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密码存储

Spring Security 的PasswordEncoder接口用于对密码进行单向转换，让密码安全存储。 鉴于PasswordEncoder是单向转换，当密码转换需要是双向的（例如存储用于向数据库进行身份验证的凭据）时，它没有用。 通常PasswordEncoder用于存储需要与身份验证时用户提供的密码进行比较的密码。spring-doc.cadn.net.cn

密码存储历史

多年来，存储密码的标准机制不断发展。 一开始，密码以明文形式存储。 密码被认为是安全的，因为密码的数据存储保存在访问密码所需的凭据中。 但是，恶意用户能够找到使用 SQL 注入等攻击来获取用户名和密码的大量“数据转储”的方法。 随着越来越多的用户凭据公开，安全专家意识到我们需要采取更多措施来保护用户的密码。spring-doc.cadn.net.cn

然后鼓励开发人员在通过单向哈希（例如 SHA-256）运行密码后存储密码。 当用户尝试进行身份验证时，将哈希密码与他们键入的密码的哈希进行比较。 这意味着系统只需要存储密码的单向哈希值。 如果发生违规，则仅暴露密码的单向哈希值。 由于哈希值是单向的，并且在给定哈希值的情况下很难猜测密码，因此不值得费力找出系统中的每个密码。 为了击败这个新系统，恶意用户决定创建称为 Rainbow Tables 的查找表。 他们不是每次都猜测每个密码，而是计算一次密码并将其存储在查找表中。spring-doc.cadn.net.cn

为了降低彩虹表的有效性，鼓励开发人员使用加盐密码。 不会仅使用密码作为哈希函数的输入，而是为每个用户的密码生成随机字节（称为盐）。 盐和用户密码将通过哈希函数运行以生成唯一的哈希。 盐将以明文形式与用户密码一起存储。 然后，当用户尝试进行身份验证时，将哈希密码与存储的盐的哈希值和他们键入的密码进行比较。 独特的盐意味着 Rainbow Tables 不再有效，因为每个盐和密码组合的哈希值都不同。spring-doc.cadn.net.cn

在现代，我们意识到加密哈希（如 SHA-256）不再安全。 原因是使用现代硬件，我们每秒可以执行数十亿次哈希计算。 这意味着我们可以轻松地单独破解每个密码。spring-doc.cadn.net.cn

现在鼓励开发人员利用自适应单向功能来存储密码。 使用自适应单向函数验证密码是故意占用资源的（它们故意使用大量 CPU、内存或其他资源）。 自适应单向功能允许配置一个“工作因子”，该因子可以随着硬件的改进而增长。 我们建议将“工作因素”调整为大约需要一秒钟来验证系统上的密码。 这种权衡是让攻击者难以破解密码，但又不会成本太高，以免给您自己的系统带来过大的负担或激怒用户。 Spring Security 试图为“工作因素”提供一个很好的起点，但我们鼓励用户为自己的系统自定义“工作因素”，因为性能因系统而异。 应使用的自适应单向函数示例包括 bcrypt、PBKDF2、scrypt 和 argon2。spring-doc.cadn.net.cn

由于自适应单向函数故意占用大量资源，因此验证每个请求的用户名和密码可能会显着降低应用程序的性能。 Spring Security（或任何其他库）无法加快密码的验证速度，因为通过大量使用验证资源来获得安全性。 鼓励用户将长期凭据（即用户名和密码）交换为短期凭据（例如会话和 OAuth Tokens等）。 短期凭证可以快速验证，而不会造成任何安全性损失。spring-doc.cadn.net.cn

委托密码编码器

在 Spring Security 5.0 之前，默认的PasswordEncoder是NoOpPasswordEncoder，这需要纯文本密码。 根据“密码历史记录”部分，您可能期望默认的PasswordEncoder现在会像BCryptPasswordEncoder. 然而，这忽略了三个现实世界的问题：spring-doc.cadn.net.cn

