shiro编码和加密代码详解

发布时间：2020-05-23 09:31:15 所属栏目：Java 来源：互联网

导读：涉及到密码存储问题上，应该加密/生成密码摘要存储，而不是存储明文密码。比如之前的600wcsdn账号泄露对用户可能造成很大损失，因此应加密/生成不可逆的摘要方式存储。

涉及到密码存储问题上，应该加密/生成密码摘要存储，而不是存储明文密码。比如之前的600w csdn账号泄露对用户可能造成很大损失，因此应加密/生成不可逆的摘要方式存储。

编码/解码

Shiro提供了base64和16进制字符串编码/解码的API支持，方便一些编码解码操作。Shiro内部的一些数据的存储/表示都使用了base64和16进制字符串。

Java代码

String str = "hello"; 
String base64Encoded = Base64.encodeToString(str.getBytes()); 
String str2 = Base64.decodeToString(base64Encoded); 
Assert.assertEquals(str,str2);

通过如上方式可以进行base64编码/解码操作，更多API请参考其Javadoc。

Java代码

String str = "hello"; 
String base64Encoded = Hex.encodeToString(str.getBytes()); 
String str2 = new String(Hex.decode(base64Encoded.getBytes())); 
Assert.assertEquals(str,str2);

通过如上方式可以进行16进制字符串编码/解码操作，更多API请参考其Javadoc。

还有一个可能经常用到的类CodecSupport，提供了toBytes(str,"utf-8") / toString(bytes,"utf-8")用于在byte数组/String之间转换。

散列算法

散列算法一般用于生成数据的摘要信息，是一种不可逆的算法，一般适合存储密码之类的数据，常见的散列算法如MD5、SHA等。一般进行散列时最好提供一个salt（盐），比如加密密码“admin”，产生的散列值是“21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3”，可以到一些md5解密网站很容易的通过散列值得到密码“admin”，即如果直接对密码进行散列相对来说破解更容易，此时我们可以加一些只有系统知道的干扰数据，如用户名和ID（即盐）；这样散列的对象是“密码+用户名+ID”，这样生成的散列值相对来说更难破解。

Java代码

String str = "hello"; 
String salt = "123"; 
String md5 = new Md5Hash(str,salt).toString();//还可以转换为 toBase64()/toHex()

如上代码通过盐“123”MD5散列“hello”。另外散列时还可以指定散列次数，如2次表示：md5(md5(str))：“new Md5Hash(str,salt,2).toString()”。

Java代码

String str = "hello"; 
String salt = "123"; 
String sha1 = new Sha256Hash(str,salt).toString();

使用SHA256算法生成相应的散列数据，另外还有如SHA1、SHA512算法。

Shiro还提供了通用的散列支持：

Java代码

String str = "hello"; 
String salt = "123"; 
//内部使用MessageDigest 
String simpleHash = new SimpleHash("SHA-1",str,salt).toString();

通过调用SimpleHash时指定散列算法，其内部使用了Java的MessageDigest实现。

为了方便使用，Shiro提供了HashService，默认提供了DefaultHashService实现。

Java代码

DefaultHashService hashService = new DefaultHashService(); //默认算法SHA-512 
hashService.setHashAlgorithmName("SHA-512"); 
hashService.setPrivateSalt(new SimpleByteSource("123")); //私盐，默认无 
hashService.setGeneratePublicSalt(true);//是否生成公盐，默认false 
hashService.setRandomNumberGenerator(new SecureRandomNumberGenerator());//用于生成公盐。默认就这个 
hashService.setHashIterations(1); //生成Hash值的迭代次数 
 
HashRequest request = new HashRequest.Builder() 
      .setAlgorithmName("MD5").setSource(ByteSource.Util.bytes("hello")) 
      .setSalt(ByteSource.Util.bytes("123")).setIterations(2).build(); 
String hex = hashService.computeHash(request).toHex();

1、首先创建一个DefaultHashService，默认使用SHA-512算法；

2、可以通过hashAlgorithmName属性修改算法；

3、可以通过privateSalt设置一个私盐，其在散列时自动与用户传入的公盐混合产生一个新盐；

4、可以通过generatePublicSalt属性在用户没有传入公盐的情况下是否生成公盐；

5、可以设置randomNumberGenerator用于生成公盐；

6、可以设置hashIterations属性来修改默认加密迭代次数；

7、需要构建一个HashRequest，传入算法、数据、公盐、迭代次数。

SecureRandomNumberGenerator用于生成一个随机数：

Java代码

SecureRandomNumberGenerator randomNumberGenerator = 
   new SecureRandomNumberGenerator(); 
randomNumberGenerator.setSeed("123".getBytes()); 
String hex = randomNumberGenerator.nextBytes().toHex();

