Hashing

// bcrypt 비밀번호 해싱 (Node.js)
// npm install bcrypt
const bcrypt = require('bcrypt');

// === 기본 사용법 ===
class PasswordManager {
    constructor(costFactor = 12) {
        // Cost Factor (Work Factor)
        // 10 = 2^10 = 1,024 반복
        // 12 = 2^12 = 4,096 반복 (2025 최소 권장)
        // 14 = 2^14 = 16,384 반복 (높은 보안)
        this.saltRounds = costFactor;
    }

    async hashPassword(password) {
        // bcrypt는 Salt를 자동 생성하고 해시에 포함
        // 주의: bcrypt는 72바이트 제한이 있음!
        if (password.length > 72) {
            throw new Error('bcrypt는 72바이트까지만 처리합니다');
        }
        return await bcrypt.hash(password, this.saltRounds);
    }

    async verifyPassword(inputPassword, storedHash) {
        return await bcrypt.compare(inputPassword, storedHash);
    }

    // Cost Factor 업그레이드 확인
    needsRehash(hash) {
        const match = hash.match(/^\$2[aby]?\$(\d+)\$/);
        if (!match) return true;
        const currentCost = parseInt(match[1], 10);
        return currentCost < this.saltRounds;
    }
}

// 사용 예시
const pm = new PasswordManager(12);

async function demo() {
    const password = 'MySecureP@ssw0rd!';

    // 해싱
    const hash = await pm.hashPassword(password);
    console.log('bcrypt 해시:', hash);
    // 결과 예: $2b$12$LQv3c1yqBWVHxkd0LHAkCOYz6TtxMQJqhN8/X4.1zCYSQ0KYB6OiS

    // 검증
    const isValid = await pm.verifyPassword(password, hash);
    console.log('검증 결과:', isValid); // true

    // 잘못된 비밀번호
    const isWrong = await pm.verifyPassword('wrongpassword', hash);
    console.log('잘못된 비밀번호:', isWrong); // false

    // 리해싱 필요 확인 (Cost Factor 업그레이드 시)
    const oldHash = '$2b$10$LQv3c1yqBWVHxkd0LHAkCOYz6TtxMQ...'; // Cost 10
    if (pm.needsRehash(oldHash)) {
        console.log('보안 업그레이드 필요: 새로운 해시 생성');
    }
}

// Pepper 추가 (선택적 추가 보안)
const PEPPER = process.env.PASSWORD_PEPPER; // 환경 변수에서 로드

async function hashWithPepper(password) {
    const pm = new PasswordManager(12);
    // Pepper를 비밀번호에 추가 (HMAC 권장)
    const crypto = require('crypto');
    const pepperedPassword = crypto
        .createHmac('sha256', PEPPER)
        .update(password)
        .digest('hex');
    return await pm.hashPassword(pepperedPassword);
}

demo();

// bcrypt 해시 구조:
// $2b$12$LQv3c1yqBWVHxkd0LHAkCOYz6TtxMQJqhN8/X4.1zCYSQ0KYB6OiS
// $2b = 알고리즘 버전
// $12 = Cost Factor (2^12 반복)
// 나머지 = Salt + Hash (22자 Salt, 31자 Hash)

# SHA-256: 데이터 무결성, 디지털 서명, 블록체인 등
# 비밀번호에는 사용하지 마세요! (너무 빠름)
import hashlib
import hmac

# === 1. 파일 무결성 검증 ===
def calculate_file_hash(filepath: str) -> str:
    """파일의 SHA-256 해시 계산"""
    sha256 = hashlib.sha256()
    with open(filepath, 'rb') as f:
        for chunk in iter(lambda: f.read(8192), b''):
            sha256.update(chunk)
    return sha256.hexdigest()

# 다운로드한 파일 검증
expected = "e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855"
actual = calculate_file_hash("downloaded_file.zip")
if actual == expected:
    print("파일 무결성 검증 통과!")
else:
    print("파일이 변조되었거나 손상됨!")


# === 2. HMAC: 메시지 인증 코드 ===
def create_hmac(key: bytes, message: bytes) -> str:
    """HMAC-SHA256으로 메시지 인증 코드 생성"""
    return hmac.new(key, message, hashlib.sha256).hexdigest()

def verify_hmac(key: bytes, message: bytes, expected_mac: str) -> bool:
    """HMAC 검증 (Timing Attack 방지)"""
    actual_mac = create_hmac(key, message)
    return hmac.compare_digest(actual_mac, expected_mac)

# API 요청 서명
api_key = b"secret-api-key-2025"
request_body = b'{"user_id": 123, "action": "transfer"}'
signature = create_hmac(api_key, request_body)
print(f"API 서명: {signature}")


# === 3. 블록체인/Merkle Tree ===
def merkle_hash(*items: bytes) -> str:
    """여러 데이터의 Merkle 해시 계산"""
    combined = b''.join(items)
    return hashlib.sha256(combined).hexdigest()


# === 4. 안전한 토큰 생성 ===
import secrets

def generate_secure_token(length: int = 32) -> str:
    """URL-safe 랜덤 토큰 생성"""
    return secrets.token_urlsafe(length)

def generate_api_key() -> tuple[str, str]:
    """API 키 생성: (실제 키, 저장용 해시)"""
    raw_key = secrets.token_hex(32)
    key_hash = hashlib.sha256(raw_key.encode()).hexdigest()
    return raw_key, key_hash  # raw_key는 사용자에게만, key_hash는 DB에

api_key, api_key_hash = generate_api_key()
print(f"사용자에게 전달: {api_key[:20]}...")
print(f"DB에 저장: {api_key_hash}")


# === 해시 알고리즘 선택 가이드 ===
#
# 비밀번호 저장: Argon2id > scrypt > bcrypt > PBKDF2
#   - SHA-256 단독 사용 금지! (너무 빠름 → 무차별 대입 취약)
#
# 데이터 무결성: SHA-256, SHA-3, BLAKE3
#   - MD5, SHA-1은 충돌 취약점으로 사용 금지
#
# 메시지 인증: HMAC-SHA256
#   - API 서명, JWT, 웹훅 검증 등
#
# 고성능 해싱: BLAKE3 (SHA-256보다 빠름)
#   - 파일 해싱, Merkle Tree 등