delphi - 在 Windows 中存储密码的安全方法

Question

我正在尝试保护包含敏感信息的本地数据库(类似于 this question，仅适用于 delphi 2010)

我正在使用DISQLite component ，它确实支持 AES 加密，但我仍然需要保护我用来解密和读取数据库的密码。

我最初的想法是生成一个随 secret 码，使用 DPAPI 之类的东西存储它(Crypt32.dll 中的 CryptProtectData 和 CryptUnprotectData 函数)，但我不能找到 Delphi 的任何示例

我的问题是:如何安全地存储随机生成的密码？或者，假设DPAPI道路是安全的，我如何在Delphi中实现这个DPAPI？

Answer 1

最好使用Windows'DPAPI 。它比使用其他方法安全得多:

• CryptProtectData/CryptProtectMemory
• CryptUnprotectData/CryptUnprotectMemory

CryptProtectMemory/CryptUnprotectMemory 提供更大的灵 active :

• CRYPTPROTECTMEMORY_SAME_PROCESS:只有您的进程才能解密您的数据
• CRYPTPROTECTMEMORY_CROSS_PROCESS:任何进程都可以解密您的数据
• CRYPTPROTECTMEMORY_SAME_LOGON:只有使用同一用户且在同一 session 中运行的进程才能解密数据

优点:

1. 无需 key - Windows do it for you
2. 精细控制:每个进程/每个 session /每次登录/每台机器
3. CryptProtectData 存在于 Windows 2000 及更高版本中
4. DPAPI Windows 比使用由你、我和那些相信 Random() 返回绝对随机数的人编写的“安全”相关代码更安全:) 事实上，微软在安全领域拥有数十年的经验，受到最多的攻击曾经的操作系统:o)

缺点:

1. 对于 CRYPTPROTECTMEMORY_SAME_PROCESS One* 可以在您的进程中注入(inject)一个新线程，并且该线程可以解密您的数据
2. 如果有人重置(而不是更改)用户密码，您将无法解密您的数据
3. 对于 CRYPTPROTECTMEMORY_SAME_LOGON:如果用户*运行被黑客入侵的进程，它就可以解密您的数据
4. 如果您使用 CRYPTPROTECT_LOCAL_MACHINE - 该计算机上的每个用户*都可以解密数据。 This is why it's not recommended to save passwords in .RDP files
5. Known issues

注意:“每个用户”是指拥有使用 DPAPI 的工具或技能的用户

无论如何 - 你有选择。

请注意，@David-Heffernan 是对的 - 存储在计算机上的任何内容都可以解密 - 从内存中读取它，在进程中注入(inject)线程等。

另一方面……我们为什么不让 cookies 的生活变得更艰难呢？ :)

经验法则:使用后清除所有包含敏感数据的缓冲区。这并不会让事情变得 super 安全，但会降低你的内存包含敏感数据的可能性。当然，这并不能解决另一个主要问题:其他 Delphi 组件如何处理您传递给它们的敏感数据:)

Security Library by JEDI采用面向对象的 DPAPI 方法。此外，JEDI 项目还包含 DPAPI (JWA IIRC) 的已翻译 Windows header

更新:以下是使用 DPAPI 的示例代码(使用 JEDI API ):

Uses SysUtils, jwaWinCrypt, jwaWinBase, jwaWinType;

function dpApiProtectData(var fpDataIn: tBytes): tBytes;
var
  dataIn,               // Input buffer (clear-text/data)
  dataOut: DATA_BLOB;   // Output buffer (encrypted)
begin
  // Initializing variables
  dataOut.cbData := 0;
  dataOut.pbData := nil;

  dataIn.cbData := length(fpDataIn); // How much data (in bytes) we want to encrypt
  dataIn.pbData := @fpDataIn[0];     // Pointer to the data itself - the address of the first element of the input byte array

  if not CryptProtectData(@dataIn, nil, nil, nil, nil, 0, @dataOut) then
    RaiseLastOSError; // Bad things happen sometimes

  // Copy the encrypted bytes to RESULT variable
  setLength(result, dataOut.cbData);
  move(dataOut.pbData^, result[0], dataOut.cbData);
  LocalFree(HLOCAL(dataOut.pbData));                  // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa380261(v=vs.85).aspx
//  fillChar(fpDataIn[0], length(fpDataIn), #0);  // Eventually erase input buffer i.e. not to leave sensitive data in memory
end;

function dpApiUnprotectData(fpDataIn: tBytes): tBytes;
var
  dataIn,               // Input buffer (clear-text/data)
  dataOut: DATA_BLOB;   // Output buffer (encrypted)
begin
  dataOut.cbData := 0;
  dataOut.pbData := nil;

  dataIn.cbData := length(fpDataIn);
  dataIn.pbData := @fpDataIn[0];

  if not CryptUnprotectData(
    @dataIn,  
    nil, 
    nil, 
    nil, 
    nil, 
    0,         // Possible flags: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa380261%28v=vs.85%29.aspx 
               // 0 (zero) means only the user that encrypted the data will be able to decrypt it
    @dataOut
  ) then
    RaiseLastOSError;

  setLength(result, dataOut.cbData);                  // Copy decrypted bytes in the RESULT variable
  move(dataOut.pbData^, result[0], dataOut.cbData);   
  LocalFree(HLOCAL(dataOut.pbData));                  // http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa380882%28v=vs.85%29.aspx
end;

procedure testDpApi;
var
  bytesClearTextIn,       // Holds input bytes
  bytesClearTextOut,      // Holds output bytes
  bytesEncrypted: tBytes; // Holds the resulting encrypted bytes
  strIn, strOut: string;  // Input / Output strings
begin

  // *** ENCRYPT STRING TO BYTE ARRAY
  strIn := 'Some Secret Data Here';

  // Copy string contents to bytesClearTextIn
  // NB: this works for STRING type only!!! (AnsiString / UnicodeString)
  setLength(bytesClearTextIn, length(strIn) * sizeOf(char));
  move(strIn[1], bytesClearTextIn[0], length(strIn) * sizeOf(char));

  bytesEncrypted := dpApiProtectData(bytesClearTextIn);     // Encrypt data

  // *** DECRYPT BYTE ARRAY TO STRING
  bytesClearTextOut := dpApiUnprotectData(bytesEncrypted);  // Decrypt data

  // Copy decrypted bytes (bytesClearTextOut) to the output string variable
  // NB: this works for STRING type only!!! (AnsiString / UnicodeString)    
  setLength(strOut, length(bytesClearTextOut) div sizeOf(char));
  move(bytesClearTextOut[0], strOut[1], length(bytesClearTextOut));

  assert(strOut = strIn, 'Boom!');  // Boom should never booom :)

end;

注释:

• 该示例是使用 CryptProtectData/CryptUnprotectData 的轻量级版本；
• 加密是面向字节的，因此使用 tBytes 更容易(tBytes = 字节数组)；
• 如果输入和输出字符串都是UTF8String，则删除“* sizeOf(char)”，因为UTF8String的char只有1个字节
• 使用CryptProtectMemory/CryptUnProtectMemory类似