PBKDF2 算法概述

1、PBKDF2

PBKDF2(Password-Based Key Derivation Function)是一个用来导出密钥的函数,常用于生成加密的密码。

它的基本原理是通过一个伪随机函数(例如HMAC函数),把明文和一个盐值作为输入参数,然后重复进行运算,并最终产生密钥。

如果重复的次数足够大,破解的成本就会变得很高。而盐值的添加也会增加“彩虹表”攻击的难度。

2、PBKDF2函数的定义

DK = PBKDF2(PRF, Password, Salt, c, dkLen) PRF是一个伪随机函数,例如HASH_HMAC函数,它会输出长度为hLen的结果。 Password是用来生成密钥的原文密码。 Salt是一个加密用的盐值。 c是进行重复计算的次数。 dkLen是期望得到的密钥的长度。 DK是最后产生的密钥。 

3、PBKDF2的算法流程

DK的值由一个以上的block拼接而成。block的数量是dkLen/hLen的值。就是说如果PRF输出的结果比期望得到的密钥长度要短,则要通过拼接多个结果以满足密钥的长度:

DK = T1 || T2 || ... || Tdklen/hlen

而每个block则通过则通过函数F得到:

Ti = F(Password, Salt, c, i)

在函数F里,PRF会进行c次的运算,然后把得到的结果进行异或运算,得到最终的值。

F(Password, Salt, c, i) = U1 ^ U2 ^ ... ^ Uc

第一次,PRF会使用Password作为key,Salt拼接上编码成大字节序的32位整型的i作为盐值进行运算。

U1 = PRF(Password, Salt || INT_32_BE(i))

而后续的c-1次则会使用上次得到的结果作为盐值。

U2 = PRF(Password, U1)
...
Uc = PRF(Password, Uc-1)

函数F大致的流程图如下:
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