kdf

📊 KDF（密钥派生函数）算法对比

🔧 核心算法对比

🎯 适用场景分析

✅ PBKDF2 适用场景

// 场景1：用户密码加密存储
password := "user-password"
salt := GenerateSalt(16)
encryptionKey := PBKDF2(password, salt, 100000, 32, SHA256)

// 场景2：文件加密保护
filePassword := "file-secret-2024"
fileSalt := fixedFileSalt
fileKey := PBKDF2(filePassword, fileSalt, 50000, 32, SHA256)

推荐使用场景：

• 🔐 用户认证系统：密码哈希存储
• 📁 文件加密：基于密码的文件保护
• 🔑 密钥生成：从弱密码生成强密钥
• 🛡️ 密码管理器：主密码派生加密密钥

✅ HKDF 适用场景

// 场景1：TLS协议密钥派生
masterSecret := TLS握手结果
salt := randomSalt
encryptionKey := HKDF(SHA256, masterSecret, salt, "encryption", 32)
authenticationKey := HKDF(SHA256, masterSecret, salt, "authentication", 32)

// 场景2：多应用密钥分离
baseKey := sharedMasterKey
dbKey := HKDF(SHA256, baseKey, salt, "database-encryption", 32)
logKey := HKDF(SHA256, baseKey, salt, "log-encryption", 32)

推荐使用场景：

• 🌐 网络协议：TLS、SSH密钥派生
• 🔄 密钥扩展：从主密钥派生子密钥
• 🏢 多租户隔离：同一系统不同客户密钥分离
• 📊 数据分类加密：不同类型数据使用不同密钥

⚡ 性能和安全对比

PBKDF2 特点

• 优势：
  • 专门设计处理弱密码输入
  • 高迭代次数增加暴力破解成本
  • 标准化程度高，广泛部署
• 劣势：
  • 性能开销较大（设计如此）
  • 不适合高频次调用

HKDF 特点

• 优势：
  • 高效快速，适合实时应用
  • 支持灵活的密钥分离
  • 标准化RFC 5869
• 劣势：
  • 要求输入密钥材料已有足够熵值
  • 不适合直接处理用户密码

🛡️ 安全最佳实践

PBKDF2 参数建议

// 生产环境推荐参数
iterations := 100000    // 10万次迭代
keyLength := 32         // AES-256密钥
saltLength := 16        // 128位盐值
hashAlgorithm := SHA256 // 或SHA512更高安全

HKDF 参数建议

// 典型配置
hashAlgorithm := SHA256
keyLength := 32
info := []byte("specific-purpose") // 明确标识用途

🔄 实际应用架构

企业级密码管理架构

用户密码 → PBKDF2 → 主密钥 → HKDF → 多个应用密钥
    ↓           ↓           ↓
认证密钥    加密密钥    签名密钥

多租户数据加密方案

主密码 → PBKDF2 → 租户主密钥 → HKDF → 租户数据密钥
    ↓           ↓              ↓
租户A密钥   租户B密钥      租户C密钥

💡 选择指南

📋 总结建议

1. 新项目选择：

   • 用户认证系统：首选PBKDF2
   • 协议实现：首选HKDF
   • 混合场景：PBKDF2生成主密钥 + HKDF派生子密钥

2. 安全升级路径：

   • 现有PBKDF2系统：增加迭代次数到10万+
   • 新部署：考虑Argon2替代PBKDF2（更高安全性）

3. 性能优化：

   • PBKDF2：平衡安全与性能，选择合适迭代次数
   • HKDF：利用并行计算优势