密码与密钥管理规范

密码与密钥管理规范

密码存储、密钥轮换

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密码存储

哈希算法选型

[Requirement] 用户密码必须使用不可逆哈希存储，禁止明文、禁止可逆加密。

算法	是否推荐	说明
Argon2id	推荐（首选）	抗 GPU 暴力破解，可调内存/时间参数
bcrypt	推荐	成熟稳定，内置盐值，work factor 可调
scrypt	可选	内存难函数，抗 ASIC
SHA-256 + 盐	不推荐	速度太快，易被 GPU 暴力破解
MD5 / SHA-1	禁止	已被破解，不安全

[Standard] 推荐使用 Argon2id，参数：内存 64MB、迭代 3 次、并行度 4；或 bcrypt，cost factor ≥ 12。

盐值

[Requirement] 每个密码使用独立随机盐（≥ 16 字节），盐与哈希值一起存储，禁止全局共用一个盐。

[Standard] bcrypt / Argon2 内部已自动生成并存储盐，无需手动处理。

密码哈希实现

# bcrypt 示例
import bcrypt
 
def hash_password(password: str) -> str:
    salt = bcrypt.gensalt(rounds=12)
    hashed = bcrypt.hashpw(password.encode(), salt)
    return hashed.decode()
 
def verify_password(password: str, hashed: str) -> bool:
    return bcrypt.checkpw(password.encode(), hashed.encode())

# Argon2 示例
from argon2 import PasswordHasher
 
ph = PasswordHasher(time_cost=3, memory_cost=65536, parallelism=4)
 
def hash_password(password: str) -> str:
    return ph.hash(password)
 
def verify_password(password: str, hashed: str) -> bool:
    try:
        return ph.verify(hashed, password)
    except Exception:
        return False

密码强度

[Standard] 密码长度 ≥ 8 位，建议包含大小写字母、数字、特殊字符中至少 3 种；禁止弱密码（如 123456、password、连续/重复字符）。

[Caution] 不要强制定期改密码（NIST 已不建议），改为检测是否出现在泄露密码库（HIBP）中。

密码比较

[Requirement] 密码哈希比较使用恒定时间比较（bcrypt/argon2 库内置），禁止用 == 比对哈希字符串，防止时序攻击。

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密钥管理

密钥分类

密钥类型	示例	存储方式	访问方式
主密钥（KEK）	加密数据密钥的根密钥	KMS / HSM，永不离开硬件	通过 KMS API 调用
数据密钥（DEK）	加密业务数据的密钥	加密后存数据库 / 配置	由 KEK 解密后使用
应用密钥	AppSecret、API Key	加密存配置中心 / 环境变量	运行时解密
签名密钥	JWT 签名密钥、HMAC 密钥	KMS / 加密配置	运行时加载

[Requirement] 禁止把密钥硬编码在代码、Git 仓库、Docker 镜像中；必须通过环境变量、配置中心（加密）或 KMS 注入。

密钥存储

[Requirement] 生产环境密钥存储于 KMS（如 AWS KMS、阿里云 KMS、HashiCorp Vault）或 HSM，开发/测试环境用本地加密配置文件（如 .env 加 .gitignore）。

[Standard] 密钥按环境隔离（dev / staging / prod 不同密钥），禁止跨环境复用。

# 配置中心加密配置示例（密钥由 KMS 加密后存储）
database:
  host: db.prod.internal
  username: app_user
  password: ENC(AWSCiphertextBlob:AQICAHg...)  # KMS 加密后的密文
jwt:
  secret: ENC(vault:secret/jwt/prod)

密钥访问

[Standard] 应用通过 IAM 角色 / 服务身份从 KMS 获取密钥，密钥不落盘到应用容器，仅在内存中使用。

[Caution] 禁止在日志、异常堆栈、错误信息中输出密钥。

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轮换策略

轮换周期

密钥类型	轮换周期	方式
JWT 签名密钥	90 天	新旧密钥并存一段时间，平滑过渡
AppSecret / API Key	90~180 天	生成新密钥 → 双写 → 切换 → 旧密钥过期
数据加密密钥（DEK）	180 天	重新加密数据（re-encrypt）
主密钥（KEK）	1 年	KMS 自动轮换
TLS 证书	90 天（Let’s Encrypt）	自动续期

[Standard] 密钥轮换采用双密钥并行策略：新密钥生效后，旧密钥保留一段时间（一般 1 个轮换周期）用于兼容，确认无流量后再废弃。

轮换流程

1. 生成新密钥并存入 KMS
2. 配置新密钥为"生效中"，旧密钥为"待废弃"
3. 应用同时支持新旧密钥（读取时依次尝试）
4. 监控旧密钥使用量，降为 0 后标记为"废弃"
5. 废弃密钥保留 30 天备查，然后彻底删除

应急轮换

[Requirement] 发生密钥泄露事件时，立即触发应急轮换：生成新密钥 → 配置生效 → 旧密钥立即失效（不保留并行期）→ 审计影响范围。

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访问控制

最小权限

[Requirement] 密钥访问遵循最小权限原则：只有需要解密的服务才能调用 KMS 解密，其他服务只能加密（或完全无权限）。

[Standard] KMS 密钥策略限制：哪些 IAM 角色可以 Decrypt、哪些可以 Encrypt、哪些可以管理密钥。

人员访问

[Requirement] 禁止开发人员直接访问生产密钥；如需查看，走审批流程，通过临时凭证访问并记录审计日志。

[Caution] 禁止在 IM、邮件、文档中传递生产密钥；密钥传递使用一次性加密链接（如 1Password、Vault）。

密钥扫描

[Requirement] CI 流水线集成密钥扫描工具（如 gitleaks、trufflehog、detect-secrets），阻止包含密钥的代码提交。

# gitleaks 扫描示例
gitleaks detect --source . --redact --verbose

[Requirement] 如发现密钥已提交到 Git，必须立即轮换该密钥，并清理 Git 历史（git filter-repo 或 BFG）。

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审计

密钥使用审计

[Requirement] KMS 的所有密钥操作（Create、Encrypt、Decrypt、Rotate、Disable）必须记录审计日志，保留 ≥ 1 年。

[Standard] 审计日志包含：操作时间、操作者（IAM 主体）、操作类型、密钥 ID、调用来源 IP、结果。

异常告警

[Standard] 对以下行为触发告警：

• 非工作时间的密钥访问
• 大量解密操作（可能是批量窃取数据）
• 密钥管理操作（创建、删除、轮换）
• 来自非常规 IP 的访问

密码相关审计

[Requirement] 密码修改、重置、登录失败等操作记录审计日志，包含用户 ID、时间、IP、结果，便于事后追溯。

[Caution] 审计日志中禁止记录密码明文或哈希值。