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[解決済み] ソースコードで認証に使用するパスワードの取り扱いについて

2023-05-24 12:59:52

質問

基本認証/基本証明書を使用するRESTful APIから取得しようとしていると仮定して、ユーザー名とパスワードをプログラムに格納する最良の方法は何でしょうか。 今、それはちょうどプレーンテキストでそこに座っています。

UsernamePasswordCredentials creds = new UsernamePasswordCredentials("myName@myserver","myPassword1234");

もっとセキュリティに配慮したやり方はないのでしょうか?

ありがとうございます。

どのように解決するのですか?


重要なお知らせです。

認証システム全体を設計している場合、たとえ暗号化されていてもパスワードを保存すべきではありません。ハッシュを保存し、ログイン時に提供されたパスワードが同じハッシュと一致するかどうかをチェックします。そうすれば、データベースへのセキュリティ侵害によって、ユーザーのパスワードが漏えいすることを避けることができます。

とはいえ、データ (この場合はパスワード) をそのまま保存するような状況では、内側から外側へという考え方で、プロセスを保護するための手順をいくつか紹介します。



最初のステップでは、パスワードの取り扱いを String から character array .

この理由は Stringimmutable オブジェクトであるため、そのオブジェクトが null に設定されていても、そのデータはすぐに消去されません。 String (パスワード) データをクリーンアップする前に、悪意のあるプログラムがアクセスする可能性があるため、セキュリティ上の問題があります。

これが主な理由です。 SwingのJPasswordFieldの getText() メソッドが非推奨であること、そしてなぜ getPassword() が文字配列を使用する理由 .


2 番目のステップは、認証情報を暗号化し、認証プロセス中に一時的にのみ復号化することです。または、サーバー側でハッシュ化し、そのハッシュを保存して、元のパスワードを忘れることです。

これは、最初のステップと同様に、脆弱性の時間を可能な限り小さくするためのものです。

認証情報はハードコードせず、設定ファイルやプロパティファイル、データベースなど、一元的で設定可能かつ容易に維持できる方法で保存することをお勧めします。

ファイルを保存する前に資格情報を暗号化する必要があり、さらに、ファイル自体に 2 層目の暗号化を適用できます (資格情報には 2 層の暗号化、その他のファイル内容には 1 層の暗号化)。

上記の 2 つの暗号化プロセスのそれぞれは、それ自体が複数層になる可能性があることに注意してください。それぞれの暗号化には トリプルデータ暗号化規格 (別名 TDES および 3DES) を個別に適用することも可能です(概念的な例として)。


ローカル環境が適切に保護されたら (ただし、決して安全ではありません!)、3 番目のステップでは、送信プロセスに基本的な保護を適用するため、次のように使用します。 TLS (Transport Layer Security) または SSL (Secure Sockets Layer) を使用します。 .


第四段階は、他の保護方法を適用することです。

例えば、難読化技術を「使用する」コンパイルに適用することで、万が一あなたのプログラムを Eve さん、Mallory さん、または他の誰か (悪者) があなたのプログラムを入手した場合に、あなたのセキュリティ対策が (短期間であっても) 暴露されるのを避けることができます。 によって入手され、逆コンパイルされることを避けるためです。


UPDATE 1:

Damien.Bell さんのリクエストにより、第1ステップと第2ステップをカバーする例を紹介します。

    //These will be used as the source of the configuration file's stored attributes.
    private static final Map<String, String> COMMON_ATTRIBUTES = new HashMap<String, String>();
    private static final Map<String, char[]> SECURE_ATTRIBUTES = new HashMap<String, char[]>();
    //Ciphering (encryption and decryption) password/key.
    private static final char[] PASSWORD = "Unauthorized_Personel_Is_Unauthorized".toCharArray();
    //Cipher salt.
    private static final byte[] SALT = {
        (byte) 0xde, (byte) 0x33, (byte) 0x10, (byte) 0x12,
        (byte) 0xde, (byte) 0x33, (byte) 0x10, (byte) 0x12,};
    //Desktop dir:
    private static final File DESKTOP = new File(System.getProperty("user.home") + "/Desktop");
    //File names:
    private static final String NO_ENCRYPTION = "no_layers.txt";
    private static final String SINGLE_LAYER = "single_layer.txt";
    private static final String DOUBLE_LAYER = "double_layer.txt";

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String[] args) throws GeneralSecurityException, FileNotFoundException, IOException {
        //Set common attributes.
        COMMON_ATTRIBUTES.put("Gender", "Male");
        COMMON_ATTRIBUTES.put("Age", "21");
        COMMON_ATTRIBUTES.put("Name", "Hypot Hetical");
        COMMON_ATTRIBUTES.put("Nickname", "HH");

        /*
         * Set secure attributes.
         * NOTE: Ignore the use of Strings here, it's being used for convenience only.
         * In real implementations, JPasswordField.getPassword() would send the arrays directly.
         */
        SECURE_ATTRIBUTES.put("Username", "Hypothetical".toCharArray());
        SECURE_ATTRIBUTES.put("Password", "LetMePass_Word".toCharArray());

        /*
         * For demosntration purposes, I make the three encryption layer-levels I mention.
         * To leave no doubt the code works, I use real file IO.
         */
        //File without encryption.
        create_EncryptedFile(NO_ENCRYPTION, COMMON_ATTRIBUTES, SECURE_ATTRIBUTES, 0);
        //File with encryption to secure attributes only.
        create_EncryptedFile(SINGLE_LAYER, COMMON_ATTRIBUTES, SECURE_ATTRIBUTES, 1);
        //File completely encrypted, including re-encryption of secure attributes.
        create_EncryptedFile(DOUBLE_LAYER, COMMON_ATTRIBUTES, SECURE_ATTRIBUTES, 2);

