剖析 WordPress `wp_hash_password()` 函数的源码：如何利用 `phpass` 库实现安全的密码哈希。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

大家好，我是密码学界的段子手，今天咱们不讲段子，讲点正经的，关于WordPress密码哈希的那些事儿。主题就是：wp_hash_password() 函数背后的秘密——如何利用 phpass 库实现安全的密码哈希。

引言：密码，互联网世界的通行证

密码安全的重要性，不用我多说，丢个密码比丢钱包还闹心。在Web应用中，存储用户密码绝对不能明文存储，这是基本常识。如果你的数据库里躺着一堆明文密码，那简直就是在裸奔，等着被黑客叔叔们光顾。所以，密码哈希（Password Hashing）是保护用户密码的第一道防线。

WordPress的密码哲学：安全，安全，还是安全

WordPress深知密码的重要性，因此在密码处理方面下了不少功夫。wp_hash_password() 函数就是其中一个关键函数，它负责对用户的密码进行哈希处理，然后将哈希值存储到数据库中。这个函数的核心就在于利用了 phpass 库，一个专门为密码哈希设计的PHP库。

phpass 库：密码哈希界的瑞士军刀

phpass 库由一个叫 Solar Designer 的大神开发，专门用于创建强壮的密码哈希。它具有以下几个关键特性：

自适应哈希（Adaptive Hashing）： 它会根据CPU的性能自动调整哈希的迭代次数，确保在不同的服务器上都能提供足够的安全性。
盐（Salt）： 为每个密码生成唯一的盐，防止彩虹表攻击。
多种哈希算法支持： 支持多种哈希算法，如MD5、SHA256、bcrypt等。

wp_hash_password() 函数：phpass 的最佳拍档

wp_hash_password() 函数位于 WordPress 的 wp-includes/pluggable.php 文件中。它接受一个明文密码作为输入，然后使用 phpass 库对其进行哈希处理，最终返回哈希后的密码。

让我们深入源码，看看它到底是怎么工作的：

function wp_hash_password( $password ) {
    global $wp_hasher;

    if ( empty( $wp_hasher ) ) {
        require_once ABSPATH . WPINC . '/class-phpass.php';
        $wp_hasher = new PasswordHash( 8, true ); // 8 是哈希迭代次数，true 表示使用 Portable hashes
    }

    return $wp_hasher->HashPassword( trim( $password ) );
}

这段代码简洁明了，主要做了三件事：

引入 phpass 库： 如果 $wp_hasher 对象不存在，就引入 class-phpass.php 文件，并创建一个 PasswordHash 类的实例。
初始化 PasswordHash 对象： PasswordHash( 8, true ) 这行代码非常重要。8 是哈希迭代次数（cost），数值越大，哈希计算越慢，安全性越高。true 表示使用 Portable hashes，这意味着生成的哈希值可以在不同的PHP版本和服务器上使用。
哈希密码： 调用 $wp_hasher->HashPassword() 方法对密码进行哈希处理，并返回哈希后的字符串。

PasswordHash 类：phpass 的核心

PasswordHash 类是 phpass 库的核心，它负责生成和验证密码哈希。我们来深入了解一下它的主要方法：

PasswordHash( $iteration_count_log2, $portable_hashes )： 构造函数，用于初始化哈希的迭代次数和是否使用 Portable hashes。
HashPassword( $password )： 哈希密码，生成最终的哈希字符串。这是最关键的方法。
CheckPassword( $password, $stored_hash )： 验证密码，将明文密码与存储的哈希值进行比较。

深入 HashPassword() 方法：哈希的奥秘

HashPassword() 方法的实现比较复杂，但它的核心思想是：

生成盐（Salt）： 为每个密码生成一个随机的盐。盐的作用是防止彩虹表攻击。
计算哈希值： 将盐和密码组合在一起，然后使用哈希算法（通常是MD5）进行多次迭代计算，生成最终的哈希值。
格式化哈希字符串： 将哈希算法、迭代次数、盐和哈希值组合成一个字符串，并返回。

下面是 HashPassword() 方法的简化版代码，方便大家理解：

function HashPassword( $password ) {
    $random = $this->get_random_bytes(12); // 生成 12 字节的随机盐
    $hash = md5($random . $password); // 使用 MD5 哈希算法
    for ($i = 0; $i < (1 << $this->iteration_count_log2); $i++) {
        $hash = md5($hash . $password); // 多次迭代哈希
    }
    return $this->encode64($random) . $hash; // 编码盐和哈希值并组合
}

深入 CheckPassword() 方法：验证的艺术

CheckPassword() 方法用于验证用户输入的密码是否正确。它的工作流程如下：

解析哈希字符串： 从存储的哈希字符串中提取哈希算法、迭代次数、盐和哈希值。
重新计算哈希值： 使用相同的哈希算法、迭代次数和盐，对用户输入的密码进行哈希计算。
比较哈希值： 将重新计算的哈希值与存储的哈希值进行比较。如果相同，则密码正确；否则，密码错误。

下面是 CheckPassword() 方法的简化版代码，方便大家理解：

function CheckPassword($password, $stored_hash) {
    $salt = substr($stored_hash, 0, 16); // 从哈希值中提取盐
    $hash = substr($stored_hash, 16); // 从哈希值中提取哈希值
    $new_hash = md5($salt . $password); // 重新计算哈希值
    for ($i = 0; $i < (1 << $this->iteration_count_log2); $i++) {
        $new_hash = md5($new_hash . $password); // 多次迭代哈希
    }
    return $hash === $new_hash; // 比较哈希值
}

