Shiro基础知识05----加密/解密

1 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。

// base64编码/解码操作
String str = "hello";
String base64Encoded = Base64.encodeToString(str.getBytes());
String str2 = Base64.decodeToString(base64Encoded);
Assert.assertEquals(str, str2);

// 16进制字符串编码/解码
String str = "hello";
String base64Encoded = Hex.encodeToString(str.getBytes());
String str2 = new String(Hex.decode(base64Encoded.getBytes()));
Assert.assertEquals(str, str2);

2 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。

//MD5加密
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()”。

// 使用SHA256算法生成相应的散列数据，另外还有如SHA1、SHA512算法。
String str = "hello";
String salt = "123";
String sha1 = new Sha256Hash(str, salt).toString();

Shiro还提供了通用的散列支持：

String str = "hello";
String salt = "123";
//通过调用SimpleHash时指定散列算法，其内部使用了Java的MessageDigest实现。
String simpleHash = new SimpleHash("SHA-1", str, salt).toString();

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

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：

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

3 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：
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);

4.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。

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。