Шифрование паролей в Python с bcrypt

Код на экране ПК с изображением замка

Пароли нельзя хранить в открытом виде. Хеширование превращает пароль в одностороннее значение: его нельзя восстановить обратно, только проверить совпадение. bcrypt добавляет соль и адаптивную сложность, что делает его популярным выбором для хранилища паролей.

Как работает bcrypt

bcrypt — независимая от языка библиотека для хеширования паролей. Она:

Генерирует соль автоматически при вызове bcrypt.gensalt().
Возвращает разные хеши для одного и того же пароля из-за уникальной соли.
Работает с байтовыми строками, поэтому нужно вызвать .encode(‘utf-8’) для входного пароля.

Соль — это случайные данные, добавляемые к паролю перед хешированием. “Rounds” (иногда называют cost) определяет, насколько медленно выполняется хеш-функция — большее значение повышает устойчивость к брутфорсу, но и увеличивает нагрузку на сервер.

Важно: кодирование (encoding) не равняется шифрованию. Кодирование переводит текст в байты, чтобы bcrypt мог их обработать.

Установка и настройка bcrypt

Если ещё не установили, активируйте виртуальное окружение и выполните:

pip install bcrypt

Примечание: на некоторых системах требуется установленный компилятор или пакеты для билда Python-зависимостей. Для Debian/Ubuntu обычно нужны build-essential и python3-dev.

Шифрование пароля в Python

Простой пример хеширования пароля в скрипте:

import bcrypt

password = "mypasswordstring"
# Перевод строки в байты
password_bytes = password.encode('utf-8')

# Генерация соли и хеширование
hashed_password = bcrypt.hashpw(password_bytes, bcrypt.gensalt())
print(hashed_password)  # байтовая строка

Каждый запуск выдаст разный результат — это нормально. Хеш содержит параметр стоимости и соль, поэтому bcrypt.checkpw сможет проверить соответствие без отдельного хранения соли.

Сравнение паролей при аутентификации

При проверке пароля вы сравниваете введённый пользователем пароль с сохранённым хешем:

import bcrypt

# Сохраняемый этап (регистрация)
raw = input("Введите пароль: ")
stored = bcrypt.hashpw(raw.encode('utf-8'), bcrypt.gensalt())

# Аутентификация (вход)
candidate = input("Повторите пароль для проверки: ")
if bcrypt.checkpw(candidate.encode('utf-8'), stored):
    print("login success")
else:
    print("incorrect password")

bcrypt.checkpw безопасно сравнивает байтовую строку с хешем, возвращает True при совпадении.

Вывод проверки пароля bcrypt в командной строке

Интеграция с Flask и базой данных

В веб-приложении замените input() на получение значений из формы. При регистрации:

Получите пароль из формы.
Хешируйте и сохраняйте хеш (байтовая строка или кодированная в base64/utf-8) в поле таблицы users.

При входе:

Получите введённый пароль.
Сравните через bcrypt.checkpw с хешем из БД.

Пример с SQLAlchemy (упрощённо):

# model
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    username = Column(String, unique=True)
    password_hash = Column(String)  # можно хранить как utf-8 декодированный байт-стринг

# регистрация
raw = form.password.data
hash_bytes = bcrypt.hashpw(raw.encode('utf-8'), bcrypt.gensalt()).decode('utf-8')
user = User(username=form.username.data, password_hash=hash_bytes)
session.add(user); session.commit()

# вход
candidate = form.password.data
stored_hash = user.password_hash.encode('utf-8')
if bcrypt.checkpw(candidate.encode('utf-8'), stored_hash):
    # успешный вход

Важно: если вы сохраняете хеш как текст, явно указывайте кодировку при записи/чтении.

Альтернативы и когда bcrypt не подходит

Argon2 — современный победитель конкурса хеш-функций паролей, более устойчив к атаке на память. Рекомендуется для новых проектов, если библиотека и поддержка платформы доступны.
scrypt — тоже хороший вариант, ориентирован на ограничение использования памяти.

Когда не использовать bcrypt:

Для систем с очень жёсткими требованиями к памяти/параллелизму Argon2 может быть предпочтительнее.
Если вы храните не-пароли (например, API-ключи) и нужен двусторонний механизм — используйте шифрование, а не хеширование.

Когда bcrypt даёт мало защиты (примеры неудач)

Если база данных утекла и у атакующего есть большая вычислительная мощность и низкий cost — возможен подбор.
Если приложение не ограничивает попытки входа — перебор становится эффективным.
Если конфигурация rounds слишком низкая (по умолчанию иногда 12, но это зависит от реализации) — устойчивость падает.

Тесты и критерии приёмки

Критерии приёмки:

При вводе корректного пароля функция аутентификации возвращает успех.
При вводе неверного пароля возвращается отказ и не выводится подробная информация.
Хеш в базе не равен исходному паролю и содержит метаданные (соль, cost).
Система блокирует IP/учётную запись после N неудачных попыток.

Минимальные тест-кейсы:

Регистрация -> хранение хеша, вхождение с тем же паролем — удачно.
Вход с чужим паролем — отклонение.
Проверка скорости хеширования при выбранном rounds — не превышает допустимой задержки для API.

Чек-листы для ролей

Разработчик:

Кодирует пароли перед хешированием.
Не логирует пароли/хеши в логи.
Использует checkpw для проверки.

DevOps:

Обеспечивает резервное копирование и защищённый доступ к секретам.
Мониторит нагрузку при изменении rounds.

Информационная безопасность:

Определяет политику rounds и pepper.
Настраивает SLA по безопасности и план реагирования на утечку.

Ментальные модели и эвристики

Не ищите “обратный” способ — хеширование — односторонняя операция.
Соль = уникальность на запись. Pepper = секрет приложения.
Cost: думайте о нём как о ручке регулировки, которая замедляет хеширование — увеличиваете её, чтобы усложнить брутфорс, но платите за это временем CPU.

Глоссарий

bcrypt: адаптивная хеш-функция паролей.
соль (salt): случайные данные, добавляемые к паролю перед хешированием.
rounds / cost: параметр сложности хеша.
pepper: глобальный секрет, добавляемый к паролю перед хешированием.

Короткое резюме

bcrypt остаётся хорошим выбором для хеширования паролей: он прост, поддерживается в разных языках и включает соль и параметр сложности. Для продакшна настройте cost, защиту от перебора и безопасное хранение хешей. Рассмотрите Argon2 как альтернативу при возможности.

Notes: при переходе на другие хеш-функции планируйте миграцию хешей: проверяйте при входе и пересохраняйте новый хеш после успешной аутентификации.