相反，Spring Security 引入了DelegatingPasswordEncoder，它通过以下方式解决所有问题：spring-doc.cadn.net.cn

您可以轻松构造DelegatingPasswordEncoder通过使用PasswordEncoderFactories:spring-doc.cadn.net.cn

创建默认的 DelegatingPasswordEncoder
PasswordEncoder passwordEncoder =
    PasswordEncoderFactories.createDelegatingPasswordEncoder();
val passwordEncoder: PasswordEncoder = PasswordEncoderFactories.createDelegatingPasswordEncoder()

或者，您可以创建自己的自定义实例：spring-doc.cadn.net.cn

创建自定义 DelegatingPasswordEncoder
String idForEncode = "bcrypt";
Map encoders = new HashMap<>();
encoders.put(idForEncode, new BCryptPasswordEncoder());
encoders.put("noop", NoOpPasswordEncoder.getInstance());
encoders.put("pbkdf2", Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_5());
encoders.put("pbkdf2@SpringSecurity_v5_8", Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8());
encoders.put("scrypt", SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v4_1());
encoders.put("scrypt@SpringSecurity_v5_8", SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8());
encoders.put("argon2", Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_2());
encoders.put("argon2@SpringSecurity_v5_8", Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8());
encoders.put("sha256", new StandardPasswordEncoder());

PasswordEncoder passwordEncoder =
    new DelegatingPasswordEncoder(idForEncode, encoders);
val idForEncode = "bcrypt"
val encoders: MutableMap<String, PasswordEncoder> = mutableMapOf()
encoders[idForEncode] = BCryptPasswordEncoder()
encoders["noop"] = NoOpPasswordEncoder.getInstance()
encoders["pbkdf2"] = Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_5()
encoders["pbkdf2@SpringSecurity_v5_8"] = Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
encoders["scrypt"] = SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v4_1()
encoders["scrypt@SpringSecurity_v5_8"] = SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
encoders["argon2"] = Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_2()
encoders["argon2@SpringSecurity_v5_8"] = Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
encoders["sha256"] = StandardPasswordEncoder()

val passwordEncoder: PasswordEncoder = DelegatingPasswordEncoder(idForEncode, encoders)

密码存储格式

密码的一般格式为：spring-doc.cadn.net.cn

DelegatingPasswordEncoder 存储格式
{id}encodedPassword

id是用于查找哪个PasswordEncoder应该使用和encodedPassword是所选PasswordEncoder. 这id必须位于密码的开头，以 开头，以 结尾。 如果{}id找不到，则id设置为 null。 例如，以下可能是使用不同id值。 所有原始密码都是password.spring-doc.cadn.net.cn

DelegatingPasswordEncoder 编码密码示例
{bcrypt}$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG (1)
{noop}password (2)
{pbkdf2}5d923b44a6d129f3ddf3e3c8d29412723dcbde72445e8ef6bf3b508fbf17fa4ed4d6b99ca763d8dc (3)
{scrypt}$e0801$8bWJaSu2IKSn9Z9kM+TPXfOc/9bdYSrN1oD9qfVThWEwdRTnO7re7Ei+fUZRJ68k9lTyuTeUp4of4g24hHnazw==$OAOec05+bXxvuu/1qZ6NUR+xQYvYv7BeL1QxwRpY5Pc=  (4)
{sha256}97cde38028ad898ebc02e690819fa220e88c62e0699403e94fff291cfffaf8410849f27605abcbc0 (5)
1 第一个密码有一个PasswordEncoderid 为bcrypt和encodedPassword值$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG. 匹配时，它会委托给BCryptPasswordEncoder
2 第二个密码有一个PasswordEncoderid 为noop和encodedPassword值password. 匹配时，它会委托给NoOpPasswordEncoder
3 第三个密码有一个PasswordEncoderid 为pbkdf2和encodedPassword值5d923b44a6d129f3ddf3e3c8d29412723dcbde72445e8ef6bf3b508fbf17fa4ed4d6b99ca763d8dc. 匹配时，它会委托给Pbkdf2PasswordEncoder
4 第四个密码有一个PasswordEncoderid 为scrypt和encodedPassword值$e0801$8bWJaSu2IKSn9Z9kM+TPXfOc/9bdYSrN1oD9qfVThWEwdRTnO7re7Ei+fUZRJ68k9lTyuTeUp4of4g24hHnazw==$OAOec05+bXxvuu/1qZ6NUR+xQYvYv7BeL1QxwRpY5Pc=匹配时，它会委托给SCryptPasswordEncoder
5 最终密码有一个PasswordEncoderid 为sha256和encodedPassword值97cde38028ad898ebc02e690819fa220e88c62e0699403e94fff291cfffaf8410849f27605abcbc0. 匹配时，它会委托给StandardPasswordEncoder

