如何將 Argon2 算法與 password_hash 結合使用？

Question

所以聽說 PHP 7.2 引入了新的Argon2 算法。 但是我對如何將它與現有代碼一起使用感到困惑。 例如，我有這個

$password = password_hash('somepassword', PASSWORD_DEFAULT, ['cost' => 12]);

PASSWORD_DEFAULT現在是否使用 Argon2？ 如果有的話，我需要使用password_verify更改什么？ bcrypt 現在被認為不安全嗎？

Answer 1

什么是氬氣2？ bcrypt 現在不好了嗎？

在 PHP 7.2 之前，唯一使用的散列算法password_hash是 bcrypt。 在撰寫本文時，bcrypt 仍然被認為是一種強哈希，尤其是與其前輩md5和sha1 （這兩個都是不安全的，因為它們很快）。 Argon2 只是一種更昂貴的蠻力算法

Argon2i 使用與數據無關的內存訪問。 它更慢，因為它會在內存上進行更多的傳遞以防止權衡攻擊。 強烈推薦用於密碼散列和基於密碼的密鑰派生。

Bcrypt 仍然是可接受的密碼散列。 如果您不想切換，則無需切換（從 7.2.0 版本開始）。 此外， PASSWORD_DEFAULT應該只在下一個完整版本（7.3.0 或更高版本）中更改（根據PHP 內部政策）。 如果您想確保僅繼續使用 bcrypt，則可以改用PASSWORD_BCRYPT 。 然而，這是不必要的，我們將在下面討論。

你如何使用 Argon2？

首先，我們將password_hash的第二個參數切換為常量之一

• PASSWORD_ARGON2I - PHP 7.2.0+
• PASSWORD_ARGON2ID - PHP 7.3.0+（如果可用，首選，請參閱下面的注釋）

然后我們需要改變我們的選擇。 bcrypt 使用cost作為參數，它對密碼進行了多少次迭代（更高的成本 = 更長的散列時間）。 然而，有不同的成本因素

password_hash('somepassword', PASSWORD_ARGON2I, ['memory_cost' => 2048, 'time_cost' => 4, 'threads' => 3]);

從手冊中我們可以看到這些選項的作用

• memory_cost - 可用於計算 Argon2 哈希的最大內存（以千字節為單位）（默認為 1024）
• time_cost - 計算 Argon2 哈希可能需要的最長時間（默認為 2）
• threads - 用於計算 Argon2 哈希的線程數（默認為 2）

了解，在您更改這些之前，此處較高的成本會減慢您的腳本速度。 您需要在服務器上運行測試以找到最適合您的設置。 這通常是通過循環給定成本的幾次迭代。 如果您需要，PHP 手冊給出了一個示例。

另請注意，雖然 bcrypt 存儲 60 個字符，但 Argon2 可能需要更多。 理想情況下，您應該讓密碼字段存儲 255 個字符。

我們在password_verify更改了什么？

這里的答案是……沒什么。 了解password_verify足夠聰明，可以找出使用的算法並適當地處理它。 如上所述，這意味着如果您使用的是PASSWORD_DEFAULT ，默認值可以更改並且不會對您產生負面影響（盡管您可能需要調整成本參數）。 password_verify只需要它支持的算法。 如果您從 bcrypt 切換到 Argon2，兩者都會以相同的方式進行驗證，因為所有必要的數據（salt、hash 和 cost）都已為您存儲。

//Works for both bcrypt and Argon2
if(password_verify($user_password, $stored_hash)) {
    // password validated
}

如果您想從 bcrypt 升級散列，您可以在用戶成功登錄時執行此操作（從而為您提供未散列的密碼）。 只需檢查您的哈希值是否以$2y$ （bcrypt 標記）開頭。 如果是，再次將提供的密碼傳遞給password_hash ，但使用 Argon2 參數，並將其保存到登錄用戶的密碼字段。

什么是 Argon2ID？

如Crypto.SE question 所述，Argon2ID在 PHP 7.3 中引入，對 Argon2I 進行了一些改進

對 1-pass Argon2id 的最佳權衡攻擊是組合低存儲攻擊（針對內存的前半部分）和排名攻擊（針對后半部分），它們結合了大約 2.1 的因子。

Argon2ID 使用與 Argon2I 相同的參數。

Answer 2

僅當您使用 PHP 7.3 時：我創建了 2 個簡單而精簡的函數來將 Argon2ID 與 PHP 結合使用：

function argon2idHash($plaintext, $password, $encoding = null) {
    $plaintextsecured = hash_hmac("sha256", $plaintext, $password);
    return $encoding == "hex" ? bin2hex(password_hash($plaintextsecured, PASSWORD_ARGON2ID)) : ($encoding == "base64" ? base64_encode(password_hash($plaintextsecured, PASSWORD_ARGON2ID)) : password_hash($plaintextsecured, PASSWORD_ARGON2ID));
}

function argon2idHashVerify($plaintext, $password, $hash, $encoding = null) {
    $plaintextsecured = hash_hmac("sha256", $plaintext, $password);
    return password_verify($plaintextsecured, $encoding == "hex" ? hex2bin($hash) : ($encoding == "base64" ? base64_decode($hash) : $hash)) ? true : false;
}

要使用散列值（最后一個參數是可選的，您可以選擇hex 、 base64或什么都不選）[return => string]：

$salt = "LALALA";
argon2idHash($clearvalue, $salt, "hex"); // with encoding
argon2idHash($clearvalue, $salt); // without encoding

要驗證散列值的使用（參數 $salt 必須與散列時設置的鹽相匹配，如果使用同樣的規則也適用於編碼）[return => bool]：

$salt = "LALALA";
argon2idHashVerify($clearvalue, $salt, $hashtoverify, "hex") ? "match" : "dont match"; // with encoding
argon2idHashVerify($clearvalue, $salt, $hashtoverify) ? "match" : "dont match"; // without encoding

最后，如果您了解 PHP，您可以根據自己的喜好修改這些函數，但就目前而言，這是我所知道的將密碼安全地存儲在數據庫中的最佳方式。