c# - 有人可以解释 BCrypt 如何验证哈希吗？

Question

我正在使用 C# 和 BCrypt.Net 来散列我的密码。

例如：

string salt = BCrypt.Net.BCrypt.GenerateSalt(6);
var hashedPassword = BCrypt.Net.BCrypt.HashPassword("password", salt);

//This evaluates to True. How? I'm not telling it the salt anywhere, nor
//is it a member of a BCrypt instance because there IS NO BCRYPT INSTANCE.
Console.WriteLine(BCrypt.Net.BCrypt.Verify("password", hashedPassword));
Console.WriteLine(hashedPassword);

如果 BCrypt 没有在任何地方保存盐，它如何使用哈希验证密码。我唯一的想法是它以某种方式在哈希末尾添加了盐。

这是一个正确的假设吗？

score 105 · Accepted Answer

BCrypt 哈希字符串如下所示：

$2a$10$Ro0CUfOqk6cXEKf3dyaM7OhSCvnwM9s4wIX9JeLapehKK5YdLxKcm
\__/\/ \____________________/\_____________________________/
 |   |        Salt                     Hash
 |  Cost
Version

在哪里

2a：算法标识符（BCrypt，UTF8 编码密码，空终止）
10：成本因素（2 ¹⁰= 1,024 发）
Ro0CUfOqk6cXEKf3dyaM7O：OpenBSD-Base64 编码盐（22 个字符，16 个字节）
hSCvnwM9s4wIX9JeLapehKK5YdLxKcm: OpenBSD-Base64 编码散列（31 个字符，24 个字节）

编辑：我只是注意到这些词完全吻合。我不得不分享：
$2a$10$TwentytwocharactersaltThirtyonecharacterspasswordhash
$==$==$======================-------------------------------

BCrypt确实使用 16 字节的盐创建了一个 24 字节的二进制哈希。您可以随意存储二进制哈希和盐；没有人说您必须将其 base-64 编码为字符串。

但是BCrypt是由从事 OpenBSD 工作的人创建的。OpenBSD已经为他们的密码文件定义了一种格式：

$ [HashAlgorithmIdentifier]$[AlgorithmSpecificData]

这意味着“bcrypt 规范”与 OpenBSD 密码文件格式密不可分。每当有人创建“bcrypt hash”时，他们总是将其转换为格式为 ISO-8859-1 的字符串：

$ 2a$ [Cost]$[Base64Salt][Base64Hash]

几个重要的点：

2a是算法标识符
- 1：MD5
- 2：早期的 bcrypt，它对哪些编码密码存在混淆（已过时）
- 2a：当前 bcrypt，将密码指定为 UTF-8 编码
成本是计算哈希时使用的成本因素。“当前”值为 10，表示内部密钥设置经过 1,024 轮
- 10: 2 ¹⁰ = 1,024 次迭代
- 11: 2 ¹¹ = 2,048 次迭代
- 12：2 ¹² = 4,096 次迭代
OpenBSD 密码文件使用的 base64 算法与其他人使用的 Base64 编码不同；他们有自己的：
```
  Regular Base64 Alphabet: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/
      BSD Base64 Alphabet: ./ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789
```
所以 bcrypt 的任何实现都不能使用任何内置的或标准的 base64 库

有了这些知识，您现在可以correctbatteryhorsestapler根据保存的哈希验证密码：

$2a$12$mACnM5lzNigHMaf7O1py1O3vlf6.BA8k8x3IoJ.Tq3IB/2e7g61Km

BCrypt 变种

bcrypt 版本有很多混淆。

$2$

BCrypt 是由 OpenBSD 人设计的。它旨在散列密码以存储在 OpenBSD 密码文件中。散列密码与前缀一起存储，以识别所使用的算法。BCrypt 得到了前缀 $2$ 。

这与其他算法前缀形成对比：

$1$ : MD5
$5$ : SHA-256
$6$ : SHA-512

$2a$

最初的 BCrypt 规范没有定义如何处理非 ASCII 字符，或者如何处理空终止符。对规范进行了修订，以指定在散列字符串时：

字符串必须是 UTF-8 编码的
必须包含空终止符

$2x$, $2y$ （2011 年 6 月）

在crypt_blowfish中发现了一个错误, BCrypt 的 PHP 实现。这是第 8 位设置的错误处理字符。

他们建议系统管理员更新他们现有的密码数据库，用替换 $2a$ ， $2x$ 以表明这些哈希是错误的（并且需要使用旧的损坏算法）。他们还提出了让 crypt_blowfish $2y$ 为固定算法生成的哈希值发出的想法。没有其他人，包括规范的 OpenBSD，采用2x/的想法2y。此版本标记仅限于 crypt_blowfish.

版本$2x$和$2y$并不比$2a$ “更好”或“更强” 。它们是 BCrypt 的一种特殊错误实现的残余。

$2b$ （2014 年 2 月）

在 BCrypt 的 OpenBSD 实现中发现了一个错误。他们用一种不支持字符串的语言编写了他们的实现——所以他们用一个长度前缀、一个指向字符的指针来伪造它，然后用[]. 不幸的是，他们将字符串的长度存储在unsigned char. 如果密码超过 255 个字符，它将溢出并在 255 处换行。 BCrypt 是为 OpenBSD 创建的。当他们的库中出现错误时，他们决定修改版本是可以的。这意味着如果您想保持最新的“他们的”规范，其他所有人都需要效仿。

2a、2x、2y和2b之间没有区别。如果你正确地编写了你的实现，它们都会输出相同的结果。

如果您从一开始就做正确的事情（将字符串存储在 utf8 中并散列空终止符），那么： 2、2a、2x、2y和2b之间没有区别。如果你正确地编写了你的实现，它们都会输出相同的结果。
版本$2b$并不比$2a$ “更好”或“更强” 。它是 BCrypt 的一个特殊错误实现的残余。但是由于 BCrypt 规范地属于 OpenBSD，他们可以将版本标记更改为他们想要的任何内容。
$2x$和$2y$版本并不比任何东西更好，甚至更可取。它们是错误实现的残余 - 应该立即被遗忘。

唯一需要关心 2x 和 2y 的人是那些您在 2011 年可能一直在使用crypt_blowfish的人。唯一需要关心2b的人是那些可能一直在运行 OpenBSD 的人。

所有其他正确的实现都是相同且正确的。

score 24 · Accepted Answer

如果 BCrypt 没有在任何地方保存盐，它如何使用哈希验证密码？

显然它没有做任何这样的事情。盐必须保存在某个地方。

让我们在 Wikipedia 上查找密码加密方案。来自http://en.wikipedia.org/wiki/Crypt_(Unix)：

该函数的输出不仅仅是散列：它是一个文本字符串，它还对盐进行编码并标识所使用的散列算法。

或者，您之前关于此主题的问题的答案包括指向源代码的链接。源代码的相关部分是：

    StringBuilder rs = new StringBuilder();
    rs.Append("$2");
    if (minor >= 'a') {
        rs.Append(minor);
    }
    rs.Append('$');
    if (rounds < 10) {
        rs.Append('0');
    }
    rs.Append(rounds);
    rs.Append('$');
    rs.Append(EncodeBase64(saltBytes, saltBytes.Length));
    rs.Append(EncodeBase64(hashed,(bf_crypt_ciphertext.Length * 4) - 1));
    return rs.ToString();

很明显，返回的字符串是版本信息，后跟使用的轮数，然后是编码为 base64 的盐，然后是编码为 base64 的哈希。

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BCrypt 变种

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