Since 2017, NIST recommends using a secret input when hashing memorized secrets such as passwords. By mixing in a secret input (commonly called a "pepper"), one prevents an attacker from brute-forcing the password hashes altogether, even if they have the hash and salt. For example, an SQL injection typically affects only the database, not files on disk, so a pepper stored in a config file would still be out of reach for the attacker. A pepper must be randomly generated once and can be the same for all users. Many password leaks could have been made completely useless if site owners had done this.
Since there is no pepper parameter for password_hash (even though Argon2 has a "secret" parameter, PHP does not allow to set it), the correct way to mix in a pepper is to use hash_hmac(). The "add note" rules of php.net say I can't link external sites, so I can't back any of this up with a link to NIST, Wikipedia, posts from the security stackexchange site that explain the reasoning, or anything... You'll have to verify this manually. The code:
// config.conf
pepper=c1isvFdxMDdmjOlvxpecFw
<?php
// register.php
$pepper = getConfigVariable("pepper");
$pwd = $_POST['password'];
$pwd_peppered = hash_hmac("sha256", $pwd, $pepper);
$pwd_hashed = password_hash($pwd_peppered, PASSWORD_ARGON2ID);
add_user_to_database($username, $pwd_hashed);
?>
<?php
// login.php
$pepper = getConfigVariable("pepper");
$pwd = $_POST['password'];
$pwd_peppered = hash_hmac("sha256", $pwd, $pepper);
$pwd_hashed = get_pwd_from_db($username);
if (password_verify($pwd_peppered, $pwd_hashed)) {
echo "Password matches.";
}
else {
echo "Password incorrect.";
}
?>
Note that this code contains a timing attack that leaks whether the username exists. But my note was over the length limit so I had to cut this paragraph out.
Also note that the pepper is useless if leaked or if it can be cracked. Consider how it might be exposed, for example different methods of passing it to a docker container. Against cracking, use a long randomly generated value (like in the example above), and change the pepper when you do a new install with a clean user database. Changing the pepper for an existing database is the same as changing other hashing parameters: you can either wrap the old value in a new one and layer the hashing (more complex), you compute the new password hash whenever someone logs in (leaving old users at risk, so this might be okay depending on what the reason is that you're upgrading).
Why does this work? Because an attacker does the following after stealing the database:
password_verify("a", $stolen_hash)
password_verify("b", $stolen_hash)
...
password_verify("z", $stolen_hash)
password_verify("aa", $stolen_hash)
etc.
(More realistically, they use a cracking dictionary, but in principle, the way to crack a password hash is by guessing. That's why we use special algorithms: they are slower, so each verify() operation will be slower, so they can try much fewer passwords per hour of cracking.)
Now what if you used that pepper? Now they need to do this:
password_verify(hmac_sha256("a", $secret), $stolen_hash)
Without that $secret (the pepper), they can't do this computation. They would have to do:
password_verify(hmac_sha256("a", "a"), $stolen_hash)
password_verify(hmac_sha256("a", "b"), $stolen_hash)
...
etc., until they found the correct pepper.
If your pepper contains 128 bits of entropy, and so long as hmac-sha256 remains secure (even MD5 is technically secure for use in hmac: only its collision resistance is broken, but of course nobody would use MD5 because more and more flaws are found), this would take more energy than the sun outputs. In other words, it's currently impossible to crack a pepper that strong, even given a known password and salt.
password_hash
(PHP 5 >= 5.5.0, PHP 7, PHP 8)
password_hash — Создаёт хеш пароля
Описание
Функция password_hash() создаёт хеш пароля, используя сильный необратимый алгоритм хеширования.
Поддерживаются следующие алгоритмы:
-
PASSWORD_DEFAULT— будет выбран алгоритм bcrypt (по умолчанию с PHP 5.5.0). Обратите внимание, алгоритм может измениться на более сильный, когда такой добавится в PHP. При изменении алгоритма и длина результата также может измениться. Поэтому длину поля для хранения в базе данных лучше устанавливать более 60 символов (255 символов будет хорошим значением). -
PASSWORD_BCRYPT— будет выбран алгоритмCRYPT_BLOWFISH. Генерирует стандартный хеш с идентификатором "$2y$", совместимый с тем, который генерирует функция crypt(). В результате будет сгенерирована строка длиной 60 символов илиfalseв случае возникновения ошибки. -
PASSWORD_ARGON2I— будет выбран алгоритм хеширования Argon2i. Этот алгоритм будет доступен, только если PHP собран с поддержкой Argon2. -
PASSWORD_ARGON2ID— будет выбран алгоритм хеширования Argon2id. Этот алгоритм будет доступен, только если PHP собран с поддержкой Argon2.
