BCrypt vs Argon2：.NET 中的密码哈希 – 实用深度剖析

Source: Dev.to

概述

密码存储是 .NET 应用程序中的关键安全问题。快速的密码学哈希（例如 SHA‑256）不适用，因为攻击者可以使用 GPU 或 ASIC 每秒计算数十亿次猜测。专为密码设计的哈希算法故意慢，并为每个密码加入唯一的随机盐，使暴力破解和彩虹表攻击的成本变得极高。

BCrypt

BCrypt 于 1999 年推出，基于 Blowfish 加密算法。它使用一种经过修改的、耗时的密钥调度，并重复多次。

技术细节

• 内存使用量： 固定且低（约 4 KB 每个哈希）——不是内存硬化的。
• 成本参数： 单一的“工作因子”（例如 Cost = 13 → 2¹³ = 8 192 次迭代）。
• 性能： 完全依赖 CPU；现代 GPU 仍然可以相对廉价地并行计算大量 BCrypt 哈希。

安装

dotnet add package BCrypt.Net-Next

示例代码 (C#)

using BCrypt.Net;

public static class PasswordHasher
{
    private const int WorkFactor = 13;

    public static string Hash(string password)
        => BCrypt.Net.BCrypt.HashPassword(password, WorkFactor);

    public static bool Verify(string password, string hash)
        => BCrypt.Net.BCrypt.Verify(password, hash);
}

Argon2

Argon2 在 2015 年赢得密码哈希竞赛，专为密码哈希从头设计。

技术细节

• 内存硬化： 强制攻击者为每次猜测分配大量 RAM，显著提升大规模并行攻击的成本。
• 变体： Argon2d、Argon2i、Argon2id（推荐用于密码——混合方式）。
• 可配置参数：
  • 内存大小 (m) – 通常 32 MB–128 MB 以上。
  • 迭代次数 (t)。
  • 并行度 (p)。

安装

dotnet add package Isopoh.Cryptography.Argon2

示例代码 (C#)

using Isopoh.Cryptography.Argon2;

public static class PasswordHasher
{
    public static string Hash(string password)
        => Argon2.Hash(password);

    public static bool Verify(string password, string hash)
        => Argon2.Verify(hash, password);
}

该库提供安全的默认设置，并自动处理盐的生成和编码。

对比

何时使用哪种

选择 BCrypt 的情形：

• 维护已经依赖 BCrypt 的遗留系统。
• 部署在内存极低的服务器上。
• 简单性是主要考量。

选择 Argon2 的情形：

• 构建新应用。
• 处理高度敏感的用户数据。
• 希望获得对当前及未来硬件攻击的最佳防护。

最佳实践

• 在生产硬件上进行基准测试。 目标是每次验证耗时 400–800 ms。
• 在并发负载下测试内存消耗， 尤其是使用 Argon2 时。
• 在下次成功登录时重新哈希密码， 以便在切换算法时平滑迁移。
• 将密码哈希与 登录速率限制 结合使用，并在可能的情况下加入 多因素认证（2FA）。