期待花些时间阅读它！ - Hank

Answer 2

只需将第一个引用更改为Unicode或UTF-8即可。但是，您可能希望规范化输入，以考虑各种输入重音符号等的方式。

- Joey

Answer 3

我更喜欢Jon的解决方案，但另一个选择是将原始十六进制值存储为字符串。请用以下代码替换你的最后一行：

return BitConverter.ToString(computedHash)

在编程中需要考虑的一件事是密码强化。
SHA1 是非常快的，有时候速度太快了。一个系统可以每秒计算成百万个哈希值。这种速度允许攻击者尝试使用通用字典攻击（包括大小写变换）和数字扩展。SHA1 的速度允许在合理的时间内完成广泛的字典空间，破解大多数用户的密码。

加强密码的一种方法是多次哈希它，这增加了哈希的 CPU 要求。将 SHA1 哈希的输出作为第二轮的输入传递。至少要做1000次。这会减慢您和攻击者的哈希计算速度。对于您的用户，它会延迟访问，但只是微不足道的时间；该例程将在0.01秒而不是0.0001秒内返回。但是对于暴力攻击，您已经将执行时间增加了1000倍。

您可以自己编写代码，但 .NET 框架提供了一个专门用于此目的的类：System.Security.Cryptography.Rfc2898DeriveBytes

RFC2898 使用 SHA1 算法，并接受明文、盐和迭代次数。它可以输出可变长度的密钥。

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.rfc2898derivebytes.aspx

- Gerald Davis