网站密码加密原理（初级篇）

网站密码加密原理（初级篇）

——致CSDN们

我本来不想写这么初级的文章，但是发生了CSDN这当子事情之后，我还得真得写点入门级的文章，给你们科普科普。

第一：什么是密码。

通俗地讲，密码就是进入一道门的钥匙。而之所以我们能找到我们要进入的门，靠的是门牌号。那么门牌号就是用户名。不知道我这么讲，你们能不能听明白。钥匙就是带锯齿的小铁片，插到一个铁做的洞洞里，如果刚好吻合，旋转一下，就卡擦一声，打开了。简单吧。打开了门，就发生了人类说不完的故事。

但是人类发明了钥匙和锁以来，从来没有破解不了的锁。这也算是锁的悲哀。

通常我们从商店里买来的锁带有3把钥匙，而锁厂是不能留下一个备份的。可是，现在的情形不是这样子，CSDN给我们每人一把钥匙，并且很好心地为每个用户保存了一个钥匙的备份。遗憾的是，CSDN把一长串的钥匙搞丢了，而且每把钥匙上还有我们的住址门牌号。CSDN其实是锁，钥匙不能和锁放在一起，这是最基本的常识。锁只知道自己的洞洞的形状，但不应该知道钥匙的形状。锁当感觉有东西插入自己的身体的时候，不管这东西是真的钥匙，还是火柴杆，如果锁觉得爽，就卡的开了。原理就这么简单。为了保证不管是真的钥匙，还是火柴棍，只要锁感觉爽，就一定要打开这个原则，锁是通过比较一串字节码来确定自己是否爽，这也很容易理解，真的钥匙会触到她的痒痒肉——李银河老师叫它G点——还不明白就问苍老湿。这串字节码就是钥匙上的锯齿。钥匙上的锯齿理论上是毫无规则的。那么，比较这个字节码是否一致就是锁感知钥匙的过程。锁总要有凭据来验证钥匙对不对。对于CSDN的实现来讲，它们简单地复制了一份钥匙拴在锁上，然后把用户插进来的那个钥匙和自己的进行比较。这种做法是不对的，错就错在：锁如果丢了，连带钥匙也丢了。你见过谁家把锁和钥匙放一起的吗？

第二：MD5。

数学家提供给我们许多很巧妙的算法，用来解决钥匙齿的生成问题，它们都遵循下面4个定律：

Rule-1）如果输入一堆东西，不管是什么，不管多少，总对应一个固定大小的输出（钥匙齿）

Rule-2）如果输入不同，那么输出就一定不同（或者在极小的概率内相同）。

Rule-3）如果输入相同，那么输出就一定相同。

Rule-4）如果输入有一丁点不同，比如输入2头驴，其中一头仅仅比另一头多了一根毛，那么输出就截然不同。

例如：

输入一本书--->MD5--->输出一串固定长度的数字，如132234532495435343243245

输入一个太阳--->MD5--->输出一串固定长度的数字，如9384845739237439254357439

输入一个银河系--->MD5--->输出一串固定长度的数字，如675454365464564354656334

巧妙吧。但是从输出，无论如何我们也不能得到输入的是什么。

其中一个算法就是MD5。MD5处理输入的过程有人叫加密，有人叫签名。不管怎么称呼，都是不能根据输出来破解出输入的。理论上的确存在输入一只狗和一只航天飞机，得到的输出结果确是一样的情形，这种特例就和你不小心用黄瓜打开了一把锁的概率差不多。

考虑把输入当成密码的原文，而锁只保存MD5的输出结果，这样，用户在客户端页面输入密码之后，立即被MD5成固定长度的输出，然后把这个输出发送到 CSDN那里，CSDN为每个用户保存了一个密码的MD5输出，通过比较这个输出，就知道是不是密码匹配了。如果CSDN保存的是MD5的输出。那么此次泄密的后果会小的多。因为我们无法从输出得到输入，也就无法知道密码。而存放明文密码是严厉禁止的。CSDN搞的跟“受害”者似的，其实“受害”的是用户。

第三：仅仅保存密码的MD5的输出还是不够的。

很多情况下，很多人设置的密码是相同的。那么相同的密码MD5处理得到的输出定长字符串就一定是一样的（Rule-3）。这给恶意的人猜中密码的机会。所以还需要加点佐料，让任何的输入都不一样，这个佐料我们称它为Salt——盐，不同的盐被加入到密码里搅拌，这样任何的输入就不同了。对于用户名——密码的情形，这个盐就是随机生成的字符串或数字而已。这样CSDN在用户的验证数据库中至少要保存密码加了盐之后的MD5值，当然也要保存盐值。用户登录的过程就变成：

1）***用户输入用户名和验证码，向CSDN发送登录请求

2）CSDN检查验证验，然后根据用户名到数据库里找到用户存储的盐返回给用户（验证码错误是不能返回盐的）

3）用户输入密码，然后在网页客户端用javascript把盐撒到用户的密码上，搅拌，然后MD5，得到输出

4）用户发送这个输出给CSDN——passport服务器

5）服务器把用户提交的MD5输出直接和数据库中存储的输出值做是否相等比较，一致就通过，不一致就拒绝。

***之所以强调用户首先输入验证码，是防止模拟自动机自动登录。遗憾的是目前CSDN的登录流程仍然存在问题，验证码居然是输入密码之后才出现的。

第四：光有盐还是不够的。

盐是用来保证，即使有人把用户数据库的资料泄密了，别人也无法轻易猜测出密码来。没有盐的加入就会导致MD5值大量一致的情况。

如果没有盐，当我恰好知道自己的密码的MD5恰好和她的密码的MD5值一样，而我的密码是iloveu，那么她的密码一定就是iloveu。有了盐，即使我知道她的盐，因为MD5出来的差异大不同（Rule-4），所以我也无法知道她的密码，即使我们的密码是一样的。盐是要确保每个用户都是不一样的。一般的随机算法或时间函数都能实现这一点。

盐如果泄密了，黑客仍然能够通过穷举法得到我们的密码。方法是黑客使用与我们相同的加盐和搅拌方法，得到MD5值。所以就引入了一次一密的登录加密方法，一次一密不是我们每次都要改登录密码，而是我们每次登录之后，盐都是要重新计算，更新——我称这个是酱油。这给黑客破解我们的密码增加了相当大的难度。我怀疑CSDN没有引入这个酱油，最多是加了碘盐。

其实，黑客不需要知道我们的密码，它们只需要截断消息，伪造session和消息，就能冒充我们。因此对于网上银行一类的网站，光有盐和酱油还是远远不够的。这就牵扯了ssl，证书，key，短信，token等等一堆的东西。网站不但要验证我们，我们也要验证网站：对于用户，你必须是我信赖的网站；对于网站，你必须是我的用户。

第五：希望CSDN有盐。

如果有空就把酱油也加进去吧。