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shiro编码和加密代码详解

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章shiro编码和加密代码详解由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

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   。

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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   。

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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   。

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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   。

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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   。

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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   。

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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   。

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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   。

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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.

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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   。

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

Java代码  。

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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   。

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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   。

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[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 。

Shiro提供了CredentialsMatcher的散列实现HashedCredentialsMatcher，和之前的PasswordMatcher不同的是，它只用于密码验证，且可以提供自己的盐，而不是随机生成盐，且生成密码散列值的算法需要自己写，因为能提供自己的盐。  。

1、生成密码散列值 。

此处我们使用MD5算法，“密码+盐（用户名+随机数）”的方式生成散列值:

Java代码   。

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String algorithmName = "md5" ;
String username = "liu" ;
String password = "123" ;
String salt1 = username;
String salt2 = new SecureRandomNumberGenerator().nextBytes().toHex();
int hashIterations = 2 ; 
SimpleHash hash = new SimpleHash(algorithmName, password, salt1 + salt2, hashIterations);
String encodedPassword = hash.toHex();

如果要写用户模块，需要在新增用户/重置密码时使用如上算法保存密码，将生成的密码及salt2存入数据库（因为我们的散列算法是：md5(md5(密码+username+salt2))）。  。

2、生成Realm（com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm2） 。

Java代码   。

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protected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {
   String username = "liu" ; //用户名及salt1
   String password = "202cb962ac59075b964b07152d234b70" ; //加密后的密码
   String salt2 = "202cb962ac59075b964b07152d234b70" ;
SimpleAuthenticationInfo ai = 
     new SimpleAuthenticationInfo(username, password, getName());
   ai.setCredentialsSalt(ByteSource.Util.bytes(username+salt2)); //盐是用户名+随机数
     return ai;
}
 

此处就是把步骤1中生成的相应数据组装为SimpleAuthenticationInfo，通过SimpleAuthenticationInfo的credentialsSalt设置盐，HashedCredentialsMatcher会自动识别这个盐。  。

如果使用JdbcRealm，需要修改获取用户信息（包括盐）的sql：“select password, password_salt from users where username = ?”，而我们的盐是由username+password_salt组成，所以需要通过如下ini配置（shiro-jdbc-hashedCredentialsMatcher.ini）修改:

Java代码   。

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jdbcRealm.saltStyle=COLUMN
jdbcRealm.authenticationQuery=select password, concat(username,password_salt) from users where username = ?
jdbcRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher

1、saltStyle表示使用密码+盐的机制，authenticationQuery第一列是密码，第二列是盐； 。

2、通过authenticationQuery指定密码及盐查询SQL；  。

此处还要注意Shiro默认使用了apache commons BeanUtils，默认是不进行Enum类型转型的，此时需要自己注册一个Enum转换器“BeanUtilsBean.getInstance().getConvertUtils().register(new EnumConverter(), JdbcRealm.SaltStyle.class);”具体请参考示例“com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.PasswordTest”中的代码。  。

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。  。

3、ini配置（shiro-hashedCredentialsMatcher.ini） 。

Java代码   。

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[main]
credentialsMatcher=org.apache.shiro.authc.credential.HashedCredentialsMatcher
credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5
credentialsMatcher.hashIterations= 2
credentialsMatcher.storedCredentialsHexEncoded= true
myRealm=com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.realm.MyRealm2
myRealm.credentialsMatcher=$credentialsMatcher
securityManager.realms=$myRealm

1、通过credentialsMatcher.hashAlgorithmName=md5指定散列算法为md5，需要和生成密码时的一样； 。

2、credentialsMatcher.hashIterations=2，散列迭代次数，需要和生成密码时的意义； 。

3、credentialsMatcher.storedCredentialsHexEncoded=true表示是否存储散列后的密码为16进制，需要和生成密码时的一样，默认是base64；  。

此处最需要注意的就是HashedCredentialsMatcher的算法需要和生成密码时的算法一样。另外HashedCredentialsMatcher会自动根据AuthenticationInfo的类型是否是SaltedAuthenticationInfo来获取credentialsSalt盐。  。

4、测试用例请参考com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.PasswordTest。  。

密码重试次数限制 。

如在1个小时内密码最多重试5次，如果尝试次数超过5次就锁定1小时，1小时后可再次重试，如果还是重试失败，可以锁定如1天，以此类推，防止密码被暴力破解。我们通过继承HashedCredentialsMatcher，且使用Ehcache记录重试次数和超时时间.

com.github.zhangkaitao.shiro.chapter5.hash.credentials.RetryLimitHashedCredentialsMatcher:

Java代码   。

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public boolean doCredentialsMatch(AuthenticationToken token, AuthenticationInfo info) {
     String username = (String)token.getPrincipal();
     //retry count + 1
     Element element = passwordRetryCache.get(username);
     if (element == null ) {
       element = new Element(username , new AtomicInteger( 0 ));
       passwordRetryCache.put(element);
     }
     AtomicInteger retryCount = (AtomicInteger)element.getObjectValue();
     if (retryCount.incrementAndGet() > 5 ) {
       //if retry count > 5 throw
       throw new ExcessiveAttemptsException();
     }
 
     boolean matches = super .doCredentialsMatch(token, info);
     if (matches) {
       //clear retry count
       passwordRetryCache.remove(username);
     }
     return matches;
}

如上代码逻辑比较简单，即如果密码输入正确清除cache中的记录；否则cache中的重试次数+1，如果超出5次那么抛出异常表示超出重试次数了.

总结 。

以上所述是小编给大家介绍的shiro编码和加密，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我网站的支持！ 。

原文链接：http://blog.sina.com.cn/s/blog_9c6852670102wwb2.html 。

最后此篇关于shiro编码和加密代码详解的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于shiro编码和加密代码详解的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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