一些用户可能担心存储格式是为潜在的黑客提供的。 这不是问题，因为密码的存储不依赖于算法是秘密。 此外，大多数格式很容易被攻击者弄清楚，没有前缀。 例如，BCrypt 密码通常以$2a$.spring-doc.cadn.net.cn

密码编码

这idForEncode传递到构造函数中，确定哪个PasswordEncoder用于编码密码。 在DelegatingPasswordEncoder我们之前构造的，这意味着编码的结果password被委托给BCryptPasswordEncoder并以{bcrypt}. 最终结果如下例所示：spring-doc.cadn.net.cn

DelegatingPasswordEncoder 编码示例
{bcrypt}$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG

密码匹配

匹配基于{id}以及id到PasswordEncoder在构造函数中提供。 我们在密码存储格式中的示例提供了如何完成此作的工作示例。 默认情况下，调用的结果matches(CharSequence, String)使用密码和id未映射（包括空 ID）会导致IllegalArgumentException. 可以使用以下命令自定义此行为DelegatingPasswordEncoder.setDefaultPasswordEncoderForMatches(PasswordEncoder).spring-doc.cadn.net.cn

通过使用id，我们可以匹配任何密码编码，但使用最现代的密码编码来编码密码。 这很重要，因为与加密不同，密码哈希的设计使得没有简单的方法来恢复明文。 由于无法恢复明文，因此很难迁移密码。 虽然用户迁移很简单NoOpPasswordEncoder，我们选择默认包含它，以简化入门体验。spring-doc.cadn.net.cn

入门体验

如果您正在制作演示或示例，则花时间对用户的密码进行哈希处理会有点麻烦。 有一些便利机制可以简化此作，但这仍然不适用于生产。spring-doc.cadn.net.cn

withDefaultPasswordEncoder 示例
UserDetails user = User.withDefaultPasswordEncoder()
  .username("user")
  .password("password")
  .roles("user")
  .build();
System.out.println(user.getPassword());
// {bcrypt}$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG
val user = User.withDefaultPasswordEncoder()
    .username("user")
    .password("password")
    .roles("user")
    .build()
println(user.password)
// {bcrypt}$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG

如果您要创建多个用户，您还可以重复使用构建器：spring-doc.cadn.net.cn

withDefaultPasswordEncoder 重用构建器
UserBuilder users = User.withDefaultPasswordEncoder();
UserDetails user = users
  .username("user")
  .password("password")
  .roles("USER")
  .build();
UserDetails admin = users
  .username("admin")
  .password("password")
  .roles("USER","ADMIN")
  .build();
val users = User.withDefaultPasswordEncoder()
val user = users
    .username("user")
    .password("password")
    .roles("USER")
    .build()
val admin = users
    .username("admin")
    .password("password")
    .roles("USER", "ADMIN")
    .build()

这确实会对存储的密码进行哈希处理，但密码仍会在内存和编译的源代码中公开。 因此，对于生产环境来说，它仍然不被认为是安全的。 对于生产环境，您应该在外部对密码进行哈希处理。spring-doc.cadn.net.cn

