SQL Server MD5 加密与解密

一、SQL Server MD5 加密

在 SQL Server 中，可以使用内置的 HASHBYTES 函数进行 MD5 加密：

DECLARE @password nvarchar(20)
SET @password = 'mypassword'
SELECT CONVERT(varbinary(16), HASHBYTES('MD5', @password), 2) AS hashed_password

上述代码中，首先定义一个变量 @password 并且将其赋值为明文密码，然后使用 HASHBYTES 函数将其进行 MD5 加密，最后使用 CONVERT 函数将二进制值转换成字符串进行显示。

需要注意的是，在使用 HASHBYTES 函数时，需要指定要使用的加密方式，如上述代码中的 'MD5' 参数即为要进行 MD5 加密。

二、SQL Server MD5 解密

由于 MD5 加密是不可逆的，也就意味着无法通过解密来获取明文密码。因此，在 SQL Server 中，并没有内置的 MD5 解密函数。

三、应用场景

MD5 加密技术通常用于用户密码的存储，可以保证用户密码在存储时不会明文存储。在用户登录时，需要将用户输入的明文密码通过 MD5 加密后与数据库中的密文进行比较，从而进行身份验证。

下面是一个示例代码，用于在 SQL Server 中进行用户密码的加密和验证：

-- 创建用户表
CREATE TABLE [dbo].[users] (
    [id] INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
    [username] NVARCHAR(50) NOT NULL,
    [password] NVARCHAR(50) NOT NULL,
    PRIMARY KEY CLUSTERED ([id] ASC)
)
GO

-- 插入用户数据
INSERT INTO [dbo].[users] ([username], [password]) VALUES ('user1', CONVERT(varbinary(16), HASHBYTES('MD5', 'password1'), 2))
INSERT INTO [dbo].[users] ([username], [password]) VALUES ('user2', CONVERT(varbinary(16), HASHBYTES('MD5', 'password2'), 2))
GO

-- 验证用户密码
DECLARE @username nvarchar(50)
DECLARE @password nvarchar(50)
SET @username = 'user1'
SET @password = 'password1'

IF EXISTS (
    SELECT 1 FROM [dbo].[users]
    WHERE [username] = @username AND [password] = CONVERT(varbinary(16), HASHBYTES('MD5', @password), 2)
)
BEGIN
    PRINT 'Authentication succeeded!'
END
ELSE
BEGIN
    PRINT 'Authentication failed!'
END

上述代码中，首先创建了一个用户表，其中包含 username 和 password 两个字段。然后通过 INSERT 语句向表中插入了两个用户数据，其中密码字段通过 HASHBYTES 函数进行了 MD5 加密。

最后通过 DECLARE 和 SET 语句分别指定要验证的用户名和密码，并且使用 EXISTS 和 SELECT 语句来查询是否存在匹配的用户数据。

四、安全性问题

虽然 MD5 加密可以保证用户密码在存储时不会明文存储，但是由于其已经被证实为不安全的加密方式，因此容易被暴力破解。为了提高密码的安全性，建议在进行密码加密时，使用更加安全的加密方式，例如 SHA256、PBKDF2 等。

下面是一个示例代码，使用 PBKDF2 算法进行密码加密：

-- 创建用户表
CREATE TABLE [dbo].[users] (
    [id] INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
    [username] NVARCHAR(50) NOT NULL,
    [salt] VARBINARY(16) NOT NULL,
    [hash] VARBINARY(32) NOT NULL,
    PRIMARY KEY CLUSTERED ([id] ASC)
)
GO

-- 插入用户数据
DECLARE @username nvarchar(50)
DECLARE @password nvarchar(50)
SET @username = 'user3'
SET @password = 'password3'
DECLARE @salt varbinary(16)
SET @salt = CAST(NEWID() AS varbinary(16))
DECLARE @hash varbinary(32)
SET @hash = HASHBYTES('SHA2_256', @password + CAST(@salt AS varchar(36))) 
    + HASHBYTES('SHA2_256', @password + CAST(REVERSE(@salt) AS varchar(36)))
DECLARE @iterations int
SET @iterations = 10000
DECLARE @hash_str nvarchar(200)
SET @hash_str = N'pbkdf2_sha256$' + CONVERT(nvarchar(20), @iterations) + N'$' + CONVERT(nvarchar(36), @salt, 2) + N'$' + CONVERT(nvarchar(64), @hash, 2)

INSERT INTO [dbo].[users] ([username], [salt], [hash]) VALUES (@username, @salt, @hash)
GO