        /*
         * Show contents of all three encryption levels, from file.
         */
        System.out.println("NO ENCRYPTION: \n" + readFile_NoDecryption(NO_ENCRYPTION) + "\n\n\n");
        System.out.println("SINGLE LAYER ENCRYPTION: \n" + readFile_NoDecryption(SINGLE_LAYER) + "\n\n\n");
        System.out.println("DOUBLE LAYER ENCRYPTION: \n" + readFile_NoDecryption(DOUBLE_LAYER) + "\n\n\n");

        /*
         * Decryption is demonstrated with the Double-Layer encryption file.
         */
        //Descrypt first layer. (file content) (REMEMBER: Layers are in reverse order from writing).
        String decryptedContent = readFile_ApplyDecryption(DOUBLE_LAYER);
        System.out.println("READ: [first layer decrypted]\n" + decryptedContent + "\n\n\n");
        //Decrypt second layer (secure data).
        for (String line : decryptedContent.split("\n")) {
            String[] pair = line.split(": ", 2);
            if (pair[0].equalsIgnoreCase("Username") || pair[0].equalsIgnoreCase("Password")) {
                System.out.println("Decrypted: " + pair[0] + ": " + decrypt(pair[1]));
            }
        }
    }

    private static String encrypt(byte[] property) throws GeneralSecurityException {
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
        SecretKey key = keyFactory.generateSecret(new PBEKeySpec(PASSWORD));
        Cipher pbeCipher = Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
        pbeCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new PBEParameterSpec(SALT, 20));

        //Encrypt and save to temporary storage.
        String encrypted = Base64.encodeBytes(pbeCipher.doFinal(property));

        //Cleanup data-sources - Leave no traces behind.
        for (int i = 0; i < property.length; i++) {
            property[i] = 0;
        }
        property = null;
        System.gc();

        //Return encryption result.
        return encrypted;
    }

    private static String encrypt(char[] property) throws GeneralSecurityException {
        //Prepare and encrypt.
        byte[] bytes = new byte[property.length];
        for (int i = 0; i < property.length; i++) {
            bytes[i] = (byte) property[i];
        }
        String encrypted = encrypt(bytes);

        /*
         * Cleanup property here. (child data-source 'bytes' is cleaned inside 'encrypt(byte[])').
         * It's not being done because the sources are being used multiple times for the different layer samples.
         */
//      for (int i = 0; i < property.length; i++) { //cleanup allocated data.
//          property[i] = 0;
//      }
//      property = null; //de-allocate data (set for GC).
//      System.gc(); //Attempt triggering garbage-collection.

        return encrypted;
    }

    private static String encrypt(String property) throws GeneralSecurityException {
        String encrypted = encrypt(property.getBytes());
        /*
         * Strings can't really have their allocated data cleaned before CG,
         * that's why secure data should be handled with char[] or byte[].
         * Still, don't forget to set for GC, even for data of sesser importancy;
         * You are making everything safer still, and freeing up memory as bonus.
         */
        property = null;
        return encrypted;
    }

    private static String decrypt(String property) throws GeneralSecurityException, IOException {
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
        SecretKey key = keyFactory.generateSecret(new PBEKeySpec(PASSWORD));
        Cipher pbeCipher = Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
        pbeCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, new PBEParameterSpec(SALT, 20));
        return new String(pbeCipher.doFinal(Base64.decode(property)));
    }

    private static void create_EncryptedFile(
                    String fileName,
                    Map<String, String> commonAttributes,
                    Map<String, char[]> secureAttributes,
                    int layers)
                    throws GeneralSecurityException, FileNotFoundException, IOException {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String k : commonAttributes.keySet()) {
            sb.append(k).append(": ").append(commonAttributes.get(k)).append(System.lineSeparator());
        }
        //First encryption layer. Encrypts secure attribute values only.
        for (String k : secureAttributes.keySet()) {
            String encryptedValue;
            if (layers >= 1) {
                encryptedValue = encrypt(secureAttributes.get(k));
            } else {
                encryptedValue = new String(secureAttributes.get(k));
            }
            sb.append(k).append(": ").append(encryptedValue).append(System.lineSeparator());
        }

        //Prepare file and file-writing process.
        File f = new File(DESKTOP, fileName);
        if (!f.getParentFile().exists()) {
            f.getParentFile().mkdirs();
        } else if (f.exists()) {
            f.delete();
        }
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(f));
        //Second encryption layer. Encrypts whole file content including previously encrypted stuff.
        if (layers >= 2) {
            bw.append(encrypt(sb.toString().trim()));
        } else {
            bw.append(sb.toString().trim());
        }
        bw.flush();
        bw.close();
    }

    private static String readFile_NoDecryption(String fileName) throws FileNotFoundException, IOException, GeneralSecurityException {
        File f = new File(DESKTOP, fileName);
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (br.ready()) {
            sb.append(br.readLine()).append(System.lineSeparator());
        }
        return sb.toString();
    }

    private static String readFile_ApplyDecryption(String fileName) throws FileNotFoundException, IOException, GeneralSecurityException {
        File f = new File(DESKTOP, fileName);
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f));
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        while (br.ready()) {
            sb.append(br.readLine()).append(System.lineSeparator());
        }
        return decrypt(sb.toString());
    }

すべての保護ステップに対応する完全な例は、この質問にとって妥当だと私が考えるものをはるかに超えるでしょう。 ステップとは何でしょうか。 であって どのように適用するのか" .

それは私の答え(ようやくサンプリング)をはるかにオーバーサイズするでしょう、一方、S.O.のここでの他の質問は、すでに上の指示されています。

S.O. の他の質問はすでに How to" であり、はるかに適切で、個々のステップの実装についてはるかに優れた説明とサンプリングを提供しています。