使用 Spring Boot CLI 进行编码

正确编码密码的最简单方法是使用 Spring Boot CLI。spring-doc.cadn.net.cn

例如，以下示例对password与 DelegatingPasswordEncoder 一起使用：spring-doc.cadn.net.cn

Spring Boot CLI 编码密码示例
spring encodepassword password
{bcrypt}$2a$10$X5wFBtLrL/kHcmrOGGTrGufsBX8CJ0WpQpF3pgeuxBB/H73BK1DW6

故障 排除

当存储的密码之一没有id，如密码存储格式中所述。spring-doc.cadn.net.cn

java.lang.IllegalArgumentException: There is no PasswordEncoder mapped for the id "null"
	at org.springframework.security.crypto.password.DelegatingPasswordEncoder$UnmappedIdPasswordEncoder.matches(DelegatingPasswordEncoder.java:233)
	at org.springframework.security.crypto.password.DelegatingPasswordEncoder.matches(DelegatingPasswordEncoder.java:196)

解决该问题的最简单方法是弄清楚您的密码当前是如何存储的，并明确提供正确的密码PasswordEncoder.spring-doc.cadn.net.cn

如果您从 Spring Security 4.2.x 迁移，您可以通过以下方式恢复到以前的行为公开一个NoOpPasswordEncoder豆.spring-doc.cadn.net.cn

或者，您可以在所有密码前加上正确的id并继续使用DelegatingPasswordEncoder. 例如，如果您使用的是 BCrypt，则可以从以下内容迁移您的密码：spring-doc.cadn.net.cn

$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG

自spring-doc.cadn.net.cn

{bcrypt}$2a$10$dXJ3SW6G7P50lGmMkkmwe.20cQQubK3.HZWzG3YB1tlRy.fqvM/BG

有关映射的完整列表，请参阅 JavadocPasswordEncoderFactories.spring-doc.cadn.net.cn

BCryptPasswordEncoder

这BCryptPasswordEncoder实现使用广泛支持的 bcrypt 算法对密码进行哈希处理。 为了使其更能抵抗密码破解，bcrypt 故意变慢速度。 与其他自适应单向功能一样，应将其调整为大约需要 1 秒来验证系统上的密码。 默认实现BCryptPasswordEncoder使用强度 10，如 Javadoc 中提到的BCryptPasswordEncoder.我们鼓励您 在您自己的系统上调整和测试强度参数，以便验证密码大约需要 1 秒钟。spring-doc.cadn.net.cn

BCryptPasswordEncoder
// Create an encoder with strength 16
BCryptPasswordEncoder encoder = new BCryptPasswordEncoder(16);
String result = encoder.encode("myPassword");
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result));
// Create an encoder with strength 16
val encoder = BCryptPasswordEncoder(16)
val result: String = encoder.encode("myPassword")
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result))

Argon2Password编码器

这Argon2PasswordEncoder实现使用 Argon2 算法对密码进行哈希处理。 Argon2 是密码哈希竞赛的获胜者。 为了消除自定义硬件上的密码破解，Argon2 是一种故意缓慢的算法，需要大量内存。 与其他自适应单向功能一样，应将其调整为大约需要 1 秒来验证系统上的密码。 当前实现的Argon2PasswordEncoder需要 BouncyCastle。spring-doc.cadn.net.cn

Argon2Password编码器
// Create an encoder with all the defaults
Argon2PasswordEncoder encoder = Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8();
String result = encoder.encode("myPassword");
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result));
// Create an encoder with all the defaults
val encoder = Argon2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
val result: String = encoder.encode("myPassword")
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result))