-- 验证用户密码
DECLARE @username nvarchar(50)
DECLARE @password nvarchar(50)
SET @username = 'user3'
SET @password = 'password3'

DECLARE @hash_str nvarchar(200)
SELECT @hash_str = [hash] FROM [dbo].[users] WHERE [username] = @username

IF dbo.pbkdf2_sha256_verify(@password, @hash_str) = 1
BEGIN
    PRINT 'Authentication succeeded!'
END
ELSE
BEGIN
    PRINT 'Authentication failed!'
END
GO

-- PBKDF2 算法实现
CREATE FUNCTION dbo.pbkdf2_sha256(@password nvarchar(4000), @salt varbinary(16), @iterations int)
RETURNS varbinary(32)
AS
BEGIN
    DECLARE @len int
    DECLARE @block_no int
    DECLARE @block varbinary(64)
    DECLARE @u varbinary(32)
    DECLARE @t_i varbinary(32)

    DECLARE @dk varbinary(32)
    SET @dk = 0x
    SET @len = CEILING(32 / HASHBYTES('SHA2_256', ''))
    SET @block_no = CEILING(64 / DATALENGTH(@salt + CAST(1 AS binary(4))))

    DECLARE @i int
    SET @i = 1
    WHILE @i <= @block_no
    BEGIN
        SET @block = @salt + CAST(@i AS binary(4))
        SET @u = HASHBYTES('SHA2_256', @block)
        SET @t_i = @u

        DECLARE @j int
        SET @j = 2
        WHILE @j <= @iterations
        BEGIN
            SET @u = HASHBYTES('SHA2_256', @u)
            SET @t_i = dbo.pbkdf2_xor(@t_i, @u)
            SET @j = @j + 1
        END

        SET @dk = @dk + @t_i
        SET @i = @i + 1
    END

    RETURN SUBSTRING(@dk, 1, 32)
END
GO

-- 异或运算实现
CREATE FUNCTION dbo.pbkdf2_xor(@a varbinary(32), @b varbinary(32))
RETURNS varbinary(32)
AS
BEGIN
    DECLARE @c varbinary(32)
    SET @c = 0x

    DECLARE @i int
    SET @i = 1
    WHILE @i <= 32
    BEGIN
        SET @c = @c + CAST(SUBSTRING(@a, @i, 1) ^ SUBSTRING(@b, @i, 1) AS binary(1))
        SET @i = @i + 1
    END

    RETURN @c
END
GO

-- 验证用户密码的函数
CREATE FUNCTION dbo.pbkdf2_sha256_verify(@password nvarchar(4000), @hash_str nvarchar(200))
RETURNS int
AS
BEGIN
    DECLARE @hash_len int
    DECLARE @iterations int
    DECLARE @salt varbinary(16)
    DECLARE @hash varbinary(32)

    DECLARE @pos1 int
    DECLARE @pos2 int

    SET @pos1 = CHARINDEX('$', @hash_str)
    SET @pos2 = CHARINDEX('$', @hash_str, @pos1 + 1)

    SET @iterations = CONVERT(int, SUBSTRING(@hash_str, @pos1 + 1, @pos2 - @pos1 - 1))

    SET @pos1 = @pos2
    SET @pos2 = CHARINDEX('$', @hash_str, @pos1 + 1)

    SET @salt = CONVERT(varbinary(16), SUBSTRING(@hash_str, @pos1 + 1, @pos2 - @pos1 - 1), 2)

    SET @pos1 = @pos2
    SET @hash = CONVERT(varbinary(32), SUBSTRING(@hash_str, @pos1 + 1, LEN(@hash_str) - @pos1), 2)

    RETURN CAST(dbo.pbkdf2_sha256(@password, @salt, @iterations) AS varchar(64)) = CAST(@hash AS varchar(64)) 
END
GO

上述代码中，首先创建了一个用户表，其中除了 username 和 hash 字段之外，还增加了 salt 字段。salt 字段用于存储一个随机生成的字符串，可以为密码增加一层额外的保护。

然后通过 DECLARE 和 SET 语句分别指定要加密的用户名和密码，并且使用 HASHBYTES 函数对密码进行加密，并通过 PBKDF2 算法加密我们的密码。

最后通过 DECLARE 和 SET 语句分别指定要验证的用户名和密码，并且使用 dbo.pbkdf2_sha256_verify 函数进行验证。

结束语

MD5 加密虽然已经不再安全，但是对于一些简单的加密场景仍然可以满足要求。在进行密码加密时，建议使用更加安全的算法，例如 SHA256、PBKDF2 等。