Поддерживаемые опции для PASSWORD_BCRYPT:
-
salt(string) — для самостоятельного задания соли для хеширования. Обратите внимание, что это приведёт к переопределению и предотвратит автоматическое создание соли.Если не задано, то функция password_hash() будет генерировать случайную соль для каждого хешируемого пароля. Это предпочтительный режим работы.
ВниманиеЭта опция объявлена устаревшей. Рекомендуется использовать автоматически генерируемую соль. Начиная с PHP 8.0.0 явно заданная соль игнорируется.
-
cost(int) — задаёт алгоритмическую сложность. Пример с этой опцией можно посмотреть на странице, посвящённой функции crypt().Если не задано, то будет выбрано значение по умолчанию:
10. Это хорошая базовая стоимость, но можно увеличить её, если позволяет производительность оборудования.
Поддерживаемые опции для PASSWORD_ARGON2I и
PASSWORD_ARGON2ID:
-
memory_cost(int) — максимальный размер памяти (в килобайтах), которая будет использована для вычисления хеша Argon2. По умолчанию будет выбрано значение константыPASSWORD_ARGON2_DEFAULT_MEMORY_COST. -
time_cost(int) — максимально возможное время, которое можно потратить на вычисление хеша Argon2. По умолчанию будет выбрано значение константыPASSWORD_ARGON2_DEFAULT_TIME_COST. -
threads(int) — количество потоков, которые можно задействовать для вычисления хеша Argon2. По умолчанию будет выбрано значение константыPASSWORD_ARGON2_DEFAULT_THREADS.ВниманиеДоступно только тогда, когда в PHP доступен модуль libargon2, но не при реализации libsodium.
Список параметров
-
password -
Пользовательский пароль.
ПредостережениеИспользование алгоритма
PASSWORD_BCRYPTприведёт к обрезанию поляpasswordдо максимальной длины — 72 байта. -
algo -
Константа, обозначающая используемый алгоритм хеширования пароля.
-
options -
Ассоциативный массив с опциями. За документацией по поддерживаемым опциям для каждого алгоритма обратитесь к разделу Константы алгоритмов хеширования паролей.
Если не задано, то будет использована стандартная стоимость, и соль будет сгенерирована автоматически.
Возвращаемые значения
Возвращает хешированный пароль.
Выбранный алгоритм, стоимость и соль будут возвращены как часть хеша. Таким образом, информация, необходимая для проверки хеша, будет в него включена. Это позволит функции password_verify() проверять хеш без отдельного хранения информации о соли и алгоритме.
Список изменений
| Версия | Описание |
|---|---|
| 8.0.0 |
password_hash() больше не возвращает значение false в случае возникновения ошибки.
Вместо этого будет выброшено исключение ValueError,
если алгоритм хеширования пароля недействителен, или Error,
если хеширование пароля не удалось из-за неизвестной ошибки.
|
| 8.0.0 |
Параметр algo теперь допускает значение null.
|
| 7.4.0 |
Параметр algo теперь ожидает строку (string), но всё ещё принимает
число (int) для обратной совместимости.
|
| 7.4.0 | Модуль sodium обеспечивает альтернативную реализацию паролей Argon2. |
| 7.3.0 |
Добавлена поддержка алгоритма хеширования паролей Argon2id с помощью PASSWORD_ARGON2ID.
|
| 7.2.0 |
Добавлена поддержка хеширующего алгоритма Argon2i с помощью PASSWORD_ARGON2I.
|
Примеры
Пример #1 Пример использования password_hash()
<?php
/**
* Мы просто хотим захешировать пароль с настройками по умолчанию.
* Значит, будет выбран алгоритм BCRYPT и результат будет длиной 60 символов.
*
* Помните, что алгоритм по умолчанию может измениться в будущем, так что
* имеет смысл заранее позаботиться о том, чтобы система хранения хешей
* смогла хранить более 60 символов (а лучше 255)
*/
echo password_hash("rasmuslerdorf", PASSWORD_DEFAULT);
?>Вывод приведённого примера будет похож на:
$2y$10$.vGA1O9wmRjrwAVXD98HNOgsNpDczlqm3Jq7KnEd1rVAGv3Fykk1a
Пример #2 Пример использования password_hash() с ручным заданием стоимости
<?php
/**
* Тут мы увеличиваем алгоритмическую стоимость BCRYPT до 12.
