哈希（Hash）与加密（Encrypt）
哈希（Hash）是将指标文本转换成具备雷同长度的、不可逆的杂凑字符串（或叫做音讯摘要），而加密（Encrypt）是将指标文本转换成具备不同长度的、可逆的密文。
哈希算法往往被设计成生成具备雷同长度的文本，而加密算法生成的文本长度与明文自身的长度无关。
哈希算法是不可逆的，而加密算法是可逆的。
HASH 算法是一种音讯摘要算法，不是一种加密算法，但因为其单向运算，具备肯定的不可逆性，成为加密算法中的一个形成局部。
JDK 的 String 的 Hash 算法。代码如下：
public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0 && value.length > 0) {char val[] = value;
for (int i = 0; i < value.length; i++) {h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;}
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从 JDK 的 API 能够看出，它的算法等式就是 s[0]31^(n-1) + s[1]31^(n-2) + … + s[n-1]，其中 s[i]就是索引为 i 的字符，n 为字符串的长度。
HashMap 的 hash 计算时先计算 hashCode(), 而后进行二次 hash。代码如下：
// 计算二次 Hash
int hash = hash(key.hashCode());
static int hash(int h) {
h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);}
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能够发现，尽管算法不同，但通过这些移位操作后，对于同一个值应用同一个算法，计算出来的 hash 值肯定是雷同的。
那么，hash 为什么是不可逆的呢？
如果有两个明码 3 和 4，我的加密算法很简略就是 3 +4，后果是 7，然而通过 7 我不可能确定那两个明码是 3 和 4，有很多种组合，这就是最简略的不可逆，所以只能通过暴力破解一个一个的试。
在计算过程中原文的局部信息是失落了。一个 MD5 实践上是能够对应多个原文的，因为 MD5 是无限多个而原文是有限多个的。
不可逆的 MD5 为什么是不平安的？
因为 hash 算法是固定的，所以同一个字符串计算出来的 hash 串是固定的，所以，能够采纳如下的形式进行破解。
暴力枚举法：简略粗犷地枚举出所有原文，并计算出它们的哈希值，看看哪个哈希值和给定的信息摘要统一。
字典法：黑客利用一个微小的字典，存储尽可能多的原文和对应的哈希值。每次用给定的信息摘要查找字典，即可疾速找到碰撞的后果。
彩虹表（rainbow）法：在字典法的根底上改良，以工夫换空间。是当初破解哈希罕用的方法。
对于单机来说，暴力枚举法的工夫老本很高（以 14 位字母和数字的组合明码为例，共有 1.24×10^25 种可能，即便电脑每秒钟能进行 10 亿次运算，也须要 4 亿年能力破解），字典法的空间老本很高（仍以 14 位字母和数字的组合明码为例，生成的明码 32 位哈希串的对照表将占用 5.7×10^14 TB 的存储空间）。然而利用分布式计算和分布式存储，依然能够无效破解 MD5 算法。因而这两种办法同样被黑客们宽泛应用。
如何进攻彩虹表的破解？
尽管彩虹表有着如此惊人的破解效率，但网站的平安人员依然有方法进攻彩虹表。最无效的办法就是“加盐”，即在明码的特定地位插入特定的字符串，这个特定字符串就是“盐（Salt）”，加盐后的明码通过哈希加密失去的哈希串与加盐前的哈希串齐全不同，黑客用彩虹表失去的明码基本就不是真正的明码。即便黑客晓得了“盐”的内容、加盐的地位，还须要对 H 函数和 R 函数进行批改，彩虹表也须要从新生成，因而加盐能大大增加利用彩虹表攻打的难度。
一个网站，如果加密算法和盐都泄露了，那针对性攻打仍然是十分不平安的。因为同一个加密算法同一个盐加密后的字符串依然还是一毛一样滴！
一个更难破解的加密算法 Bcrypt
BCrypt 是由 Niels Provos 和 David Mazières 设计的明码哈希函数，他是基于 Blowfish 明码而来的，并于 1999 年在 USENIX 上提出。
除了加盐来抵挡 rainbow table 攻打之外，bcrypt 的一个十分重要的特色就是自适应性，能够保障加密的速度在一个特定的范畴内，即便计算机的运算能力十分高，能够通过减少迭代次数的形式，使得加密速度变慢，从而能够抵挡暴力搜寻攻打。
Bcrypt 能够简略了解为它外部本人实现了随机加盐解决。应用 Bcrypt，每次加密后的密文是不一样的。
对一个明码，Bcrypt 每次生成的 hash 都不一样，那么它是如何进行校验的？
尽管对同一个明码，每次生成的 hash 不一样，然而 hash 中蕴含了 salt（hash 产生过程：先随机生成 salt，salt 跟 password 进行 hash）；
在下次校验时，从 hash 中取出 salt，salt 跟 password 进行 hash；失去的后果跟保留在 DB 中的 hash 进行比对。
在 Spring Security 中 内置了 Bcrypt 加密算法，构建也很简略，代码如下：
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder(){
return new BCryptPasswordEncoder();}
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生成的加密字符串格局如下：
$2b$[cost]$22 character salt
