引言：信任的基石与潜在的危机
想象一下，你珍视的藏宝图，你将最重要的秘密交给了信任的伙伴，并希望这份信任能够持续下去。密码，恰恰就像这份藏宝图，它保护着我们数字世界中的一切：账户、数据、隐私。然而，密码也可能成为打开这扇大门的钥匙，而如果钥匙落入不善之手，后果不堪设想。信息安全，不仅仅是技术问题，更关乎我们的信任、安全和隐私。今天，我们将一起踏上这场关于密码的秘密漫长旅程，揭开数字世界的安全迷雾，掌握守护数字世界的关键。
故事一：老张的失落
老张是一位退休的工程师，他爱上了数字世界。他有多个在线账户：银行账户、购物账户、社交媒体账户……为了方便，他习惯于使用“123456”作为密码，每次只是稍微改动一下，比如“1234567”或者“123456!”。他认为，比起复杂的密码，这种方式简单方便，而且他每次都小心翼翼地备份，确保即便密码丢失了，也能迅速恢复。然而，有一天，他发现自己的银行账户被盗了！调查显示，攻击者通过一个网络钓鱼网站，冒充银行客服，骗取了他的账户密码。攻击者并没有直接使用老张的密码，而是利用老张的账户信息，在其他网站上尝试登录，直到成功了。
这个故事深刻地揭示了一个问题：即使我们采取了“简单”的密码策略，也可能因为自身的弱点而暴露在风险之中。更重要的是，即便密码被盗，攻击者通常不会直接使用它，而是利用账户信息，在其他网站上尝试登录，这正是“密码盗用”的本质。
第一部分：密码的诞生与早期问题
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一向加密：最初的尝试
3.4.9.1段中提到的“一向加密”是密码安全领域的早期尝试。随着互联网的兴起，人们开始意识到密码的重要性，但早期的密码系统往往存在缺陷。Roger Needham 和 Mike Guy的研究，提出了一个重要的思路：使用一个“单向函数”来加密密码，即输入密码，得到一个不可逆转的加密结果。然而，早期的“一向加密”缺乏强大的安全保障。它依赖于单向函数的安全性，但这些函数在当时并不成熟，容易被破解。此外，缺乏“盐”这一关键要素，使得攻击者更容易通过已知密码的变种来破解密码。
“盐”的概念：为什么我们需要盐？
“盐”实际上是我们在加密过程中添加的随机字符串。它的作用是什么呢？简单来说，它相当于给密码加了一层“迷雾”。 假设你的密码是“password”。如果攻击者知道了“password”这个密码，那么他可能会尝试所有可能的变种，比如“password123”、“passw0rd”、“passw0rd!”等等。 如果你的密码中包含数字和特殊字符，攻击者会更容易尝试这些变种。但如果我们在加密过程中添加了“盐”，例如“saltpassword”，那么攻击者尝试的变种就会变成“saltpassword123”、“saltpassw0rd”、“saltpassw0rd!”。攻击者无论如何改变密码的变种，都无法知道真实的密码是什么，因为真实的密码已经被“盐”所隐藏。
“为什么”需要盐？盐的作用在于增加密码的复杂性，使攻击者难以通过已知的密码变种来破解密码。盐越长，破解难度就越大，因为攻击者需要尝试的变种就越多。
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Unix 的密码文件：一场信任的危机
3.4.9.2段中提到的 Unix 密码文件，是密码安全领域的一次重大危机。在早期的 Unix 系统中，
/etc/passwd文件是所有用户密码的存储位置。这个文件是“可读的”，这意味着任何用户都可以通过读取这个文件，获取其他用户的密码。这就像把你的私人文件暴露在公共场合，任人浏览。当攻击者获取了这些密码，就可以直接使用它们，或者尝试在其他网站上登录。“为什么”Unix 密码文件是可读的？ 在早期的 Unix系统中，密码安全并不是一个主要考虑因素。人们更关注系统的可用性和功能性，而忽略了密码安全的重要性。 此外，Unix系统的设计也存在缺陷，并没有采取任何措施来保护用户的密码。
“不该怎么做”： 密码文件必须是只读的！用户密码存储的位置，必须是只读的，只有操作系统才能访问，这样才能保证密码的安全性。
第二部分：密码安全的核心技术
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密码哈希：从“单向”到“双向”
随着计算机技术的进步，密码安全领域也出现了新的技术。密码哈希是一种将密码转换为不可逆转的字符串的技术。它将密码通过一个哈希函数，得到一个固定的字符串，这个字符串被称为“哈希值”。哈希值与密码之间具有单向性：通过哈希函数，可以从密码得到哈希值；但通过哈希值，无法还原出原始密码。
