涉及到密碼存儲問題上，應(yīng)該加密/生成密碼摘要存儲，而不是存儲明文密碼。比如之前的600w csdn賬號泄露對用戶可能造成很大損失，因此應(yīng)加密/生成不可逆的摘要方式存儲。
編碼/解碼
Shiro提供了base64和16進(jìn)制字符串編碼/解碼的API支持，方便一些編碼解碼操作。Shiro內(nèi)部的一些數(shù)據(jù)的存儲/表示都使用了base64和16進(jìn)制字符串。
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String str = "hello"; String base64Encoded = Base64.encodeToString(str.getBytes()); String str2 = Base64.decodeToString(base64Encoded); Assert.assertEquals(str, str2); |
通過如上方式可以進(jìn)行base64編碼/解碼操作，更多API請參考其Javadoc。
Java代碼
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String str = "hello"; String base64Encoded = Hex.encodeToString(str.getBytes()); String str2 = new String(Hex.decode(base64Encoded.getBytes())); Assert.assertEquals(str, str2); |
通過如上方式可以進(jìn)行16進(jìn)制字符串編碼/解碼操作，更多API請參考其Javadoc。
還有一個可能經(jīng)常用到的類CodecSupport，提供了toBytes(str, "utf-8") / toString(bytes, "utf-8")用于在byte數(shù)組/String之間轉(zhuǎn)換。
散列算法
散列算法一般用于生成數(shù)據(jù)的摘要信息，是一種不可逆的算法，一般適合存儲密碼之類的數(shù)據(jù)，常見的散列算法如MD5、SHA等。一般進(jìn)行散列時最好提供一個salt（鹽），比如加密密碼“admin”，產(chǎn)生的散列值是“21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3”，可以到一些md5解密網(wǎng)站很容易的通過散列值得到密碼“admin”，即如果直接對密碼進(jìn)行散列相對來說破解更容易，此時我們可以加一些只有系統(tǒng)知道的干擾數(shù)據(jù)，如用戶名和ID（即鹽）；這樣散列的對象是“密碼+用戶名+ID”，這樣生成的散列值相對來說更難破解。
Java代碼
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String str = "hello"; String salt = "123"; String md5 = new Md5Hash(str, salt).toString();//還可以轉(zhuǎn)換為 toBase64()/toHex() |
如上代碼通過鹽“123”MD5散列“hello”。另外散列時還可以指定散列次數(shù)，如2次表示：md5(md5(str))：“new Md5Hash(str, salt, 2).toString()”。
Java代碼
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String str = "hello"; String salt = "123"; String sha1 = new Sha256Hash(str, salt).toString(); |
使用SHA256算法生成相應(yīng)的散列數(shù)據(jù)，另外還有如SHA1、SHA512算法。
Shiro還提供了通用的散列支持：
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String str = "hello"; String salt = "123"; //內(nèi)部使用MessageDigest String simpleHash = new SimpleHash("SHA-1", str, salt).toString(); |
通過調(diào)用SimpleHash時指定散列算法，其內(nèi)部使用了Java的MessageDigest實現(xiàn)。
為了方便使用，Shiro提供了HashService，默認(rèn)提供了DefaultHashService實現(xiàn)。
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DefaultHashService hashService = new DefaultHashService(); //默認(rèn)算法SHA-512 hashService.setHashAlgorithmName("SHA-512"); hashService.setPrivateSalt(new SimpleByteSource("123")); //私鹽，默認(rèn)無 hashService.setGeneratePublicSalt(true);//是否生成公鹽，默認(rèn)false hashService.setRandomNumberGenerator(new SecureRandomNumberGenerator());//用于生成公鹽。默認(rèn)就這個 hashService.setHashIterations(1); //生成Hash值的迭代次數(shù) HashRequest request = new HashRequest.Builder() .setAlgorithmName("MD5").setSource(ByteSource.Util.bytes("hello")) .setSalt(ByteSource.Util.bytes("123")).setIterations(2).build(); String hex = hashService.computeHash(request).toHex(); |
1、首先創(chuàng)建一個DefaultHashService，默認(rèn)使用SHA-512算法；
2、可以通過hashAlgorithmName屬性修改算法；
3、可以通過privateSalt設(shè)置一個私鹽，其在散列時自動與用戶傳入的公鹽混合產(chǎn)生一個新鹽；
4、可以通過generatePublicSalt屬性在用戶沒有傳入公鹽的情況下是否生成公鹽；
5、可以設(shè)置randomNumberGenerator用于生成公鹽；
6、可以設(shè)置hashIterations屬性來修改默認(rèn)加密迭代次數(shù)；
7、需要構(gòu)建一個HashRequest，傳入算法、數(shù)據(jù)、公鹽、迭代次數(shù)。
SecureRandomNumberGenerator用于生成一個隨機數(shù)：
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SecureRandomNumberGenerator randomNumberGenerator = new SecureRandomNumberGenerator(); randomNumberGenerator.setSeed("123".getBytes()); String hex = randomNumberGenerator.nextBytes().toHex(); |
加密/解密
Shiro還提供對稱式加密/解密算法的支持，如AES、Blowfish等；當(dāng)前還沒有提供對非對稱加密/解密算法支持，未來版本可能提供。
AES算法實現(xiàn)：
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AesCipherService aesCipherService = new AesCipherService(); aesCipherService.setKeySize(128); //設(shè)置key長度 //生成key Key key = aesCipherService.generateNewKey(); String text = "hello"; //加密 String encrptText = aesCipherService.encrypt(text.getBytes(), key.getEncoded()).toHex(); //解密 String text2 = new String(aesCipherService.decrypt(Hex.decode(encrptText), key.getEncoded()).getBytes()); Assert.assertEquals(text, text2); |