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比方：
$2a$10$N9qo8uLOickgx2ZMRZoMyeIjZAgcfl7p92ldGxad68LJZdL17lhWy
\__// \____________________/\_____________________________/
Alg Cost Salt Hash
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下面例子中，$2a$ 示意的 hash 算法的惟一标记。这里示意的是 Bcrypt 算法。
10 示意的是代价因子，这里是 2 的 10 次方，也就是 1024 轮。
N9qo8uLOickgx2ZMRZoMye 是 16 个字节（128bits）的 salt 通过 base64 编码失去的 22 长度的字符。
最初的 IjZAgcfl7p92ldGxad68LJZdL17lhWy 是 24 个字节（192bits）的 hash，通过 bash64 的编码失去的 31 长度的字符。
PasswordEncoder 接口
这个接口是 Spring Security 内置的，如下：
public interface PasswordEncoder {
String encode(CharSequence rawPassword);
boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword);
default boolean upgradeEncoding(String encodedPassword) {
return false;}
}
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这个接口有三个办法：
encode 办法承受的参数是原始明码字符串，返回值是通过加密之后的 hash 值，hash 值是不能被逆向解密的。这个办法通常在为零碎增加用户，或者用户注册的时候应用。
matches 办法是用来校验用户输出明码 rawPassword，和加密后的 hash 值 encodedPassword 是否匹配。如果可能匹配返回 true，示意用户输出的明码 rawPassword 是正确的，反之返回 fasle。也就是说尽管这个 hash 值不能被逆向解密，然而能够判断是否和原始明码匹配。这个办法通常在用户登录的时候进行用户输出明码的正确性校验。
upgradeEncoding 设计的用意是，判断以后的明码是否须要降级。也就是是否须要从新加密？需要的话返回 true，不需要的话返回 fasle。默认实现是返回 false。
例如，咱们能够通过如下示例代码在进行用户注册的时候加密存储用户明码
// 将 User 保留到数据库表，该表蕴含 password 列
user.setPassword(passwordEncoder.encode(user.getPassword()));
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BCryptPasswordEncoder 是 Spring Security 举荐应用的 PasswordEncoder 接口实现类
public class PasswordEncoderTest {
@Test
void bCryptPasswordTest(){
PasswordEncoder passwordEncoder = new BCryptPasswordEncoder();
String rawPassword = "123456"; // 原始明码
String encodedPassword = passwordEncoder.encode(rawPassword); // 加密后的明码
System.out.println("原始明码" + rawPassword);
System.out.println("加密之后的 hash 明码:" + encodedPassword);
System.out.println(rawPassword + "是否匹配" + encodedPassword + ":" // 明码校验：true
+ passwordEncoder.matches(rawPassword, encodedPassword));
System.out.println("654321 是否匹配" + encodedPassword + ":" // 定义一个谬误的明码进行校验:false
+ passwordEncoder.matches("654321", encodedPassword));}
}
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下面的测试用例执行的后果是上面这样的。（留神：对于同一个原始明码，每次加密之后的 hash 明码都是不一样的，这正是 BCryptPasswordEncoder 的弱小之处，它不仅不能被破解，想通过罕用明码对照表进行海底捞针你都无从下手），输入如下：
原始明码 123456
加密之后的 hash 明码:$2a$10$zt6dUMTjNSyzINTGyiAgluna3mPm7qdgl26vj4tFpsFO6WlK5lXNm
123456 是否匹配 $2a$10$zt6dUMTjNSyzINTGyiAgluna3mPm7qdgl26vj4tFpsFO6WlK5lXNm:true
654321 是否匹配 $2a$10$zt6dUMTjNSyzINTGyiAgluna3mPm7qdgl26vj4tFpsFO6WlK5lXNm:false
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BCrypt 产生随机盐（盐的作用就是每次做进去的菜滋味都不一样）。这一点很重要，因为这意味着每次 encode 将产生不同的后果。