彩虹表（Rainbow Table）

彩虹表（Rainbow Table）是计算机安全领域中一种用于攻击密码散列（哈希）函数的预计算表，通过提前算好海量明文与其哈希值的对应关系并压缩存储，从而在很短时间内由一段密码哈希反查出原始明文密码。

概述

网站和系统通常不会明文保存用户密码，而是保存密码经哈希函数（如早期的 MD5、SHA-1）计算后的结果。哈希是单向的，无法直接逆运算还原，但攻击者一旦拿到这些哈希值，仍可以尝试「猜」出原文——最笨的办法是逐个尝试所有可能的密码（暴力破解），既慢又费算力。

彩虹表的思路是把大量计算工作提前做完：预先对海量常见口令算出哈希并存入表中，破解时只需查表即可命中，这就是典型的「用空间换时间」。为了避免直接存储全部对应关系导致体积爆炸，彩虹表采用了「归约函数」把哈希再映射回明文，交替计算出一条条哈希链，只保存每条链的首尾，查询时按链重建，从而在存储量和查询速度之间取得平衡。

正因为它对无防护的哈希威胁很大，现代系统普遍采用「加盐」（Salt）等对策来使其失效，彩虹表也因此成为讲解密码安全时的经典反面案例。

主要特点

• 预计算：破解前先花大量时间和存储把哈希对应关系算好，破解时只查表，速度极快。
• 空间换时间：相比纯暴力破解省去实时计算，相比完整字典表又通过哈希链大幅压缩体积。
• 针对无盐哈希：对直接哈希、未加盐的口令效果显著，尤其是短密码和弱密码。
• 专表专用：一张彩虹表通常只针对特定哈希算法和特定字符集、长度范围，换算法就得换表。

如何防范

• 加盐（Salt）：给每个用户的密码拼接一段随机值再哈希，使预计算好的通用彩虹表全部失效。
• 使用慢哈希：采用 bcrypt、scrypt、Argon2 等专为存密码设计的算法，刻意放慢计算、增加破解成本。
• 鼓励强密码：足够长且复杂的密码会让彩虹表的覆盖范围难以企及。

常见问题

问：彩虹表和暴力破解有什么区别？答：暴力破解是在破解时才逐一实时计算尝试；彩虹表把计算提前做好并存下来，破解时直接查表，速度快得多，代价是需要巨大的预计算和存储投入。

问：加了盐还怕彩虹表吗？答：基本不怕。加盐后每个密码的哈希都因随机盐而不同，攻击者无法复用通用彩虹表，只能针对单个盐值重新计算，成本大增，彩虹表的优势随之丧失。

问：普通用户需要担心彩虹表吗？答：防护主要在服务端。用户能做的是设置足够长、复杂且不同网站不重复的密码，并优先使用支持现代加密存储的服务，即使数据库泄露也更难被反查。