Bcrypt 雜湊產生器和驗證器

歡迎使用 Bcrypt 雜湊產生器和驗證器 — 這是一款免費的線上工具，讓您可以使用可配置的成本因子產生符合密碼學安全標準的 bcrypt 密碼雜湊，並驗證純文字密碼是否與現有的 bcrypt 雜湊相符。無論您是在填充資料庫種子、調試登入流程、在系統間遷移使用者，還是學習自適應密碼雜湊，此工具都能為您提供即時結果，並對 bcrypt 如何結構化其 60 字元雜湊格式進行教育性的視覺化分解。

什麼是 Bcrypt 以及為什麼要使用它？

Bcrypt 是一種基於 Blowfish 加密的自適應密碼雜湊函數，由 Niels Provos 和 David Mazières 於 1999 年設計。與 SHA-256 或 MD5 等快速加密雜湊不同，bcrypt 被刻意設計得很慢，並包含一個可隨硬體提升而增加的可調 成本因子。每個 bcrypt 雜湊還包含一個唯一的隨機 鹽值，可防止攻擊者使用預先計算的彩虹表。OWASP 建議將 bcrypt 作為現代 Web 應用程式中存儲使用者憑據的四種可接受密碼雜湊演算法之一。

成本因子：Bcrypt 安全性的核心

成本因子（也稱為 工作因子 或 輪數）控制雜湊的計算成本。它是按對數計算的：每增加 1，工作量就會翻倍。成本為 12 在典型的現代 CPU 上大約需要 250 毫秒；成本為 14 則大約需要 1 秒。下表顯示了各個成本級別的預估計算時間 — 請選擇一個對您的登入流程足夠快，但又慢到足以讓攻擊者感到挫敗的值。

Bcrypt 雜湊結構詳解

每個 bcrypt 雜湊長度固定為 60 個字元，並遵循固定的結構。了解每個部分可以更輕鬆地調試登入問題或在系統間遷移雜湊：

鹽值與摘要編碼

Bcrypt 使用自定義的 base64 字母表，與標準 base64 類似，但使用 ./ 代替 +/ 且不使用填充。這純粹是歷史原因，不影響安全性。鹽值為 16 個隨機位元組，編碼為 22 個 base64 字元；摘要為 23 位元組，編碼為 31 個字元。

Bcrypt 變體說明

在實際應用中，您會遇到幾種 bcrypt 前綴。它們產生的雜湊結構相同，但起源不同：

如何使用此工具

1. 選擇模式： 選擇產生雜湊來建立新的 bcrypt 雜湊，或選擇驗證雜湊來檢查密碼是否與現有雜湊相符。
2. 輸入密碼： 在輸入欄位中輸入純文字密碼。如果您的密碼接近 bcrypt 的 72 位元限制，位元計量器會發出警告。
3. 設置成本因子： 在產生模式下，拖動滑塊選擇 4 到 15 之間的成本因子。預估計算時間和安全評級會即時更新。
4. 貼上要驗證的雜湊： 在驗證模式下，貼上現有的以 $2a$、$2b$、$2x$ 或 $2y$ 開頭的 60 字元 bcrypt 雜湊。
5. 執行並讀取結果： 點擊操作按鈕。產生模式返回帶有顏色標記結構分解的雜湊；驗證模式顯示巨大的「相符」或「不相符」指示器，並顯示原始成本因子。

72 位元密碼限制

Bcrypt 建立在 Blowfish 密鑰設置階段之上，該階段僅消耗密碼的前 72 個位元組。超過 72 個位元組的密碼會被舊程式庫靜默截斷，或被新程式庫直接拒絕。請注意，計算的是位元組而非字元 —— 單個表情符號佔用 4 個位元組，大多數非 ASCII 字元在 UTF-8 中佔用 2-4 個位元組。如果您的應用程式接受任意長度的密碼，標準的緩解措施是在傳遞給 bcrypt 之前先用 SHA-256 對密碼進行預雜湊，並對摘要進行 base64 編碼；這會產生固定的 44 位元組輸入，完全符合限制。

何時選擇 Bcrypt vs. Argon2 vs. Scrypt

來自 OWASP 和 IETF (RFC 9106) 的現代密碼雜湊建議列出了四種可接受的演算法：Argon2id（新應用程式的首選）、bcrypt、scrypt 和 PBKDF2。在以下情況下選擇 bcrypt：

• 您需要廣泛的兼容性 — 每一種主流語言都有成熟的 bcrypt 程式庫
• 您正在處理一個已經在使用 bcrypt 的現有系統
• 您想要一個經過 25 年以上密碼分析考驗的成熟演算法
• 記憶體困難型雜湊（Argon2id, scrypt）在您的環境中不切實際