* Но это никак не скажется на длине полученного результата, она останется 60 символов
*/
$options = [
'cost' => 12,
];
echo password_hash("rasmuslerdorf", PASSWORD_BCRYPT, $options);
?>Вывод приведённого примера будет похож на:
$2y$12$QjSH496pcT5CEbzjD/vtVeH03tfHKFy36d4J0Ltp3lRtee9HDxY3K
Пример #3 Пример поиска хорошего значения стоимости для функции password_hash()
<?php
/**
* Данный код замерит скорость выполнения операции с разными значениями алгоритмической сложности хеширования
* на вашем сервере и определит
* его максимальное значение, не приводящее к деградации производительности. Хорошее базовое
* значение — 10, но если ваш сервер достаточно мощный, то можно
* задать и больше. Данный скрипт ищет максимальное значение, при котором
* хеширование уложится в значение ≤ 350 миллисекундам, что считается приемлемой задержкой
* для систем, которые обрабатывают интерактивные входы.
*/
$timeTarget = 0.350; // 350 миллисекунд
$cost = 8;
do {
$cost++;
$start = microtime(true);
password_hash("test", PASSWORD_BCRYPT, ["cost" => $cost]);
$end = microtime(true);
} while (($end - $start) < $timeTarget);
echo "Оптимальная стоимость: " . $cost;
?>Вывод приведённого примера будет похож на:
Оптимальная стоимость: 12
Пример #4 Пример использования функции password_hash() с Argon2i
<?php
echo 'Хеш Argon2i: ' . password_hash('rasmuslerdorf', PASSWORD_ARGON2I);
?>Вывод приведённого примера будет похож на:
Хеш Argon2i: $argon2i$v=19$m=1024,t=2,p=2$YzJBSzV4TUhkMzc3d3laeg$zqU/1IN0/AogfP4cmSJI1vc8lpXRW9/S0sYY2i2jHT0
Примечания
Предостережение
Настоятельно рекомендуется использовать автоматическую генерацию соли. Данная функция самостоятельно создаст хорошую соль, если вы не будете ей мешать подсовывая свою.
Как было замечено выше, опция salt была объявлена
устаревшей в PHP 7.0 и будет вызывать соответствующее предупреждение.
Поддержка ручного задания соли была удалена в PHP 8.0.
Замечание:
Рекомендуется протестировать данную функцию на вашем оборудовании для определения оптимального значения алгоритмической сложности. Убедитесь, что с выбранной сложностью функция выполняется быстрее 350 миллисекунд для интерактивных систем. Скрипт в приведённом выше примере поможет выбрать оптимальное значение.
Замечание: Обновление поддерживаемых алгоритмов для этой функции (или изменение значения по умолчанию) обязаны следовать правилам:
- Любой новый алгоритм должен присутствовать в ядре как минимум 1 полный релиз PHP для того, чтобы его можно было установить по умолчанию. Таким образом, если, к примеру, новый алгоритм был добавлен в 7.5.5, то задать по умолчанию его можно будет только в 7.7 (7.6 будет тем самым полным релизом, в течение которого он должен присутствовать, от 7.6.0 до 7.7.0). Но если новый алгоритм добавлен в 7.6.0, то его также можно будет задать по умолчанию в версии 7.7.0.
- Алгоритм по умолчанию может быть изменён только в полном релизе (7.3.0, 8.0.0 и т. д.), но не в промежуточных. Единственное исключение — это критическая уязвимость, найденная в текущем алгоритме.
Смотрите также
- password_verify() - Проверяет, соответствует ли пароль хешу
- password_needs_rehash() - Проверяет, что указанный хеш соответствует заданным опциям
- crypt() - Необратимое хеширование строки
- sodium_crypto_pwhash_str() - Получить ASCII-кодированный хеш
add a note
User Contributed Notes 10 notes
phpnetcomment201908 at lucb1e dot com ¶
5 years ago
martinstoeckli ¶
11 years ago
There is a compatibility pack available for PHP versions 5.3.7 and later, so you don't have to wait on version 5.5 for using this function. It comes in form of a single php file:
https://github.com/ircmaxell/password_compat
bhare at duck dot com ¶
1 year ago
If you are you going to use bcrypt then you should pepper the passwords with random large string, as commodity hardware can break bcrypt 8 character passwords within an hour; https://www.tomshardware.com/news/eight-rtx-4090s-can-break-passwords-in-under-an-hour
nicoSWD ¶
11 years ago
I agree with martinstoeckli,
don't create your own salts unless you really know what you're doing.
