关于密码的那些事儿
序言
现在的各种网站和App都有登录注册or交易这种安全级别高的模块，如何保证用户的密码等隐私安全是很重要的部分。这篇文章介绍了web中关于密码的一些基础科普，包括以下几个部分：
1. md5
1. 什么是md5
2. 如何破解md5
3. 如何防范黑客攻击
2. HTTPS和SSL
3. web前端加密
md5
######1.什么是md5
MD5消息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。
MD5由MD4、MD3、MD2改进而来，主要增强算法复杂度和不可逆性。
目前，MD5算法因其普遍、稳定、快速的特点，仍广泛应用于普通数据的错误检查领域。例如在一些BitTorrent下载中，软件将通过计算MD5检验下载到的文件片段的完整性。
简单来说，md5是一个加密算法，我们可以把它看做一个函数，举个例子：
MD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog")
= 9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6
即使在原文中作一个小变化（比如用c替换d）其散列也会发生巨大的变化：
MD5("The quick brown fox jumps over the lazy cog")
= 1055d3e698d289f2af8663725127bd4b
那么有一个小问题： 一般认为任何一个字符串都有一个对应的md5加密串，md5的组成为32位十六进制数字，共有16^32 = 3.4 * 10^38 种可能，事实上有可数无穷多个字符串可以被md5加密，那么md5会存在不够用的问题吗？ 实际上自然会有重复，但是md5的容量相当大，根据md5不可逆，很难反撸原串，所以在大多数使用情形下没有太大问题。
2.如何破解md5
以前的做法都是将所有可能出现的原文都分别算出md5值存储起来，用户可以用md5值索引可能的原文。但是md5的值太多了，所以这样会造成数据库太大，是一种资源浪费。
上述的笨办法是建立描述“明文->密文”对应关系的一个大型数据库，破解时通过密文直接反查明文。现在要介绍的是彩虹表，彩虹表弥补了这样的不足，通过“以空间换时间”的“双向交易”来达到两者之间的平衡。
彩虹表的前身是“预计算的哈希链集”，以大量的随机明文作为起节点，通过计算得出哈希链并将起节点和终节点进行储存，即可得到一张哈希链集。（计算过程略，感兴趣的同学可以自行google）
每一条哈希链代表了一组属性相同的明文，每一个明文都可以通过起节点计算得到，计算次数不大于链表长度，所以我们只需要保存其特征值（起节点和终节点），压缩空间为原来的1/k，达到了时间和空间的平衡。
3.如何防范黑客攻击
现在的主要方式是“加盐”（salt），通过改变哈希函数H ,提高破解难度。另一种方法是提高H函数的计算难度，比如将H定义为1000次md5之后的结果，生成彩虹表的时间会大大增加，也会提高破解难度。
通俗点来说，彩虹表也是一种字典，不过是利用哈希链，只保存首尾节点，中间值通过哈希函数推算，因此节省了空间。
2.https和ssl简介
上面介绍了md5相关的知识，作为前端该如何实践呢？拿登陆模块举例，在前端进行加密是否有必要呢？
现在的登陆或者支付这种涉及安全性的模块，都会使用https，因为http的明文传输不安全。
有一个常见的误区是：网站用了前端md5加密后就可以不用https了。这种说法错误的原因是：黑客在拿到你的md5值后依然可以伪造请求，由于他知道md5是在前端加密，所以并不需要利用彩虹表等技术推出原串，直接向服务器发送md5值就可以登录成功，所以这个md5值和明文没有大的差别。除了明文可以用来进行社会学攻击，因为大多数人的网站用的都是一个密码，简直是被一锅端了。
https相当于http的安全版，它向http下加入了ssl（安全套接层），主要目的有两个：
1.保证信息安全传输，创建安全连接，发送数据
2.确认网站的真实身份
HTTP是不安全的，且攻击者通过监听和中间人攻击等手段，可以获取网站帐户和敏感信息等。HTTPS被设计为可防止前述攻击，被认为是安全的。
而SSL是一种安全协议，目的是为互联网通信，提供安全及数据完整性保障，目前已成为互联网上保密通讯的工业标准。
SSL包含记录层（Record Layer）和传输层，记录层协议确定传输层数据的封装格式。传输层安全协议使用X.509认证，之后利用非对称加密演算来对通信方做身份认证，之后交换对称密钥作为会谈密钥（Session key）。这个会谈密钥是用来将通信两方交换的数据做加密，保证两个应用间通信的保密性和可靠性，使客户与服务器应用之间的通信不被攻击者窃听。
结论就是：对于密码等安全级别高的模块，使用https非常非常非常重要！！
3.web前端加密
在写这个问题之前发现有一些争议，一部分人认为前端加密是无用的，因为
1.有了https所以能够保证安全，不需要给系统加入额外的复杂性。
2.如上一段所说，用的如果是http，那么加不加密都能被黑客攻击，那为什么要加密呢？
我个人观点是前端加密，后端安全性防范，https缺一不可。
1.对于上面第一点，即使用了https，前端也需要加密，因为这样可以保证后端的日志等不会记录明文密码；还有保证后端内存中不存在明文密码（如dump），防止内鬼嘛。关于复杂性的问题，前端散列一般会采用较为“低功耗”的弱加密实现，而不会使用 RSA 等方法（有人使用短密钥的 RSA 依然是不安全的）。
2.对于上面第二点，如果用的是http，链路被监听时，可以直接拿明文密码，用户其他网站的密码很可能全部被暴露了。
有一种有效实践是发送用户密码+时间戳的md5值。这样可以有效避免被监听。攻击人拿到的加密后密码也很快失效，这里还有防止 replay 攻击（请求被重新发出一次即可能通过验证的问题）也解决了。
所以我们现在给出的可行实践是：
1.客户端提交 md5(password) 密码，服务端数据库通过md5(salt+md5(password)) 的规则存储密码，该 salt 仅存储在服务端，且在每次存储密码时都随机生成。这样即使被拖库，制作字典的成本也非常高。
2.密码被 md5() 提交到服务端之后，可通过 md5(salt + form['password']) 与数据库密码比对。此方法可以在避免明文存储密码的前提下，实现密码加密提交与验证。
这篇文章就到此结束了，如有疏忽的地方请指教~
资料来源： 维基百科RSA加密算法 维基百科md5 知乎：如何保证用户登录时提交密码已经加密？
