先說一句：密碼是無法解密的。大家也不要再問鬆哥微人事專案中的密碼怎麼解密了！

密碼無法解密，還是為了確保系統安全。今天鬆哥就來和大家聊一聊，密碼要如何處理，才能在最大程度上確保我們的系統安全。

1.為什麼要加密

2011 年 12 月 21 日，有人在網路上公開了一個包含 600 萬個 CSDN 使用者資料的資料庫，資料全部為明文儲存，包含使用者名稱、密碼以及註冊郵箱。事件發生後 CSDN 在微博、官方網站等渠道發出了宣告，解釋說此資料庫系 2009 年備份所用，因不明原因洩露，已經向警方報案，後又在官網發出了公開道歉信。在接下來的十多天裡，金山、網易、京東、噹噹、新浪等多家公司被捲入到這次事件中。整個事件中最觸目驚心的莫過於 CSDN 把使用者密碼明文儲存，由於很多使用者是多個網站共用一個密碼，因此一個網站密碼洩露就會造成很大的安全隱患。由於有了這麼多前車之鑑，我們現在做系統時，密碼都要加密處理。

這次洩密，也留下了一些有趣的事情，特別是對於廣大程式設計師設定密碼這一項。人們從 CSDN 洩密的檔案中，發現了一些好玩的密碼，例如如下這些：

• ppnn13%dkstFeb.1st 這段密碼的中文解析是：娉娉嫋嫋十三餘，豆蔻梢頭二月初。
• 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
• ...
  

等等不一而足，你會發現很多程式設計師的人文素養還是非常高的，讓人嘖嘖稱奇。

2.加密方案

密碼加密我們一般會用到雜湊函式，又稱雜湊演算法、雜湊函式，這是一種從任何資料中建立數字“指紋”的方法。

雜湊函式把訊息或資料壓縮成摘要，使得資料量變小，將資料的格式固定下來，然後將資料打亂混合，重新建立一個雜湊值。雜湊值通常用一個短的隨機字母和數字組成的字串來代表。好的雜湊函式在輸入域中很少出現雜湊衝突。在散列表和資料處理中，不抑制衝突來區別資料，會使得資料庫記錄更難找到。

我們常用的雜湊函式有 MD5 訊息摘要演算法、安全雜湊演算法（Secure Hash Algorithm）。

但是僅僅使用雜湊函式還不夠，單純的只使用雜湊函式，如果兩個使用者密碼明文相同，生成的密文也會相同，這樣就增加的密碼洩漏的風險。

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也可以是使用者名稱，加鹽之後，即使密碼明文相同的使用者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。

傳統的加鹽方式需要在資料庫中有專門的欄位來記錄鹽值，這個欄位可能是使用者名稱欄位（因為使用者名稱唯一），也可能是一個專門記錄鹽值的欄位，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 強雜湊函式，開發者在使用時可以選擇提供 strength 和 SecureRandom 例項。strength 越大，金鑰的迭代次數越多，金鑰迭代次數為 2^strength。strength 取值在 4~31 之間，預設為 10。

不同於 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 上的開源專案，用它可以方便的實現密碼加密。鬆哥在 V 部落 專案中就是採用的這種方案（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，這裡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>

然後自定義一個 PasswordEncoder：

@Component
public class MyPasswordEncoder implements PasswordEncoder {
  @Override
  public String encode(CharSequence rawPassword) {
    return DigestUtils.md5DigestAsHex(rawPassword.toString().getBytes());
  }

  @Override
  public 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 並實現 PasswordEncoder 介面，還需要實現該介面中的兩個方法：

1. encode 方法表示對密碼進行加密，引數 rawPassword 就是你傳入的明文密碼，返回的則是加密之後的密文，這裡的加密方案採用了 MD5。
2. matches 方法表示對密碼進行比對，引數 rawPassword 相當於是使用者登入時傳入的密碼，encodedPassword 則相當於是加密後的密碼（從資料庫中查詢而來）。
   

最後記得將 MyPasswordEncoder 通過 @Component 註解標記為 Spring 容器中的一個元件。

這樣使用者在登入時，就會自動呼叫 matches 方法進行密碼比對。

當然，使用了 MyPasswordEncoder 之後，在使用者註冊時，就需要將密碼加密之後存入資料庫中，方式如下：

public int reg(User user) {
  ...
  //插入使用者,插入之前先對密碼進行加密
  user.setPassword(passwordEncoder.encode(user.getPassword()));
  result = userMapper.reg(user);
  ...
}

其實很簡單，就是呼叫 encode 方法對密碼進行加密。完整程式碼大家可以參考 V 部落（https://github.com/lenve/VBlog），我這裡就不贅述了。

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 的例項即可，微人事就是採用了這種方案（https://github.com/lenve/vhr），如下：

@Bean
PasswordEncoder passwordEncoder() {
  return new BCryptPasswordEncoder(10);
}

建立 BCryptPasswordEncoder 時傳入的引數 10 就是 strength，即金鑰的迭代次數（也可以不配置，預設為 10）。同時，配置的記憶體使用者的密碼也不再是 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");

這裡的密碼就是使用 BCryptPasswordEncoder 加密後的密碼，雖然 admin 和 sang 加密後的密碼不一樣，但是明文都是 123。配置完成後，使用 admin/123 或者 sang/123 就可以實現登入。

本案例使用了配置在記憶體中的使用者，一般情況下，使用者資訊是儲存在資料庫中的，因此需要在使用者註冊時對密碼進行加密處理，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);
  }
}

使用者將密碼從前端傳來之後，通過呼叫 BCryptPasswordEncoder 例項中的 encode 方法對密碼進行加密處理，加密完成後將密文存入資料庫。

4.原始碼淺析

最後我們再來稍微看一下 PasswordEncoder。

PasswordEncoder 是一個介面，裡邊只有三個方法：

public interface PasswordEncoder {
  String encode(CharSequence rawPassword);
  boolean matches(CharSequence rawPassword,String encodedPassword);
  default boolean upgradeEncoding(String encodedPassword) {
    return false;
  }
}

• encode 方法用來對密碼進行加密。
• matches 方法用來對密碼進行比對。
• upgradeEncoding 表示是否需要對密碼進行再次加密以使得密碼更加安全，預設為 false。
  

Spring Security 為 PasswordEncoder 提供了很多實現：

但是老實說，自從有了 BCryptPasswordEncoder，我們很少關注其他實現類了。

PasswordEncoder 中的 encode 方法，是我們在使用者註冊的時候手動呼叫。

matches 方法，則是由系統呼叫，預設是在 DaoAuthenticationProvider#additionalAuthenticationChecks 方法中呼叫的。

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 方法來進行的。

關於 DaoAuthenticationProvider 的呼叫流程，大家可以參考 SpringSecurity 自定義認證邏輯的兩種方式(高階玩法)一文。

好了，今天就和小夥伴們簡單聊一聊 Spring Security 加密問題，小夥伴們要是有收穫記得點個在看鼓勵下鬆哥哦～

以上就是Spring Boot 中密碼加密的兩種方法的詳細內容，更多關於Spring Boot 密碼加密的資料請關注我們其它相關文章！