Spring security BCryptPasswordEncoder密码验证原理详解

一、加密算法和hash算法的区别

加密算法是一种可逆的算法，基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码为“密文”，但在用相应的密钥进行操作之后就可以得到原来的内容 。

哈希算法是一种不可逆的算法，是把任意长度的输入通过散列算法变换成固定长度的输出,输出就是散列值，不同的输入可能会散列成相同的输出，所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。

二、源码解析

BCryptPasswordEncoder类实现了PasswordEncoder接口，这个接口中定义了两个方法

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

其中encode(...)是对字符串进行加密的方法，matches使用来校验传入的明文密码rawPassword是否和加密密码encodedPassword相匹配的方法。即对密码进行加密时调用encode，登录认证时调用matches

下面我们来看下BCryptPasswordEncoder类中这两个方法的具体实现

1. encode方法

public String encode(CharSequence rawPassword) {
  String salt;
  if (strength > 0) {
    if (random != null) {
      salt = BCrypt.gensalt(strength, random);
    }
    else {
      salt = BCrypt.gensalt(strength);
    }
  }
  else {
    salt = BCrypt.gensalt();
  }
  return BCrypt.hashpw(rawPassword.toString(), salt);
}

可以看到，这个方法中先基于某种规则得到了一个盐值，然后在调用BCrypt.hashpw方法，传入明文密码和盐值salt。所以我们再看下BCrypt.hashpw方法中做了什么

2. BCrypt.hashpw方法

public static String hashpw(String password, String salt) throws IllegalArgumentException {
    BCrypt B;
    String real_salt;
    byte passwordb[], saltb[], hashed[];
    char minor = (char) 0;
    int rounds, off = 0;
    StringBuilder rs = new StringBuilder();

    if (salt == null) {
      throw new IllegalArgumentException("salt cannot be null");
    }

    int saltLength = salt.length();

    if (saltLength < 28) {
      throw new IllegalArgumentException("Invalid salt");
    }

    if (salt.charAt(0) != '$' || salt.charAt(1) != '2') {
      throw new IllegalArgumentException("Invalid salt version");
    }
    if (salt.charAt(2) == '$') {
      off = 3;
    }
    else {
      minor = salt.charAt(2);
      if (minor != 'a' || salt.charAt(3) != '$') {
        throw new IllegalArgumentException("Invalid salt revision");
      }
      off = 4;
    }

    if (saltLength - off < 25) {
      throw new IllegalArgumentException("Invalid salt");
    }

    // Extract number of rounds
    if (salt.charAt(off + 2) > '$') {
      throw new IllegalArgumentException("Missing salt rounds");
    }
    rounds = Integer.parseInt(salt.substring(off, off + 2));

    real_salt = salt.substring(off + 3, off + 25);
    try {
      passwordb = (password + (minor >= 'a' ? "00" : "")).getBytes("UTF-8");
    }
    catch (UnsupportedEncodingException uee) {
      throw new AssertionError("UTF-8 is not supported");
    }

    saltb = decode_base64(real_salt, BCRYPT_SALT_LEN);

    B = new BCrypt();
    hashed = B.crypt_raw(passwordb, saltb, rounds);

    rs.append("$2");
    if (minor >= 'a') {
      rs.append(minor);
    }
    rs.append("$");
    if (rounds < 10) {
      rs.append("0");
    }
    rs.append(rounds);
    rs.append("$");
    encode_base64(saltb, saltb.length, rs);
    encode_base64(hashed, bf_crypt_ciphertext.length * 4 - 1, rs);
    return rs.toString();
  }								 
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