如何在 Python 中隐藏和加密密码？

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简介

在当前的数字时代，安全至关重要。在我们作为开发人员的工作中，我们经常处理机密数据，例如密码。为了保护这些敏感数据，使用正确的密码加密和隐藏方法至关重要。Python 中有许多可用的技术和模块可以帮助我们实现此目标。本文探讨了在 Python 中隐藏和加密密码的最佳实践和方法，并解释了基本概念和可用的实现示例。

密码安全的重要性

密码充当保护用户帐户和敏感信息的第一道防线。但是，以明文形式存储密码可能会严重危及您的安全性。如果攻击者能够访问应用程序的数据库或文件，则可以轻松检索密码并被恶意使用。因此，采用限制密码泄露并使攻击者更难以读取密码的策略至关重要。

隐藏密码：使用 getpass 模块

保护密码的第一步是防止用户输入密码时将其显示在屏幕上。Python 中的 getpass 模块提供了一种简单有效的方法来实现这一点。通过使用 getpass 函数，我们可以提示用户输入密码，而不会在终端上回显输入。这确保了密码不会被他人看到。

密码哈希：单向加密

密码安全通常是通过哈希实现的。它涉及使用哈希算法将密码转换为固定长度的字符串。从生成的哈希中反向工程原始密码非常困难，因为生成的哈希对于密码是唯一的。Python 通过 hashlib 模块提供了多种哈希方法，包括 MD5、SHA-1 和 SHA-256。需要注意的是，由于存在漏洞，MD5 和 SHA-1 等旧的哈希算法不再被认为是安全的。建议使用更安全的算法，如 SHA-256 或 bcrypt。

密码加盐：在哈希中添加随机性

仅使用哈希可能不足以防止彩虹表或暴力破解等攻击。为了进一步增强安全性，我们可以引入一种称为加盐的技术。盐是在哈希之前附加到密码的随机值。此随机值即使原始密码相同，也会为每个密码哈希添加唯一性。通过使用盐，我们可以降低哈希冲突的风险，并显着提高破解哈希密码的难度。

使用密钥派生函数：加强密码哈希

密钥派生函数 (KDF) 提供了一种更安全的方法来哈希密码。这些函数（例如 bcrypt 和 PBKDF2）包含额外的安全措施，例如多次迭代和可自定义的工作因子。通过增加生成密码哈希的计算成本，KDF 会减慢破解过程，并使攻击者更难以获取资源。特别是 bcrypt 算法因其自适应哈希函数和对暴力破解攻击的抵抗力而受到高度推荐。

安全存储密码：数据库注意事项

对于大多数应用程序，密码通常需要永久存储在数据库中。在存储密码时，使用安全程序以防止未经授权的访问至关重要。一些最佳实践包括使用强大的数据库凭据、加密密码哈希以及限制对数据库的访问。尽可能使用参数化查询和 ORM（对象关系映射）库，以及具有内置安全措施的数据库框架。

保护传输中的密码：HTTPS 和 SSL/TLS

密码在网络上传输时容易受到攻击。为了在客户端和服务器之间通信期间保护密码，使用 HTTPS 和 SSL/TLS 等安全协议至关重要。这些协议对客户端和服务器之间交换的数据进行加密，确保敏感信息（包括密码）的机密性和完整性。通过在服务器端实施 SSL/TLS 证书并配置安全的通信通道，我们可以防止密码被拦截和未经授权的访问。

密码加密：双向加密

有时需要以一种允许我们稍后解密并获取原始密码的方式加密密码。此类情况需要双向加密，有时称为对称加密。Python 通过其 cryptography 包提供了多种加密技术，包括 DES 和 AES（高级加密标准）。我们可以使用密钥加密密码，并安全地存储和恢复密码。

防止常见攻击

除了实施密码隐藏和加密技术外，了解常见的与密码相关的攻击并采取必要的预防措施也很重要。这包括防御暴力破解攻击、实施密码复杂性要求、实施帐户锁定策略以及教育用户了解密码安全最佳实践。

Python 实现

示例

import getpass 
import hashlib 
from cryptography.fernet import Fernet 
 
# Password Hiding: Hiding password during input password = getpass.getpass("Enter your password: ") 
 
# Password Hashing: Hashing password using SHA-256 hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest() 
print("Hashed Password:", hashed_password) 
 
# Password Salting: Adding salt to the password before hashing salt = "somesalt" salted_password = hashlib.sha256((password + salt).encode()).hexdigest() 
print("Salted Password:", salted_password) 
 
# Password Encryption: Encrypting and decrypting password using Fernet symmetric encryption key = Fernet.generate_key() cipher_suite = Fernet(key) 
 
# Encrypting password encrypted_password = cipher_suite.encrypt(password.encode()).decode() 
print("Encrypted Password:", encrypted_password) 
 
# Decrypting password decrypted_password = cipher_suite.decrypt(encrypted_password.encode()).decode() 
print("Decrypted Password:", decrypted_password) 

输出

Input is abc 
 
Enter your password: ·········· 
Hashed 	Password: 
ba7816bf8f01cfea414140de5dae2223b00361a396177a9cb410ff61f20015ad 
Salted 	Password: 
62db247862626a3a8587e652ed5c37e0fe0738ebadf125acbc2e839caa63f330 
Encrypted Password: gAAAAABkb6xcfvsOZxb3PTfyJlTtmpOYx7T4XpF6WyhSIYwnXrs-UzIuuHd0xMlzj8ZV2wRy5Lg50UFipiX-na0cKgzHBbUTg== 
Decrypted Password: abc 

密码隐藏

使用 getpass.getpass() 方法在输入期间隐藏密码。用户输入密码时，密码不会显示在屏幕上。这可以防止窥探和隐藏密码不被他人看到。

密码哈希

使用 hashlib.sha256() 方法计算密码的 SHA-256 哈希。哈希是一个单向过程，它将密码转换为固定长度的字符串。在此示例中，使用 SHA-256 算法生成一个 256 位的哈希值。由于其安全性级别和无需保存实际密码即可执行密码验证的能力，哈希是存储密码的常用方法。

密码加盐

为了增强哈希密码的安全性，在哈希之前会添加盐。盐是附加到密码上的额外随机值，然后进行哈希。这可以防止使用预先计算的表（彩虹表）来破解密码。在此示例中，通过在计算 SHA-256 哈希之前将其与密码连接来添加盐。

密码加密

使用 cryptography.fernet 模块对密码进行对称加密。在对称加密技术中，加密和解密都需要相同的密钥。在此示例中，使用 Fernet.generate_key() 生成一个随机密钥。然后使用该密钥使用模块的 Fernet 类构建一个密码套件。使用 cipher_suite.encrypt() 和 cipher_suite.decrypt() 分别加密和解密密码。

结论

保护密码是应用程序安全的重要方面。通过在 Python 中实施有效的密码隐藏和加密技术，我们可以显着增强应用程序的安全性并保护用户凭据。从隐藏输入期间的密码到哈希、加盐和使用安全的加密算法，有多种方法可用于保护密码。了解每种技术的优缺点并根据应用程序的具体要求适当地应用它们至关重要。通过优先考虑密码安全并遵循最佳实践，我们可以降低未经授权访问的风险，并确保敏感用户信息的隐私和完整性。