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Duwamish密码分析篇(二)

【IT168技术文档】

  继续前面关于Duwamish的POST,这里将学习Duwamish中关于Password的处理方式。Duwamish 7.0范例中的帐户密码通过SHA1散列运算和对散列执行Salt运算后,是以byte形式存放在Database中,避免明文的方式,以提高系统的安全性。
 
  【用户登录】过程概述
 
  在 Web 层中启动登录过程。用户输入电子邮件地址和密码(凭据),然后单击Logon(登录)按钮,这将调用 Duwamish7.Web.Logon.LogonButton_Click 方法。下一步,Duwamish7.Web.Logon.LogonButton_Click 方法创建密码的散列表示形式,并将凭据传递给业务外观层的 Duwamish7.BusinessFacade.CustomerSystem.GetCustomerByEmail 方法。接着 Duwamish7.DataAccess.Customers.LoadCustomerByEmail 方法调用数据访问层,后者又调用 GetCustomerByEmail 存储过程 (SPROC)。然后通过 ComparePasswords 方法,相对于从数据库中检索的经过 salt 和散列运算的密码来验证散列密码。如果凭据有效,则客户帐户信息成功地存储到 Cart 对象,并且 ASP.NET Forms 身份验证通过 pageBase 类 ShoppingCart.Customer() 属性验证凭据。如果凭据无效,则 MismatchLabel 设置为可见,它在 ASP.NET 页上显示下面的内容:Invalid email address or password- please try again(电子邮件地址或密码无效,请再试一次)。
 
  下面看看【用户登录】验证功能模块具体的实现代码
 
  (1)Duwamish7.Web.Logon.LogonButton_Click 方法

  该方法首先创建用户输入密码的SHA1散列形式,然后调用业务外观层的 Duwamish7.BusinessFacade.CustomerSystem.GetCustomerByEmail 方法。

// //Check the Email and Password combination // SHA1 sha1 = SHA1.Create(); byte [] password = sha1.ComputeHash(Encoding.Unicode.GetBytes (LogonPasswordTextBox.Text)); custData = (new CustomerSystem()).GetCustomerByEmail (LogonEmailTextBox.Text, password); if (custData != null) //were they valid? { // // 1. Update customer in session. // 2. Update customer in cart. // base.Customer = custData; base.ShoppingCart().Customer = custData; // 将已验证身份的用户重定向回最初请求的 URL FormsAuthentication.RedirectFromLoginPage("*", false); } else { MismatchLabel.Visible = true; }
  如果凭据有效,则客户帐户信息成功地存储到 Cart 对象,并且 ASP.NET Forms 身份验证通过 pageBase 类 ShoppingCart.Customer() 属性验证凭据。如果凭据无效,则 MismatchLabel 设置为可见,它在 ASP.NET 页上显示下面的内容:Invalid email address or password- please try again(电子邮件地址或密码无效,请再试一次)
 
  (2)业务外观层的 CustomerSystem.GetCustomerByEmail 方法
 
  根据用户的email,获取Database中Customer的Password,该Password已执行散列运算和对散列执行过Salt运算,是24个字节长度的byte数组。
public CustomerData GetCustomerByEmail (String emailAddress, byte [] password) { // // Check preconditions // ApplicationAssert.CheckCondition(emailAddress != String.Empty, "Email address is required", ApplicationAssert.LineNumber); ApplicationAssert.CheckCondition(password.Length != 0, "Password is required", ApplicationAssert.LineNumber); // // Get the customer dataSet // CustomerData dataSet; using (DataAccess.Customers customersDataAccess = new DataAccess.Customers()) { dataSet = customersDataAccess.LoadCustomerByEmail(emailAddress); } DataRowCollection rows = dataSet.Tables [CustomerData.CUSTOMERS_TABLE].Rows; if ( ( rows.Count == 1 )) { byte[]dbPassword=(byte[])rows[0][CustomerData.PASSWORD_FIELD]; if (ComparePasswords (dbPassword, password)) return dataSet; else return null; } else return null; }
  在获取到DataAccess层返回的CustomerData对象后,进一步调用类中的私有方法ComparePasswords()。该方法负责从Password字段值中提取Salt值,然后运用该Salt值对传入的SHA1散列执行Salt运算。

  其中CreateSaltedPassword()方法和前面【用户注册】过程相同,用来对散列结果再次执行Salt运算。

// compare the hashed password against the stored password private bool ComparePasswords (byte[] storedPassword, byte[] hashedPassword) { if (storedPassword == null || hashedPassword == null || hashedPassword.Length != storedPassword.Length - saltLength) return false; // get the saved saltValue // 获取已保存在password数据字段中的Salt值 byte[] saltValue = new byte[saltLength]; int saltOffset = storedPassword.Length - saltLength; for (int i = 0; i < saltLength; i++) saltValue[i] = storedPassword[saltOffset + i]; byte[] saltedPassword = CreateSaltedPassword (saltValue, hashedPassword); // compare the values return CompareByteArray(storedPassword, saltedPassword); }
  按字节比较两个字节数组是否相等,分别传入数据表中Password字段byte数组和对当前散列执行Salt运算后的byte数组。
// compare the contents of two byte arrays private bool CompareByteArray(byte[]array1,byte[]array2) { if (array1.Length != array2.Length) return false; for (int i = 0; i < array1.Length; i++) { if (array1[i] != array2[i]) return false; } return true; }
  (3)数据访问层的Customers.LoadCustomerByEmail()方法
 
  该方法根据传入的emailAddress参数,查询Database,返回CustomerData对象。过程比较简单,详细代码请查询Duwamish 7.0范例。
 
  Summary
 
  通过对Duwamish 7.0范例中用户注册和用户登录验证过程的分析,我们确信用户Password以安全的Salt运算结果存放在后台的Database中。其实,在实际的应用系统中,上述的加密过程有一个小问题:就是当有大量的用户忘记了自己的Password,如何帮助他们恢复自己的Password呢?这个问题地球人都不知道,只有通过另外的application来将这些Password重新Update为新的Password,因为散列是单向操作,使用散列算法对原始密码加密后将无法再恢复。
 
  因此,将在《Duwamish密码分析篇(三)》中分析如何实现双向的加密/解密操作,来克服上面提出的问题。

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