更多算法請參考示例com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.CodecAndCryptoTest。
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PasswordService/CredentialsMatcher |
Shiro提供了PasswordService及CredentialsMatcher用于提供加密密碼及驗證密碼服務(wù)。
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public interface PasswordService { //輸入明文密碼得到密文密碼 String encryptPassword(Object plaintextPassword) throws IllegalArgumentException; } |
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public interface CredentialsMatcher { //匹配用戶輸入的token的憑證（未加密）與系統(tǒng)提供的憑證（已加密） boolean doCredentialsMatch(AuthenticationToken token, AuthenticationInfo info); } |
Shiro默認(rèn)提供了PasswordService實現(xiàn)DefaultPasswordService；CredentialsMatcher實現(xiàn)PasswordMatcher及HashedCredentialsMatcher（更強大）。
DefaultPasswordService配合PasswordMatcher實現(xiàn)簡單的密碼加密與驗證服務(wù)
1、定義Realm（com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm）
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public class MyRealm extends AuthorizingRealm { private PasswordService passwordService; public void setPasswordService(PasswordService passwordService) { this.passwordService = passwordService; } //省略doGetAuthorizationInfo，具體看代碼 @Override protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { return new SimpleAuthenticationInfo( "wu", passwordService.encryptPassword("123"), getName()); } } |
為了方便，直接注入一個passwordService來加密密碼，實際使用時需要在Service層使用passwordService加密密碼并存到數(shù)據(jù)庫。
2、ini配置（shiro-passwordservice.ini）
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[main] passwordService=org.apache.shiro.authc.credential.DefaultPasswordService hashService=org.apache.shiro.crypto.hash.DefaultHashService passwordService.hashService=$hashService hashFormat=org.apache.shiro.crypto.hash.format.Shiro1CryptFormat passwordService.hashFormat=$hashFormat hashFormatFactory=org.apache.shiro.crypto.hash.format.DefaultHashFormatFactory passwordService.hashFormatFactory=$hashFormatFactory passwordMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.PasswordMatcher passwordMatcher.passwordService=$passwordService myRealm=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm myRealm.passwordService=$passwordService myRealm.credentialsMatcher=$passwordMatcher securityManager.realms=$myRealm |
2.1、passwordService使用DefaultPasswordService，如果有必要也可以自定義；
2.2、hashService定義散列密碼使用的HashService，默認(rèn)使用DefaultHashService（默認(rèn)SHA-256算法）；
2.3、hashFormat用于對散列出的值進(jìn)行格式化，默認(rèn)使用Shiro1CryptFormat，另外提供了Base64Format和HexFormat，對于有salt的密碼請自定義實現(xiàn)ParsableHashFormat然后把salt格式化到散列值中；
2.4、hashFormatFactory用于根據(jù)散列值得到散列的密碼和salt；因為如果使用如SHA算法，那么會生成一個salt，此salt需要保存到散列后的值中以便之后與傳入的密碼比較時使用；默認(rèn)使用DefaultHashFormatFactory；
2.5、passwordMatcher使用PasswordMatcher，其是一個CredentialsMatcher實現(xiàn)；
2.6、將credentialsMatcher賦值給myRealm，myRealm間接繼承了AuthenticatingRealm，其在調(diào)用getAuthenticationInfo方法獲取到AuthenticationInfo信息后，會使用credentialsMatcher來驗證憑據(jù)是否匹配，如果不匹配將拋出IncorrectCredentialsException異常。
另外可以參考配置shiro-jdbc-passwordservice.ini，提供了JdbcRealm的測試用例，測試前請先調(diào)用sql/shiro-init-data.sql初始化用戶數(shù)據(jù)。
如上方式的缺點是：salt保存在散列值中；沒有實現(xiàn)如密碼重試次數(shù)限制。
HashedCredentialsMatcher實現(xiàn)密碼驗證服務(wù)
Shiro提供了CredentialsMatcher的散列實現(xiàn)HashedCredentialsMatcher，和之前的PasswordMatcher不同的是，它只用于密碼驗證，且可以提供自己的鹽，而不是隨機生成鹽，且生成密碼散列值的算法需要自己寫，因為能提供自己的鹽。
1、生成密碼散列值
此處我們使用MD5算法，“密碼+鹽（用戶名+隨機數(shù)）”的方式生成散列值：
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String algorithmName = "md5"; String username = "liu"; String password = "123"; String salt1 = username; String salt2 = new SecureRandomNumberGenerator().nextBytes().toHex(); int hashIterations = 2; SimpleHash hash = new SimpleHash(algorithmName, password, salt1 + salt2, hashIterations); String encodedPassword = hash.toHex(); |
