密码哈希竞赛（Password Hashing Competition, PHC）
密码哈希竞赛（PHC）是一个旨在推动开发更安全的密码哈希算法的国际性竞赛。这项竞赛始于2013年，目标是为了找到一种更好的方法来保护存储的密码，尤其是在大规模数据泄露事件中保护用户的密码安全。
PHC的背景
传统的密码哈希算法，如MD5和SHA-1，已经被证明在安全性上存在严重缺陷。随着计算能力的不断提高，使用这些算法生成的哈希值很容易被暴力破解。因此，需要一种新的、更安全的哈希算法来保护密码。
PHC的目标
PHC的主要目标是：
- 安全性：新算法需要足够强大，以抵御目前和未来的攻击。
- 可调节性：算法应允许用户调整其计算复杂度，以适应不同的应用场景和安全需求。
- 互操作性：新算法应易于实现，并能在不同的平台上运行。
- 透明性：算法的设计应该是公开透明的，以便于全球专家的审查。
PHC的过程
竞赛分为几个阶段，其中包括算法提交、评审、讨论和最终选择等环节。参与者提交他们的密码哈希算法提案，经过多轮的评审和测试，最终选出胜出的算法。
PHC的结果
2015年，PHC宣布了获胜者：Argon2。Argon2是由比利时鲁汶大学的研究员Daniel J. Bernstein领导的团队提出的一种密码哈希算法。Argon2被设计为一种高度可调的哈希算法，可以灵活地适应不同的安全需求，并且具有很好的安全性和性能平衡。
Argon2的特点
Argon2具有以下特点：
- 内存硬化（Memory-hardening）：Argon2设计成需要大量内存才能有效地执行哈希运算，从而使得暴力破解的成本更高。
- 可调性（Tunable）：用户可以根据需要调整Argon2的内存使用、CPU时间和并行度等参数。
- 数据独立性（Data-independent）：Argon2的内存访问模式与输入数据无关，这使得攻击者难以预测内存访问模式，从而增加了攻击的难度。
- 可验证性（Verifiability）：Argon2的设计是公开透明的，任何人都可以对其进行验证和审计。
Argon2的底层原理
Argon2的核心思想是利用大量的内存和计算资源来增加哈希计算的成本，从而使得暴力破解变得极其昂贵。具体来说，Argon2的工作流程如下：
- 初始化阶段：生成一个随机的初始化向量（IV）。
- 内存填充阶段：使用输入密码、随机IV和盐（salt）填充内存区块。
- 内存访问阶段：通过一个伪随机函数（PRF）来确定内存区块的访问顺序，该顺序是数据无关的。
- 迭代阶段：通过多次迭代来加强哈希强度，每次迭代都会更新内存区块的内容。
- 最终输出阶段：从内存区块中提取最终的哈希值。
Argon2的应用
Argon2已经被广泛应用于密码哈希领域，包括在Linux系统中的PAM模块、OpenSSH和各种数据库管理系统中。此外，PHP也支持Argon2作为密码哈希算法，可以通过 password_hash() 和 password_verify() 函数来使用。
通过密码哈希竞赛（PHC），Argon2成为了目前最先进、最安全的密码哈希算法之一，极大地提高了密码存储的安全性。
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