【Java】Argon2实现密码加密以及在springboot中使用教程

前言

密码加密是每个计算机软件系统都绕不开的话题，加密也有很多种方式，选择加密方式需要从安全性、可靠性、性能等多方面综合考虑，在众多加密方式中Argon2是一个非常优秀的方案，下面是主流的一些加密方式对比

特性	Argon2id	bcrypt	scrypt	PBKDF2
核心机制	同时消耗 CPU + 内存，且内存访问顺序混合	基于Blowfish加密，仅消耗 CPU	消耗大量内存（需构造伪随机序列）	仅消耗 CPU（反复执行HMAC）
抗GPU/ASIC	极强（内存成本极高，难以并行）	中等（内存占用仅4KB，易被FPGA/GPU加速）	强（内存占用大，受限于内存带宽）	极弱（内存占用极低，GPU可暴力破解）
可调参数	3个（时间t、内存m、并行度p）	1个（工作因子cost）	2个（CPU成本N、内存成本r）	1个（迭代次数）
默认内存占用	19 MiB（建议值）	4 KB（固定极小）	16 MB+（可调大）	极低（可忽略）
侧信道攻击	Argon2id 混合模式可抵抗	部分抵抗	抵抗	抵抗
优点	安全性最高，抗GPU/ASIC攻击能力最强	成熟稳定，广泛使用，内置盐值	安全性高，有效抵抗硬件暴力破解	合规性好

Argon2是什么？

Argon2 是当前最先进、最推荐的密码哈希算法。它是2015年"密码哈希竞赛"的冠军，设计上就是为了对抗现代GPU和ASIC破解硬件。它允许你独立配置时间成本、内存成本和并行度三个参数，灵活性极高，并于2021年正式成为IETF标准（RFC 9106）

Argon2有三种变体，各自有不同的应用场景：

变体	说明
Argon2d	使用数据依赖的内存访问方式。它的速度最快，对GPU和ASIC破解的抵抗性最强，但由于内存访问模式与数据相关，容易受到侧信道攻击。因此，它适用于没有侧信道攻击威胁的场景，比如加密货币。
Argon2i	使用数据独立的内存访问方式。它专门为抵抗侧信道攻击而设计，更适合密码哈希和基于密码的密钥派生。但它的安全性略低于Argon2d。
Argon2id	混合模式，也是官方推荐和默认的变体。它结合了前两者的优点：前半部分使用Argon2i（抵抗侧信道），后半部分使用Argon2d（抵抗GPU破解）。对于绝大多数场景，尤其是密码存储，你应该选择 Argon2id。

Argon2id在springboot中使用

引入argon2依赖

xml 复制代码

 <dependency>
    <groupId>de.mkammerer</groupId>
     <artifactId>argon2-jvm</artifactId>
     <version>2.11</version>
 </dependency>

实现工具类，该工具类可以直接复制使用，简单易懂，根据项目实际情况配置一下参数即可以实现加密和验证操作。

java 复制代码

import de.mkammerer.argon2.Argon2;
import de.mkammerer.argon2.Argon2Factory;
/**
 * Argon2 是当前推荐的密码哈希算法（密码哈希竞赛冠军），Argon2id 兼顾抗 GPU 与侧信道攻击，适合存储用户密码
 */
public class Argon2IdUtil {

    // 构建 Argon2id(自动加盐)
    private static final Argon2 ARGON2 = Argon2Factory.create(Argon2Factory.Argon2Types.ARGON2id);

    // 哈希参数, 低配置：3, 65536, 4,高安全：4, 131072, 8（消耗内存更多）服务端可按需调整，内存越大越安全
    //迭代次数
    private static final int ITERATIONS = 3;
    //内存(KB)
    private static final int MEMORY = 65536;
    //并行度
    private static final int PARALLELISM = 4;


    /**
     * 生成密码哈希
     * @param rawPassword 原始明文密码
     * @return 哈希字符串（内置salt，直接入库）
     */
    public static String hash(String rawPassword) {
        char[] chars = rawPassword.toCharArray();
        try {
            return ARGON2.hash(ITERATIONS, MEMORY, PARALLELISM, chars);
        } finally {
            // 清空内存明文，防止密码残留
            ARGON2.wipeArray(chars);
        }
    }

    /**
     * 校验密码
     * @param hash 数据库存储的hash
     * @param rawPassword 前端传入明文
     * @return 是否匹配
     */
    public static boolean verify(String hash, String rawPassword) {
        char[] chars = rawPassword.toCharArray();
        try {
            return ARGON2.verify(hash, chars);
        } finally {
            ARGON2.wipeArray(chars);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
    	String hash = Argon2IdUtil.hash("123456");
    	System.out.println("加密后的密文："+hash);
    	System.out.println("校验密码："+Argon2IdUtil.verify(hash, "123456"));
    }
}

运行上面工具类，结果如下：

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