表格：wp_hash_password() 函数和 phpass 库的关键组成部分

组件	描述
`wp_hash_password()`	WordPress 的核心函数，负责调用 `phpass` 库来哈希密码。
`class-phpass.php`	`phpass` 库的PHP文件，包含 `PasswordHash` 类的定义。
`PasswordHash` 类	`phpass` 库的核心类，包含哈希密码和验证密码的方法。
`HashPassword()`	`PasswordHash` 类的核心方法，负责生成密码哈希。
`CheckPassword()`	`PasswordHash` 类的核心方法，负责验证密码。
盐 (Salt)	一个随机字符串，用于防止彩虹表攻击。
哈希算法 (Hashing Algorithm)	`phpass` 库支持多种哈希算法，如MD5、SHA256、bcrypt等。默认使用MD5，但可以通过配置修改。
迭代次数 (Iteration Count)	哈希算法的迭代次数，用于增加哈希的计算复杂度，提高安全性。 `phpass` 库会自动调整迭代次数，以适应不同的服务器性能。
Portable hashes	一种哈希格式，可以在不同的PHP版本和服务器上使用。

代码示例：如何使用 wp_hash_password() 函数

// 假设用户输入的密码是 $password
$password = $_POST['password'];

// 使用 wp_hash_password() 函数哈希密码
$hashed_password = wp_hash_password( $password );

// 将哈希后的密码存储到数据库中
// 例如：
// $wpdb->update( $wpdb->users, array( 'user_pass' => $hashed_password ), array( 'ID' => $user_id ) );

// 验证密码
$stored_password = get_user_meta( $user_id, 'password', true ); // 从数据库中获取存储的哈希密码
if ( wp_check_password( $password, $stored_password, $user_id ) ) {
    // 密码正确
    echo "密码正确！";
} else {
    // 密码错误
    echo "密码错误！";
}

代码示例：直接使用 phpass 库

虽然在 WordPress 中通常使用 wp_hash_password() 函数，但了解如何直接使用 phpass 库也是很有帮助的。

require_once 'class-phpass.php'; // 引入 phpass 库

$hasher = new PasswordHash(8, true); // 初始化 PasswordHash 对象

$password = "mysecretpassword"; // 用户密码

$hash = $hasher->HashPassword($password); // 哈希密码

echo "哈希后的密码: " . $hash . "n";

$check = $hasher->CheckPassword($password, $hash); // 验证密码

if ($check) {
  echo "密码验证成功!n";
} else {
  echo "密码验证失败!n";
}

安全性考虑：不仅仅是 phpass

虽然 phpass 库提供了一定的安全性，但仅仅依赖它是不够的。以下是一些额外的安全建议：

使用HTTPS： 确保你的网站使用HTTPS协议，防止密码在传输过程中被窃取。
强制使用强密码： 要求用户设置包含大小写字母、数字和符号的强密码。
限制登录尝试次数： 防止暴力破解密码。
定期更新WordPress和插件： 及时修复安全漏洞。
双因素认证 (2FA)： 这是提高账户安全性的一个重要手段。即使密码泄露，攻击者仍然需要第二个因素 (例如手机验证码) 才能登录。

wp_check_password() 函数：密码验证的守护神

WordPress 还提供了一个 wp_check_password() 函数，用于验证用户输入的密码是否与存储的哈希密码匹配。这个函数内部实际上也是调用了 phpass 库的 CheckPassword() 方法。

function wp_check_password( $password, $hash, $user_id = '' ) {
    global $wp_hasher;

    if ( empty( $wp_hasher ) ) {
        require_once ABSPATH . WPINC . '/class-phpass.php';
        $wp_hasher = new PasswordHash( 8, true );
    }

    $check = $wp_hasher->CheckPassword( trim( $password ), $hash );

    /**
     * Fires when a password has been successfully checked against a known hash.
     *
     * @since 2.5.0
     *
     * @param string $password The password that was used to attempt the authentication.
     * @param string $hash     The hash that the password was tested against.
     * @param string $user_id  The user ID.
     */
    do_action( 'check_password', $password, $hash, $user_id );

    return apply_filters( 'check_password', $check, $password, $hash, $user_id );
}

更现代的选择：password_hash() 和 password_verify()

PHP 5.5 引入了 password_hash() 和 password_verify() 函数，它们使用 bcrypt 算法，提供了更强的密码哈希安全性。 bcrypt 被认为是目前最安全的密码哈希算法之一。

虽然 WordPress 仍然使用 phpass 库，但在新的项目中，建议使用 password_hash() 和 password_verify() 函数。

总结：密码安全，永无止境

密码安全是一个持续不断的过程，需要我们不断学习和改进。wp_hash_password() 函数和 phpass 库是 WordPress 密码安全的重要组成部分，但它们并不是万能的。我们需要结合其他安全措施，才能更好地保护用户的密码安全。

记住，密码安全就像刷牙，每天都要做，而且要认真做。希望今天的讲座能帮助大家更好地理解 WordPress 的密码哈希机制，并在实际项目中应用这些知识，保护用户的密码安全。

好了，今天的讲座就到这里。下次有机会再跟大家分享其他有趣的密码学知识。祝大家代码无bug，密码永不泄露！

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