By default, it'll use /dev/urandom to create the salt, which is based on noise from device drivers.
And on Windows, it uses CryptGenRandom().
Both have been around for many years, and are considered secure for cryptography (the former probably more than the latter, though).
Don't try to outsmart these defaults by creating something less secure. Anything that is based on rand(), mt_rand(), uniqid(), or variations of these is *not* good.
Lyo Mi ¶
8 years ago
Please note that password_hash will ***truncate*** the password at the first NULL-byte.
http://blog.ircmaxell.com/2015/03/security-issue-combining-bcrypt-with.html
If you use anything as an input that can generate NULL bytes (sha1 with raw as true, or if NULL bytes can naturally end up in people's passwords), you may make your application much less secure than what you might be expecting.
The password
$a = "\01234567";
is zero bytes long (an empty password) for bcrypt.
The workaround, of course, is to make sure you don't ever pass NULL-bytes to password_hash.
Cloxy ¶
11 years ago
You can produce the same hash in php 5.3.7+ with crypt() function:
<?php
$salt = mcrypt_create_iv(22, MCRYPT_DEV_URANDOM);
$salt = base64_encode($salt);
$salt = str_replace('+', '.', $salt);
$hash = crypt('rasmuslerdorf', '$2y$10$'.$salt.'$');
echo $hash;
?>
martinstoeckli ¶
11 years ago
In most cases it is best to omit the salt parameter. Without this parameter, the function will generate a cryptographically safe salt, from the random source of the operating system.
Mike Robinson ¶
10 years ago
For passwords, you generally want the hash calculation time to be between 250 and 500 ms (maybe more for administrator accounts). Since calculation time is dependent on the capabilities of the server, using the same cost parameter on two different servers may result in vastly different execution times. Here's a quick little function that will help you determine what cost parameter you should be using for your server to make sure you are within this range (note, I am providing a salt to eliminate any latency caused by creating a pseudorandom salt, but this should not be done when hashing passwords):
<?php
/**
* @Param int $min_ms Minimum amount of time in milliseconds that it should take
* to calculate the hashes
*/
function getOptimalBcryptCostParameter($min_ms = 250) {
for ($i = 4; $i < 31; $i++) {
$options = [ 'cost' => $i, 'salt' => 'usesomesillystringforsalt' ];
$time_start = microtime(true);
password_hash("rasmuslerdorf", PASSWORD_BCRYPT, $options);
$time_end = microtime(true);
if (($time_end - $time_start) * 1000 > $min_ms) {
return $i;
}
}
}
echo getOptimalBcryptCostParameter(); // prints 12 in my case
?>
ms1 at rdrecs dot com ¶
5 years ago
Timing attacks simply put, are attacks that can calculate what characters of the password are due to speed of the execution.
More at...
https://paragonie.com/blog/2015/11/preventing-timing-attacks-on-string-comparison-with-double-hmac-strategy
I have added code to phpnetcomment201908 at lucb1e dot com's suggestion to make this possible "timing attack" more difficult using the code phpnetcomment201908 at lucb1e dot com posted.
$pph_strt = microtime(true);
//...
/*The code he posted for login.php*/
//...
$end = (microtime(true) - $pph_strt);
$wait = bcmul((1 - $end), 1000000); // usleep(250000) 1/4 of a second
usleep ( $wait );
echo "<br>Execution time:".(microtime(true) - $pph_strt)."; ";
Note I suggest changing the wait time to suit your needs but make sure that it is more than than the highest execution time the script takes on your server.
Also, this is my workaround to obfuscate the execution time to nullify timing attacks. You can find an in-depth discussion and more from people far more equipped than I for cryptography at the link I posted. I do not believe this was there but there are others. It is where I found out what timing attacks were as I am new to this but would like solid security.
Anonymous ¶
5 years ago
According to the draft specification, Argon2di is the recommended mode of operation:
> 9.4. Recommendations
>
> The Argon2id variant with t=1 and maximum available memory is
> recommended as a default setting for all environments. This setting
> is secure against side-channel attacks and maximizes adversarial
> costs on dedicated bruteforce hardware.
source: https://tools.ietf.org/html/draft-irtf-cfrg-argon2-06#section-9.4