如果要寫用戶模塊，需要在新增用戶/重置密碼時使用如上算法保存密碼，將生成的密碼及salt2存入數(shù)據(jù)庫（因為我們的散列算法是：md5(md5(密碼+username+salt2))）。
2、生成Realm（com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm2）
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protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { String username = "liu"; //用戶名及salt1 String password = "202cb962ac59075b964b07152d234b70"; //加密后的密碼 String salt2 = "202cb962ac59075b964b07152d234b70"; SimpleAuthenticationInfo ai = new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName()); ai.setCredentialsSalt(ByteSource.Util.bytes(username+salt2)); //鹽是用戶名+隨機數(shù) return ai; } |
此處就是把步驟1中生成的相應(yīng)數(shù)據(jù)組裝為SimpleAuthenticationInfo，通過SimpleAuthenticationInfo的credentialsSalt設(shè)置鹽，HashedCredentialsMatcher會自動識別這個鹽。
如果使用JdbcRealm，需要修改獲取用戶信息（包括鹽）的sql：“select password, password_salt from users where username = ?”，而我們的鹽是由username+password_salt組成，所以需要通過如下ini配置（shiro-jdbc-hashedCredentialsMatcher.ini）修改：
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jdbcRealm.saltStyle=COLUMN jdbcRealm.authenticationQuery=select password, concat(username,password_salt) from users where username = ? jdbcRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher |
1、saltStyle表示使用密碼+鹽的機制，authenticationQuery第一列是密碼，第二列是鹽；
2、通過authenticationQuery指定密碼及鹽查詢SQL；
此處還要注意Shiro默認(rèn)使用了apache commons BeanUtils，默認(rèn)是不進(jìn)行Enum類型轉(zhuǎn)型的，此時需要自己注冊一個Enum轉(zhuǎn)換器“BeanUtilsBean.getInstance().getConvertUtils().register(new EnumConverter(), JdbcRealm.SaltStyle.class);”具體請參考示例“com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.PasswordTest”中的代碼。
另外可以參考配置shiro-jdbc-passwordservice.ini，提供了JdbcRealm的測試用例，測試前請先調(diào)用sql/shiro-init-data.sql初始化用戶數(shù)據(jù)。
3、ini配置（shiro-hashedCredentialsMatcher.ini）
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[main] credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5 credentialsMatcher.hashIterations=2credentialsMatcher.storedCredentialsHexEncoded=truemyRealm=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm2 myRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher securityManager.realms=$myRealm |
1、通過credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5指定散列算法為md5，需要和生成密碼時的一樣；
2、credentialsMatcher.hashIterations=2，散列迭代次數(shù)，需要和生成密碼時的意義；
3、credentialsMatcher.storedCredentialsHexEncoded=true表示是否存儲散列后的密碼為16進(jìn)制，需要和生成密碼時的一樣，默認(rèn)是base64；
此處最需要注意的就是HashedCredentialsMatcher的算法需要和生成密碼時的算法一樣。另外HashedCredentialsMatcher會自動根據(jù)AuthenticationInfo的類型是否是SaltedAuthenticationInfo來獲取credentialsSalt鹽。
4、測試用例請參考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.PasswordTest。
密碼重試次數(shù)限制
如在1個小時內(nèi)密碼最多重試5次，如果嘗試次數(shù)超過5次就鎖定1小時，1小時后可再次重試，如果還是重試失敗，可以鎖定如1天，以此類推，防止密碼被暴力破解。我們通過繼承HashedCredentialsMatcher，且使用Ehcache記錄重試次數(shù)和超時時間。
com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.credentials.RetryLimitHashedCredentialsMatcher：
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public boolean doCredentialsMatch(AuthenticationToken token, AuthenticationInfo info) { String username = (String)token.getPrincipal(); //retry count + 1 Element element = passwordRetryCache.get(username); if(element == null) { element = new Element(username , new AtomicInteger(0)); passwordRetryCache.put(element); } AtomicInteger retryCount = (AtomicInteger)element.getObjectValue(); if(retryCount.incrementAndGet() > 5) { //if retry count > 5 throw throw new ExcessiveAttemptsException(); } boolean matches = super.doCredentialsMatch(token, info); if(matches) { //clear retry count passwordRetryCache.remove(username); } return matches; } |
如上代碼邏輯比較簡單，即如果密碼輸入正確清除cache中的記錄；否則cache中的重試次數(shù)+1，如果超出5次那么拋出異常表示超出重試次數(shù)了。
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的shiro編碼和加密，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對服務(wù)器之家網(wǎng)站的支持！
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