加密/解密

Shiro还提供对称式加密/解密算法的支持，如AES、Blowfish等；当前还没有提供对非对称加密/解密算法支持，未来版本可能提供。

AES算法实现：

Java代码

AesCipherService aesCipherService = new AesCipherService(); 
aesCipherService.setKeySize(128); //设置key长度 
//生成key 
Key key = aesCipherService.generateNewKey(); 
String text = "hello"; 
//加密 
String encrptText =  
aesCipherService.encrypt(text.getBytes(),key.getEncoded()).toHex(); 
//解密 
String text2 = 
 new String(aesCipherService.decrypt(Hex.decode(encrptText),key.getEncoded()).getBytes()); 
Assert.assertEquals(text,text2);

更多算法请参考示例com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.CodecAndCryptoTest。

PasswordService/CredentialsMatcher

Shiro提供了PasswordService及CredentialsMatcher用于提供加密密码及验证密码服务。

Java代码

public interface PasswordService { 
  //输入明文密码得到密文密码 
  String encryptPassword(Object plaintextPassword) throws IllegalArgumentException; 
}

Java代码

public interface CredentialsMatcher { 
  //匹配用户输入的token的凭证（未加密）与系统提供的凭证（已加密） 
  boolean doCredentialsMatch(AuthenticationToken token,AuthenticationInfo info); 
}

Shiro默认提供了PasswordService实现DefaultPasswordService；CredentialsMatcher实现PasswordMatcher及HashedCredentialsMatcher（更强大）。

DefaultPasswordService配合PasswordMatcher实现简单的密码加密与验证服务

1、定义Realm（com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm）

Java代码

public class MyRealm extends AuthorizingRealm { 
  private PasswordService passwordService; 
  public void setPasswordService(PasswordService passwordService) { 
    this.passwordService = passwordService; 
  } 
   //省略doGetAuthorizationInfo，具体看代码  
  @Override 
  protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException { 
    return new SimpleAuthenticationInfo( 
        "wu",passwordService.encryptPassword("123"),getName()); 
  } 
}

为了方便，直接注入一个passwordService来加密密码，实际使用时需要在Service层使用passwordService加密密码并存到数据库。

2、ini配置（shiro-passwordservice.ini）

Java代码

[main] 
passwordService=org.apache.shiro.authc.credential.DefaultPasswordService 
hashService=org.apache.shiro.crypto.hash.DefaultHashService 
passwordService.hashService=$hashService 
hashFormat=org.apache.shiro.crypto.hash.format.Shiro1CryptFormat 
passwordService.hashFormat=$hashFormat 
hashFormatFactory=org.apache.shiro.crypto.hash.format.DefaultHashFormatFactory 
passwordService.hashFormatFactory=$hashFormatFactory 
passwordMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.PasswordMatcher 
passwordMatcher.passwordService=$passwordService 
myRealm=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm 
myRealm.passwordService=$passwordService 
myRealm.credentialsMatcher=$passwordMatcher 
securityManager.realms=$myRealm

2.1、passwordService使用DefaultPasswordService，如果有必要也可以自定义；

2.2、hashService定义散列密码使用的HashService，默认使用DefaultHashService（默认SHA-256算法）；

2.3、hashFormat用于对散列出的值进行格式化，默认使用Shiro1CryptFormat，另外提供了Base64Format和HexFormat，对于有salt的密码请自定义实现ParsableHashFormat然后把salt格式化到散列值中；

2.4、hashFormatFactory用于根据散列值得到散列的密码和salt；因为如果使用如SHA算法，那么会生成一个salt，此salt需要保存到散列后的值中以便之后与传入的密码比较时使用；默认使用DefaultHashFormatFactory；

2.5、passwordMatcher使用PasswordMatcher，其是一个CredentialsMatcher实现；

2.6、将credentialsMatcher赋值给myRealm，myRealm间接继承了AuthenticatingRealm，其在调用getAuthenticationInfo方法获取到AuthenticationInfo信息后，会使用credentialsMatcher来验证凭据是否匹配，如果不匹配将抛出IncorrectCredentialsException异常。

另外可以参考配置shiro-jdbc-passwordservice.ini，提供了JdbcRealm的测试用例，测试前请先调用sql/shiro-init-data.sql初始化用户数据。

如上方式的缺点是：salt保存在散列值中；没有实现如密码重试次数限制。

HashedCredentialsMatcher实现密码验证服务

（编辑：安卓应用网）

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