“为什么”使用密码哈希？密码哈希的主要作用是：保护用户的密码不被直接存储。即使密码文件被泄露，攻击者也无法直接获取用户的密码，因为密码已经被转换为不可逆转的哈希值。
“怎么做”： 选择合适的哈希算法
选择合适的哈希算法非常重要。 常用的哈希算法包括 MD5、SHA-1 和 SHA-256。SHA-256 是一种更安全的哈希算法，比 MD5 和 SHA-1 更难被破解。
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密码加盐：构建坚实的防御体系
为了进一步提高密码的安全性，密码哈希通常会与“盐”结合使用。“盐”是随机字符串，用于增加密码的复杂性，使得攻击者难以通过已知的密码变种来破解密码。
“怎么做”： 生成随机盐在加密过程中，需要生成一个随机的盐，并将其与密码一起进行哈希运算。生成的盐应该足够长，并且应该在每次加密时生成一个不同的盐，以避免攻击者通过预计算的哈希值来破解密码。
“为什么”需要盐和哈希结合使用？盐和哈希结合使用，可以有效地防止攻击者通过已知密码的变种来破解密码。此外，盐还可以防止“彩虹表”攻击。“彩虹表”是指预先计算好的哈希值表，攻击者可以利用这些表来快速破解密码。
第三部分：现代密码安全实践
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密码存储的优化
现代操作系统已经对密码存储进行了优化。 例如，Linux 系统使用“saltedhashing”技术，即在加密密码时，会添加一个随机的盐，然后使用 5000 轮的SHA-512 算法进行哈希运算。 “saltedhashing”技术可以有效地防止彩虹表攻击，并提高密码的安全性。
“5000 轮”的含义： “5000 轮”指的是对密码进行 5000次哈希运算。每次哈希运算，都会对密码进行一定的变形，使得攻击者需要花费大量的时间和精力才能破解密码。“5000 轮”能够有效地增加密码的复杂度，并提高密码的安全性。
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密码管理的重要性
密码安全不仅仅是技术问题，更关乎我们的行为习惯。以下是一些密码管理的建议：
- 使用强密码：密码应该包含大小写字母、数字和特殊字符，并且长度应该足够长（至少 12个字符）。
- 不要在多个网站上使用相同的密码。
- 定期更换密码。
- 使用密码管理器。密码管理器可以安全地存储和管理用户的密码，并自动填充密码。
- 不要在不安全的网站上输入密码。
- 不要在电子邮件中发送密码。
- 不要在公共场合使用密码。
第四部分：密码安全领域的挑战
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密码盗用
即使我们采取了各种密码安全措施，仍然可能发生密码盗用。密码盗用是指攻击者通过各种手段，获取用户的密码。密码盗用的主要方式包括：
- 网络钓鱼：攻击者通过伪装成银行、电商网站或其他机构，诱骗用户输入密码。
- 恶意软件： 恶意软件可以窃取用户的密码。
- 社会工程学：攻击者通过欺骗、诱导等手段，获取用户的密码。
“为什么”容易发生密码盗用？因为人类的弱点是永远无法被完全消除的。攻击者会利用人们的贪婪、好奇、恐惧等心理，来诱骗用户犯错。
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密码重用
密码重用是指用户在多个网站上使用相同的密码。密码重用会增加用户遭受密码盗用的风险。如果一个网站被攻击，攻击者可以利用窃取到的密码，登录用户的其他网站。
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Credential Stuffing
当一个系统被黑客攻击，导致密码泄露或被破解后，攻击者会尝试在其他系统上使用这些泄露的密码进行登录。这个现象被称为“Credential Stuffing”。因为很多用户会使用相同的用户名和密码在不同的网站上注册账号，所以一旦一个网站的账号信息泄露，就会导致大量的账号被攻击。
总结
密码安全是一个复杂而重要的领域。保护密码安全需要我们不断学习、实践和提高警惕。记住，密码安全不是一次性的任务，而是一个持续的过程。只有我们每个人都重视密码安全，才能构建一个更安全、更可靠的数字世界。
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