如果您正在構建一個沒有兼容性限制的新系統，請選擇 Argon2id — 它是密碼雜湊競賽（Password Hashing Competition）的現代獲勝者，提供了 bcrypt 無法比擬的抗 GPU 和 FPGA 攻擊能力。

實際應用場景

對於開發人員

• 為開發資料庫提供逼真的測試使用者種子，而無需運行完整的註冊流程
• 為執行登入路徑的集成測試產生固定裝置數據
• 通過針對使用者報告的密碼驗證生產環境雜湊來調試登入失敗
• 在下次登入時通過重新雜湊將舊的 $2a$ 雜湊遷移到 $2b$
• 通過測量實際計算時間來為您的生產環境調整成本因子

對於安全工程師

• 驗證第三方身份驗證服務是否按照其聲稱的成本因子產生雜湊
• 通過檢查生產樣本中的雜湊變體和成本來審計密碼存儲
• 構建培訓教材，展示 bcrypt 的結構如何使其具有抗彩虹表能力

對於學習者

• 將同一個密碼產生兩次，觀察鹽值如何產生不同的雜湊
• 嘗試不同的成本因子，親身體驗工作量翻倍的效果
• 驗證已知雜湊，了解 bcrypt 如何在雜湊候選密碼之前提取成本和鹽值

常見問題解答

我應該為 bcrypt 使用什麼成本因子？

OWASP 目前建議成本因子至少為 10，12 是一個不錯的現代預設值，在典型伺服器上大約需要 250 毫秒。成本是按對數計算的，因此每增加 1，工作量就會翻倍。成本 14 適用於高安全性應用程式，而成本 15 是互動式登入的實際上限。切勿在生產環境中使用低於 10 的成本。

$2a$、$2b$、$2x$ 和 $2y$ 有什麼區別？

這四種都是通過前綴區分的 bcrypt 變體。$2a$ 是原始修訂版本；$2x$ 和 $2y$ 是 2011 年發現符號擴展錯誤後針對 PHP 的緊急修復；$2b$ 是修復了長密碼環繞錯誤的現代參考實現。使用任何變體產生的雜湊仍然是可以驗證的。現代程式庫預設產生 $2b$，您應該優先將其用於新的雜湊。

我輸入的密碼會被傳送到伺服器嗎？

表單通過 HTTPS 在伺服器端處理以執行 bcrypt 運算，但密碼和產生的雜湊都不會被記錄或存儲 — 每個請求處理後即被捨棄。如果對測試密碼有絕對的疑慮，請切勿將真實的生產環境密碼貼上到任何線上工具。請將此工具用於臨時測試密碼或在本地開發環境中使用。

為什麼 bcrypt 有 72 位元的密碼限制？

Bcrypt 演算法建立在 Blowfish 密鑰設置階段之上，該階段僅消耗輸入的前 72 位元。超過 72 位元的密碼會被舊程式庫靜默截斷，或被新程式庫拒絕。為了支援任意長度的密碼，在傳遞給 bcrypt 之前，請先使用 SHA-256 進行預雜湊並對摘要進行 base64 編碼。當您的密碼超過限制時，此工具會發出警告。

我可以驗證由另一個 bcrypt 程式庫產生的雜湊嗎？

可以。所有 bcrypt 實現都遵循相同的傳輸格式（$variant$cost$salt+digest，共 60 個字元）並產生可互操作的雜湊。只要變體前綴被識別，由 Node.js bcrypt、PHP password_hash、Python passlib、Spring Security 或任何合規程式庫製作的雜湊都可以在這裡正確驗證。

為什麼兩次產生同一個密碼會得到不同的雜湊？

Bcrypt 會為每個雜湊自動產生一個新的隨機 16 位元組鹽值。鹽值會混合到演算法中並嵌入到輸出中，因此同一個密碼的兩個雜湊幾乎永遠不會相同。驗證之所以有效，是因為 checkpw 會從存儲的雜湊中提取成本和鹽值，並在使用這些確切參數重新運行 bcrypt 之後比較摘要。

我可以從 bcrypt 雜湊中找回原始密碼嗎？

不能。Bcrypt 是一個單向函數 — 沒有解密操作。從雜湊中找回原始密碼的唯一方法是猜測密碼，並使用相同的成本和鹽值通過 bcrypt 運行它們，直到摘要相符，這正是攻擊者在暴力破解攻擊中所做的。Bcrypt 自適應成本的全部目的就是讓這些猜測的代價高昂到令人望而卻步。

它可以在行動裝置上運行嗎？

可以。界面完全採用響應式設計，適用於智慧型手機、平板電腦和桌上型電腦。模式切換、成本滑塊和結果面板都能自動適應窄螢幕。

額外資源

• Bcrypt — 維基百科
• 未來的自適應密碼方案 (Provos & Mazières, 1999)
• OWASP 密碼存儲速查表
• RFC 9106 — Argon2 記憶體困難函數（bcrypt 的替代方案）