1. 什么是 BCrypt？

BCrypt 是一种专门用于密码哈希的算法，基于 Blowfish 加密算法设计，由 Niels Provos 和 David Mazières 在 1999 年提出。

它不是通用哈希算法（如 MD5、SHA-1），而是专为密码存储设计的安全哈希函数。

2. 为什么需要 BCrypt？

2.1. 传统哈希的缺陷

传统哈希的致命问题：

1. 速度快 → 攻击者每秒可尝试数亿次

2. 无盐（salt） → 相同密码 → 相同哈希 → 彩虹表直接查

3. 固定强度 → 硬件升级后更容易破解

2.2. BCrypt 的三大核心优势

3. BCrypt 密码格式详解

一个标准的 BCrypt 密码长这样：

$2a$10$76rfsU6ZGuEhPqDikcSOKuRzTjHpgu1osINW/8lzsPa7nBPe91Ozm

3.1. 拆解结构：

$2a$10$76rfsU6ZGuEhPqDikcSOKuRzTjHpgu1osINW/8lzsPa7nBPe91Ozm
│  │   └────────────────────────────────────────────────────┘
│  │                              │
│  │                           22字符 salt + 31字符 hash（共53字符）
│  │
│  └── Cost Factor（强度因子，10 表示 2^10 次迭代）
│
└──── Algorithm Version（$2a$, $2b$, $2y$）

3.2. 各部分说明

注意：BCrypt 使用的是 Modified Base64 编码，字符集为 ./ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789，所以 / 是合法字符。

4. BCrypt 的工作原理

4.1. 加密过程（注册/修改密码）

String hashed = BCrypt.hashpw("明文密码", BCrypt.gensalt());

步骤：

1. 生成一个随机 salt（16 字节）

2. 使用 salt 和 password 进行多次 Blowfish 加密（次数由 cost factor 决定）

3. 将算法版本、cost、salt、hash 拼接成 $2a$... 格式输出

4.2. 验证过程（登录）

boolean isMatch = BCrypt.checkpw("用户输入", "数据库存储的$2a$...");

步骤：

1. 从存储的字符串中提取出 salt 和 cost

2. 用提取的 salt 对用户输入的明文进行同样强度的哈希

3. 比较结果是否一致

开发者不需要手动处理 salt！

5. Java 中使用 BCrypt（Spring Security）

5.1. 添加依赖（Spring Boot 已包含）

<dependency>
    <groupId>org.springframework.security</groupId>
    <artifactId>spring-security-core</artifactId>
</dependency>

5.2. 配置 PasswordEncoder

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
    return new BCryptPasswordEncoder(); // 默认 cost = 10
}

或自定义强度：

@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {
    return new BCryptPasswordEncoder(12); // cost = 12，更慢更安全
}

5.3. 使用示例

@Autowired
private PasswordEncoder passwordEncoder;

// 注册时加密
String rawPassword = "123456";
String encoded = passwordEncoder.encode(rawPassword);
// 存入数据库：$2a$10$76rfsU6ZGuEhPqDikcSOKuRzTjHpgu1osINW/8lzsPa7nBPe91Ozm

// 登录时验证
boolean isMatch = passwordEncoder.matches("123456", encoded); // true

6. BCrypt 的安全性优势

7. Cost Factor（强度因子）选择建议

建议：生产环境使用 10~12

测试你的服务器性能：

long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    passwordEncoder.encode("test");
}
System.out.println("10次加密耗时: " + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

理想值：每次加密 30~100ms

8. 常见问题解答

8.1.  为什么每次加密结果不同？

因为每次生成的 salt 不同，但 matches() 方法能正确验证。

8.2. 数据库需要单独存 salt 吗？

不需要！ salt 已包含在 $2a$... 字符串中。

8.3. 能和其他算法共存吗？

✅ 可以！使用 DelegatingPasswordEncoder：

Map<String, PasswordEncoder> encoders = new HashMap<>();
encoders.put("bcrypt", new BCryptPasswordEncoder());
encoders.put("pbkdf2", new Pbkdf2PasswordEncoder());

return new DelegatingPasswordEncoder("bcrypt", encoders);

8.4. BCrypt 有长度限制吗？

是的！BCrypt 只处理前 72 个字节。

• 如果密码太长（如 >72 字符），后面的字符会被忽略

• 建议前端限制密码长度（如 64 位以内）

9. 与其他算法对比

Argon2 是目前最安全的，但 BCrypt 仍是主流选择。

10. 总结