在 .NET 中使用 PBKDF2 和 nonce 进行 Web 身份验证的良好做法

Question

我正在构建 Web 应用程序，需要使用用户密码对用户进行身份验证。我正在尝试将其构建为 2021 年被认为是良好安全实践的标准。据我从我在网上阅读的内容中收集到的信息，从客户端发送密码到服务器通过 HTTPS（仅）。

[编辑：关于服务器的上下文] 在服务器端，我打算为每个用户存储一个盐和他们密码的散列版本。在网络上，我显然不应该发送明文密码，而且，为了防止回放，我也不应该发送散列密码值。因此，下面的客户端算法。 [结束编辑]

用户密码在客户端进行哈希处理[编辑：使用与服务器端相同的盐]。
Nonce 在客户端生成[编辑：这应该是服务器生成并提供给客户端，见评论]
散列密码加上随机数在客户端散列。
随机数和最终哈希通过 HTTPS 从客户端发送到服务器。
一定要清除客户端上的密码（不是在我的代码示例中）。

这是我的实验示例代码：

public const int HASH_SIZE = 24; // size in bytes
public const int ITERATIONS = 100000; // number of pbkdf2 iterations
public const int NONCE_SIZE = 8; // size in bytes

public static string PasswordFlow(string userPassword, byte[] userSalt)
{
    // Hash the user password + user salt
    var hpwd = KeyDerivation.Pbkdf2(userPassword, userSalt, KeyDerivationPrf.HMACSHA512, ITERATIONS, HASH_SIZE);

    // Generate an 8 byte nonce using RNGCryptoServiceProvider
    RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
    byte[] nonce = new byte[NONCE_SIZE];
    rng.GetBytes(nonce);

    // Hash the hpwd byte[] converted to Base64 with the nonce byte array as salt
    var final = KeyDerivation.Pbkdf2(Convert.ToBase64String(hpwd), nonce, KeyDerivationPrf.HMACSHA512, ITERATIONS, HASH_SIZE);

    return Convert.ToBase64String(nonce)+"$"+ Convert.ToBase64String(final);
}

对于上述过程，我将不胜感激。我是否误解了它，搞砸了或错过了什么？我也在尝试理解：

PBKDF2可以用两次吗？
100,000 次迭代是否是 PBKDF 迭代的合理大小？
24 字节是否是 PBKDF2 的合理哈希大小？
我认为 8 个字节对于 nonce（64 位数字）来说是一个合理的大小？
PBKDF2 在 base64 和 nonce 中的哈希值有问题吗？运行（它需要一个字符串输入）。

我不是安全专家，我也是 C# 菜鸟，所以请原谅任何错误。

Answer 1

PBKDF2 旨在通过增加计算成本来减少暴力攻击。它不是为了解决发送明文密码的问题 - 这应该通过其他安全机制来完成 - 安全通信（即 TLS 1.3）。

如果安全通信被破坏，那么无论您发送密码的明文还是散列都没有关系。

你所说的 NONCE 应该叫做 SALT。

基本上，PBKFD2:

获取您发送的任何数据（即密码）
加盐
应用 PRF（伪随机函数）次数
Returns n 位派生密码

所以，回答你的问题：

可以运行 PBKDF2 两次，但是我会增加迭代次数，而不是运行两次
100,000 是合理的迭代次数
24 字节（192 位）是合理的散列大小。尽管您使用 HMACSHA512 作为 PFR，它会生成大小为 512 位的散列。
PBKDF2 标准允许 8 个字节的 SALT，但是 NIST 建议最少。 16 字节 - 我会增加 SALT 大小
如前所述，您可以在任何字符串输入上运行 PBKDF2。在大多数情况下，它将是密码或密码

在 .NET 中使用 PBKDF2 和 nonce 进行 Web 身份验证的良好做法

Good practice web authentication with PBKDF2 and nonce in .NET

c#

security

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