Pbkdf2PasswordEncoder

这Pbkdf2PasswordEncoder实现使用 PBKDF2 算法对密码进行哈希处理。 为了击败密码破解，PBKDF2 是一种故意缓慢的算法。 与其他自适应单向功能一样，应将其调整为大约需要 1 秒来验证系统上的密码。 当需要 FIPS 认证时，此算法是一个不错的选择。spring-doc.cadn.net.cn

Pbkdf2PasswordEncoder
// Create an encoder with all the defaults
Pbkdf2PasswordEncoder encoder = Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8();
String result = encoder.encode("myPassword");
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result));
// Create an encoder with all the defaults
val encoder = Pbkdf2PasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
val result: String = encoder.encode("myPassword")
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result))

SCryptPasswordEncoder

这SCryptPasswordEncoder实现使用 scrypt 算法对密码进行哈希处理。 为了击败自定义硬件上的密码破解，scrypt 是一种故意缓慢的算法，需要大量内存。 与其他自适应单向功能一样，应将其调整为大约需要 1 秒来验证系统上的密码。spring-doc.cadn.net.cn

SCryptPasswordEncoder
// Create an encoder with all the defaults
SCryptPasswordEncoder encoder = SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8();
String result = encoder.encode("myPassword");
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result));
// Create an encoder with all the defaults
val encoder = SCryptPasswordEncoder.defaultsForSpringSecurity_v5_8()
val result: String = encoder.encode("myPassword")
assertTrue(encoder.matches("myPassword", result))

其他PasswordEncoders

还有相当多的其他PasswordEncoder完全为了向后兼容性而存在的实现。 它们都已被弃用，以表明它们不再被视为安全。 但是，没有计划删除它们，因为很难迁移现有的遗留系统。spring-doc.cadn.net.cn

密码存储配置

默认情况下，Spring Security 使用 DelegatingPasswordEncoder。 但是，您可以通过公开PasswordEncoder作为春豆。spring-doc.cadn.net.cn

如果您从 Spring Security 4.2.x 迁移，则可以通过公开NoOpPasswordEncoder豆。spring-doc.cadn.net.cn

恢复为NoOpPasswordEncoder不被认为是安全的。 您应该改为DelegatingPasswordEncoder以支持安全密码编码。spring-doc.cadn.net.cn
NoOpPasswordEncoder
@Bean
public static NoOpPasswordEncoder passwordEncoder() {
    return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
}
<b:bean id="passwordEncoder"
        class="org.springframework.security.crypto.password.NoOpPasswordEncoder" factory-method="getInstance"/>
@Bean
fun passwordEncoder(): PasswordEncoder {
    return NoOpPasswordEncoder.getInstance();
}

XML 配置需要NoOpPasswordEncoder要成为的 bean 名称passwordEncoder.spring-doc.cadn.net.cn

更改密码配置

大多数允许用户指定密码的应用程序还需要更新该密码的功能。spring-doc.cadn.net.cn

用于更改密码的已知 URL 表示密码管理器可以发现给定应用程序的密码更新端点的机制。spring-doc.cadn.net.cn

您可以配置 Spring Security 以提供此发现端点。 例如，如果应用程序中的更改密码端点是/change-password，那么您可以像这样配置 Spring Security：spring-doc.cadn.net.cn

默认更改密码终结点
http
    .passwordManagement(Customizer.withDefaults())
<sec:password-management/>
http {
    passwordManagement { }
}

然后，当密码管理器导航到/.well-known/change-password然后 Spring Security 将重定向您的端点，/change-password.spring-doc.cadn.net.cn

或者，如果您的端点是/change-password，您还可以像这样指定：spring-doc.cadn.net.cn

更改密码端点
http
    .passwordManagement((management) -> management
        .changePasswordPage("/update-password")
    )
<sec:password-management change-password-page="/update-password"/>
http {
    passwordManagement {
        changePasswordPage = "/update-password"
    }
}

使用上述配置，当密码管理器导航到/.well-known/change-password，则 Spring Security 将重定向到/update-password.spring-doc.cadn.net.cn