PHP 加密：Password Hashing API

PHP 加密技术是保护网站和用户数据的重要手段之一。其中，Password Hashing API 是 PHP 中实现密码加密和验证的主流方法。在这篇文章中，我们将介绍 Password Hashing API 的工作原理、使用方法以及如何选择加密算法。

## 工作原理

Password Hashing API 的核心是一个哈希函数，用于将一个密码（明文）转换为一个随机的字符串（密文），并且这个字符串是不可逆的。这个过程称为哈希过程，密码也被称为哈希值。相同的密码输入，相同的哈希函数得到的哈希值是相同的，但是即使密码只改变了一个字符，哈希值也会完全不同。

为了增强密码的安全性，Password Hashing API 使用了一种被称为“盐（salt）”的技术。盐是一个随机生成的字符串，每个密码都会加上一个盐再进行哈希。这意味着即使两个用户的密码相同，由于盐不同，哈希值也会不同，从而增加了破解密码的难度。

## 使用方法

Password Hashing API 在 PHP 5.5.0 中被引入，目前 PHP 的最新版本已经支持了这个 API。下面是使用 Password Hashing API 的基本步骤：

### 1. 选择加密算法

Password Hashing API 使用了一系列哈希算法来进行加密，每个算法有着不同的安全级别和性能。一般来说，越慢的算法越安全，但是也会降低性能。下面是几个常用的算法：

- PASSWORD_DEFAULT：PHP 7.0.0 中引入的算法，使用了 bcrypt 算法。

- PASSWORD_BCRYPT：使用了 bcrypt 算法。

- PASSWORD_ARGON2I：使用了 Argon2i 算法，在 PHP 7.2.0 中引入。

### 2. 生成盐

使用 Password Hashing API 生成盐的方法是 password_hash()。该函数接受两个参数：待哈希的密码和一个可选的密码选项数组。其中，密码选项数组中必须包含一个“盐选项”。

盐选项可以通过一个名为“salt”的键来设置，如果不设置则会自动生成一个。每个盐都是一个随机的字符串，并且随着每次哈希都会改变。下面是一个生成盐的示例代码：

$options = [
    'salt' => mcrypt_create_iv(22, MCRYPT_DEV_URANDOM),
];
$salt = $options['salt'];
$hash = password_hash($password, PASSWORD_DEFAULT, $options);

### 3. 进行哈希

使用 Password Hashing API 哈希密码的方法仍然是 password_hash()。下面是一个使用 bcrypt 算法进行哈希的示例代码：

$hashed_password = password_hash($password, PASSWORD_BCRYPT);

### 4. 验证密码

使用 Password Hashing API 验证密码的方法是 password_verify()。该函数接受两个参数：待验证的密码和哈希密码。如果待验证的密码与哈希密码匹配，则函数返回 true，否则返回 false。下面是一个验证密码的示例代码：

if (password_verify($password, $hashed_password)) {
    echo 'Password is valid!';
} else {
    echo 'Invalid password!';
}

## 算法选择

虽然 Password Hashing API 中提供了多种加密算法，但是并不意味着它们都是等价的。密码安全性中最重要的因素是算法所需的计算工作量，因为这决定了破解密码的时间。bcrypt 算法和 Argon2 算法拥有比 MD5 等前代加密算法更高的安全性，但是它们也需要更多的计算工作量。

一般来说，密码算法的计算开销应该与所需保护的资源的价值成正比。对于低价值的资产，比如一个公共论坛的账户，bcrypt 算法或者 PASSWORD_DEFAULT 都是比较合适的选择；而对于更有价值的资产，如银行卡信息或者密码管理软件，则更高级的 Argon2 算法更为适合。

在选择密码算法的同时，开发者还需要注意到算法的实现是否会因为变化的计算资源而迅速降低安全性。在 Password Hashing API 中，如果是使用 PASSWORD_DEFAULT 来加密密码，则算法会在更新后自动升级，从而保证密码的安全性。

## 总结

Password Hashing API 是 PHP 中实现密码哈希的主要方法，通过使用随机盐增加了破解密码的难度。使用 Password Hashing API 的基本步骤包括：选择加密算法、生成盐、进行哈希和验证密码。在选择加密算法时，开发者需要根据资产价值和实现安全性来选择适合的算法。