本地存储密码的安全设计

有些应用需要把用户密码保存在本地，本方案设计了一种较为安全的密码本地存储的方案。

1 安全要求
1.1 要实现的

1. 防止攻击者得到用户密码的明文
2. 防止攻击者拿到自动登录token后，一直都可以登陆
3. 即使两个用户的密码相同，服务器保存的密文密码也不一样
4. 可在服务器端清除salt，让用户的自动登录token失效，需手动登录
5. 用户在多个终端登录同一个帐号，各终端的自动登录功能都生效

1.2 不实现的

1. 更安全的方案能做到“把本地保存的文件复制到其他客户端”登录就会失效，这依赖于客户端做处理，本方案不实现
2. 有的方案采用RSA非对称加密，本方案直接采用AES对称加密

2 APP场景分析
2.1 注册时

AesKey = 前后端约定好的密钥
ClientSalt = 客户端随机生成8个字符(从0-9A-Za-z中选)
HashedPassword = SHA1(明文密码)
EncryptedPassword = Base64(AesEncrypt(ClientSalt + HashedPassword, AesKey))

说明：

1. 注册时客户端在注册接口里提交EncryptedPassword
2. 服务器用AesKey解出ClientSalt + HashedPassword，因为ClientSalt固定22字节，能计算得到HashedPassword

注册成功后，服务器保存的用户密码是SavedPassword。生成方法如下：

ServerSalt = 服务器随机生成8个字符(从0-9A-Za-z中选)
SavedPassword = Base64(AesEncrypt(ServerSalt + HashedPassword, 服务器专用密钥))

说明：

1. 有了ServerSalt，即使两个用户的密码相同，最后的EncryptedPassword也会不一样。
2. 用户密码在数据库中没有明文存储。

2.2 手动登录时
说明：
1、客户端在手动登录接口里提交EncryptedPassword（生成方法同2.1注册时）
2、服务器验证的过程：
    1) 用AesKey从客户端的EncryptedPassword里解出HashedPassword
    2) 用服务器专用密钥从数据库的SavedPassword里解出HashedPassword
    3) 比较两个HashedPassword
    4) 验证成功后返给客户端SaltExpire和AutoLoginToken，生成方式如下：

Salt = 随机8字符(从0-9A-Za-z中选)
SaltExpire = 该Salt最后有效时间
AutoLoginToken = Base64(AesEncrypt(Salt + HashedPassword, 服务器专用密钥))

    5) 把用户ID、Salt和SaltExpire保存在Salt缓存表中
3、客户端本地存储的是SaltExpire和AutoLoginToken，没有保存明文密码
4、客户端因为不知道服务器的Aes密钥，无法解出HashedPassword

2.3 自动登录时
1、客户端先根据本地保存的SaltExpire来判断是否已过期，过期需要手动登录
2、未过期时，客户端在自动登录接口里提交AutoLoginToken
3、服务器验证的过程：
    1) 从AutoLoginToken解出Salt和HashedPassword
    2) 在Salt缓存表里查询该用户ID的此Salt是否已过期
    3) 未过期的情况下对比两个HashedPassword
    4) 验证成功时，构造新的Salt、SaltExpire及AutoLoginToken，把SaltExpire和AutoLoginToken返回给客户端
    5) 把用户ID、新的Salt和SaltExpire保存在redis中，老的Salt清除掉
4、客户端更新本地存储的SaltExpire和AutoLoginToken
5、在出现风险需要用户手动登录时，可以把用户的SaltExpire清零来实现

2.4 多终端自动登陆的时间
多终端在执行2.2手动登录过程时，会生成多份Salt/SaltExpire，一个终端自动登录后会产生新的Salt（老的那个Salt会清除掉），但不会影响另一个终端的自动登录，因为用的Salt本来就不同。

评论

2 楼 sp42 2017-07-16  

怎么 “防止攻击者拿到自动登录token后，一直都可以登陆” ？是不是客户端自己先判断 SaltExpire 是否已经过期？就是说这个 token 无论如何都会定期刷新的？

1 楼 sp42 2017-07-13  

非常好 通俗易懂