資訊安全：湊雜與加密

在開始之前

最近在複習資訊安全的課程內容，原本以為自己不管在作業及作品實作上，都有考慮到資訊安全的眉角，而進行相關防範，但回頭去檢查時，還是有發現自己疏忽跟大意的地方。

回頭再去看 Huli 的自我檢討文章，發現更新很多我們常犯錯的地方，所以這次的複習，打算先把一些重要的提醒提點出來，然後再來進行後續的觀念整理。

不要相信任何來自 client 端的資料，保持懷疑精神。

預設程式碼已經被駭客看光而且被公開，前後台權限管理不能遺漏。

不要存有僥倖心態， escape、權限管理、prepare statement，做好做滿。

前端做資料檢查，是為了增進使用者體驗，後端做資料檢查才是真檢查。

明文密碼的風險

透過後端資料庫的設定，儲存會員的密碼資料。若是遇到駭客入侵，盜取資料之後，會員的密碼沒有經過加密處理，將會造成巨大的資安風險：

如果有駭客駭進了網站資料庫的主機，那所有使用者的帳號、密碼都赤裸裸地攤在駭客的眼前，每個人的帳戶、個人資料都無法倖免。

如果網站管理者居心不良、或是受到威脅、或是起來上廁所時忘了切換電腦畫面，使用者的帳號、密碼隨時都可能外洩。

為了防止資料庫外洩，不讓密碼輕易被盜取，造成使用者更多的傷害，公司的 IT 團隊會運用一些方式，將原本的密碼加以變化，而最常運用的方式有兩種：「雜湊」和「加密」。

大家是不是有過類似的經驗，我們在登入網站時，如果忘記密碼，按下「忘記密碼」的按鈕，都會請你重設密碼，而不是將原本的密碼透過電子郵件或簡訊回覆提供。真正的原因，就要來了解「雜湊」和「加密」背後的機制。

我們不一樣：雜湊與加密

兩者雖然都有相同的功能：幫使用者的密碼變成亂數排列，但他們根本的差別是：「加密可逆推回到原本的密碼，雜湊不能還原」。

雜湊（Hash）：多對一關係，沒辦法從結果回推原本的密碼

如果使用者密碼輸入為「aaa」，透過雜湊的函式，輸出值為「5u8fed7」，我們無從得知雜湊內建函式的演算機制，所以也沒辦法知道「5u8fed7」雜湊之前的原本密碼是「aaa」。
有可能會發生「不同的密碼輸入」卻產生「相同的雜湊值」，若有這樣的狀況，稱為碰撞(collision)。不過，目前現存又知名的雜湊演算法，要發生碰撞的機率非常低。
常見的雜湊演算法：
- SHA-256
- MD5（已被證實不安全）
- SHA-1（已被證實不安全）

加密（Encrypt）

明文密碼經過加密後會產生密文與金鑰（Key），透過金鑰，可以逆推回去原本的明文密碼。

PHP 內建雜湊函式：password_hash

使用之前請注意：支援 PHP v5.5.0 以上版本
使用 PASSWORD_DEFAULT 演算法，注意資料庫預設儲存 255 個字元的空間

@handle_register.php：透過雜湊函式進行密碼加密

<?php 
    $password = password_hash($_POST['password'], PASSWORD_DEFAULT);
 ?>

驗證密碼：password_verify

@handle_login.php：判斷登入時，輸入密碼與雜湊之後的密碼是否相符

<?php 
    $result = $conn->query($sql);
    if (!$result) {
        die($conn->error);
        }

    if ($result->num_rows === 0) {
        header("Location: login.php?errCode=2");
        exit();
    }

    // 有查到使用者
    $row = $result->fetch_assoc();
    if (password_verify($password, $row['password'])) {
        // 登入成功
        $_SESSION['username'] = $username;
        header("Location: index.php");
    } else {
        header("Location: login.php?errCode=2");
    }
?>

雜湊加鹽

為了防堵駭客使用暴力破解法、並建立常用字串對照雜湊值的表單，來突破雜湊密碼防線，我們可以運用「加鹽」（salting）的方式，在密碼進行雜湊之前，先加入一段固定字串（所謂的加鹽），然後與使用者的密碼結合之後，再把加鹽過後的密碼，拿去進行雜湊，產生新的雜湊值之後，存入資料庫，藉以增加駭客破解密碼的難度。

參考資料：
[資訊安全] 密碼存明碼，怎麼不直接去裸奔算了？淺談 Hash , 用雜湊保護密碼
 一次搞懂密碼學中的三兄弟 — Encode、Encrypt 跟 Hash
PHP 內建函式表