パスワードの保存とセッション管理

パスワードの安全な保存とは、パスワードそのものではなく、元に戻せない形の値だけを保存することです。セッション管理は、ログイン後の利用者を推測できない札で見分け、期限が来たら無効にする仕組みです。

大学の学生ポータルのデータベースが漏れたとします。パスワードがそのまま入っていれば、全員が他のサイトでも危なくなります。

ハッシュ関数は、文字から決まった長さの値を作ります。同じ文字からは、いつも同じ値ができます。値から元の文字には戻せません。

ログインのときは、入力を同じ関数にかけ、保存した値と比べます。パスワードそのものは、どこにも残りません。

printf 'abc' | sha256sum

printf 'password' | sha256sum

どちらも、64文字の16進数を表示します。3文字の abc も、8文字の password も、同じ長さです。何度実行しても、同じ文字からは同じ値になります。

password の値は、世の中の誰もが知っています。攻撃する人は、よく使われる文字の値を、一覧にして持っているからです。

ハッシュだけでは、同じパスワードの人は同じ値になります。そこで ソルト（salt）を使います。利用者ごとに違うランダムな文字を足してから、ハッシュにします。

ソルトは隠さず、ハッシュ値の横に保存します。目的は隠すことではなく、一覧を使えなくすることです。

import hashlib

def hash_password(password, salt):
    # 遅いハッシュを使います。回数を増やすほど、試す側も遅くなります。
    return hashlib.pbkdf2_hmac("sha256", password.encode(), salt.encode(), 100000).hex()

# salt を変えて、実行します。
a = hash_password("sunflower", "salt-A")
b = hash_password("sunflower", "salt-B")
print(a == b)
print(a == hash_password("sunflower", "salt-A"))
print(len(a))

ログインすると、サーバーは セッション（session）を作り、トークン（token）という札を渡します。ブラウザは Cookie で札を送り続けます。

札を推測できれば、他人になりすませます。だから、安全な乱数で、十分に長く作ります。Python では secrets を使い、random は使いません。

import secrets

# 16バイトを16進数にすると、32文字になります。
token = secrets.token_hex(16)
print(len(token))
print(token == secrets.token_hex(16))

docker exec app python -c "import secrets; print(len(secrets.token_hex(16)))"

セッションの期限は2種類あります。何もしないまま一定時間が過ぎると切れる アイドル期限 と、ログインから最大の長さを決める 絶対期限 です。

ログアウトは、ブラウザの Cookie を消すだけでは足りません。サーバーの側でも、その札を無効にします。