C#.NET中PBKDF2性能问询：是否需提升哈希生成耗时？

我正在为系统实现密码哈希机制，目前采用PBKDF2方案。编写了一个控制台演示程序，当前参数下，桌面设备生成最终哈希耗时56ms。查阅资料得知100ms的生成时间具备合理安全性，请问该假设是否正确？若需进一步提升耗时，应调整哪些参数？

演示代码 #

class Program 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
        var watch = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew(); 
        byte[] op = null; 
        op = GetPDKDF2("password", 20, 10000); 
        watch.Stop(); 
        Console.WriteLine("total time: " + watch.ElapsedMilliseconds); 
        Console.ReadKey(); 
    } 

    public static byte[] GetPDKDF2(string password, int saltSize, int iterationCount) 
    { 
        var pdf = new Rfc2898DeriveBytes(password, saltSize, iterationCount); 
        return pdf.GetBytes(20); 
    } 
}

解答 #

首先可以明确：100ms的生成时间具备合理安全性这个假设是站得住脚的。

行业内之所以把这个数值作为参考，核心是平衡了用户体验与破解成本：对普通用户来说，100ms的等待几乎感知不到；但对暴力破解的攻击者来说，每尝试一个密码都要付出100ms的成本，当他们要遍历海量密码组合时，总耗时会指数级增长，最终让破解变得不现实。当然这个数值不是绝对的，你可以根据系统场景灵活调整：比如后台高权限管理系统，用户量少、安全要求极高，甚至可以把耗时调到200ms；如果是面向海量普通用户的Web系统，100ms左右是最稳妥的选择，避免用户感受到明显延迟。

如果想要把当前56ms的耗时提升到目标区间，你可以重点调整以下参数：

• 迭代次数（iterationCount）：这是影响PBKDF2耗时最直接的参数。你当前设置的是10000次，想要提升耗时的话，直接增大这个数值即可——比如逐步调到15000、20000，边调整边测试耗时，直到接近100ms。迭代次数和耗时基本呈线性正相关，次数翻倍的话，耗时也会大致翻倍，是最容易调整的变量。
• 哈希输出长度（GetBytes(20)）：这个参数对耗时影响极小，因为PBKDF2的主要耗时集中在迭代的哈希运算环节。只要输出长度在16-32字节的安全范围内，就不需要特意调整，除非你有特殊业务需求。
• 盐值大小（saltSize）：你当前用的20字节盐值已经完全满足安全要求（盐值只要随机唯一，16字节以上就足够），增大盐值大小对耗时的影响微乎其微，所以不建议通过这个参数来提升耗时。

最后补充一点：不同硬件的性能差异很大，你现在是在桌面设备上测试的，要结合系统实际运行环境调整参数。比如如果是服务器端做哈希，服务器CPU性能通常比普通桌面设备强，那你需要在服务器环境下重新测试，调整迭代次数到目标耗时；如果是客户端哈希（不推荐，密码哈希最好放在服务器端执行），还要考虑用户的平均设备性能，避免低配置设备出现过长等待。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kumarmo2