PKCS5 v2.1主要講述了三個方面的內容：
- 基於口令的密鑰導出函數PBKDF。
- PBKDF1：僅兼容PKCS5 v1.5用，使用HASH（MD2、MD5、SHA-1），導出密鑰≤ hLen。
- PBKDF2：推薦使用，使用HMAC，導出密鑰可很長。方案同NIST SP800-132的PBKDF。
- 基於口令的加密方案，用PBKDF導出密鑰進行加密。
- PBES1：僅兼容PKCS5 v1.5，PBKDF1 + DES / RC2 – CBC
- PBES2：推薦使用，PBKDF2 + AES-CBC-Pad
- 基於口令的消息認證方案，用PBKDF導出密鑰計算MAC。
主要涉及如下幾個參數
- P：口令，任意長度的字符串（通常爲ASCII 或UTF-8字符）。
- S：鹽值，無需保密，增加密文多變性，可爲口令索引值或僞隨機數等。
- c：迭代次數，口令導出密鑰時的迭代次數，建議不小於1000，以適當增加使用者負擔，但可以顯著增加攻擊者難度。
- DK：導出密鑰。
- dkLen：導出密鑰的字節長度。
- hLen：雜湊函數的輸出字節長度。
口令的選擇建議參考如下文檔。
- NIST SP 800-63: Electronic Authentication Guideline: Recommendations of the National Institute of Standards and Technology, Appendix A, April 2006.
5. 基於口令的密鑰導出函數
有兩個基於口令的密鑰導出函數PBKDF方案，如下表。
表5.1 基於口令的密鑰導出函數PBKDF1和PBKDF2對比
（hLen爲HASH函數的輸出長度）
|
項目 |
PBKDF1 |
PBKDF2 |
|
HASH函數 |
MD2 MD5 SHA-1 |
HMAC （HMAC底層使用SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512） |
|
導出密鑰長度 |
≤ hLen |
≤ (232 – 1) × hLen |
|
使用 |
不推薦 僅兼容PKCS5 v1.5 |
推薦使用 |
|
對比NIST SP800-132 |
NIST SP800-132無PBKDF1函數 |
NIST SP800-132的PBKDF即PBKDF2函數 |
NIST SP800-132基於口令的密鑰導出函數，是基於PKCS5得到。
5.1 PBKDF1
說明：NIST SP800-132基於口令的密鑰導出函數不涉及此PBKDF1函數。
函數：DK = PBKDF1 (P, S, c, dkLen)
功能：基於口令的密鑰導出函數PBKDF1
輸入參數：
- P：口令，任意長度的字符串（通常爲ASCII 或UTF-8字符）。
- S：鹽值，無需保密，增加密文多變性。
- c：迭代次數，越大越好，建議不小於1000。
- dkLen：導出密鑰DK的字節長度，≤ hLen。
內部參數：
- HASH：雜湊函數（爲MD2、MD5、SHA-1）。
- hLen：雜湊函數的輸出字節長度。
- MSB(L, M)：獲取數據串M的高L字節。
返回數據：
- DK：導出密鑰。
執行步驟：
步驟1：若dkLen > hLen，返回錯誤標識。
步驟2：T0 = P || S。
步驟3：for i = 1,2,..., c，執行
3.1 Ti = Hash (Ti-1)
步驟4：返回導出密鑰DK = MSB (dkLen, Tc)。
5.2 PBKDF2
說明：NIST SP800-132基於口令的密鑰導出函數PBKDF即此PBKDF2函數。
函數：DK = PBKDF2 (P, S, c, dkLen)
功能：基於口令的密鑰導出函數PBKDF2
輸入參數：
- P：口令，任意長度的字符串（通常爲ASCII 或UTF-8字符）。
- S：鹽值，無需保密，增加密文多變性。
- c：迭代次數，越大越好，建議不小於1000。
- dkLen：導出密鑰DK的字節長度，≤ (232 – 1) × hLen。
內部參數：
- PRF：僞隨機函數，可以是HMAC-SHA-1、HMAC-SHA-224、HMAC-SHA-256、HMAC-SHA-384、HMAC-SHA-512。
- hLen：雜湊函數的輸出字節長度。
- MSB(L, M)：獲取數據串M的高L字節。
返回數據：
- DK：導出密鑰。
執行步驟：
步驟1：若dkLen > (232 – 1) × hLen，返回錯誤標識。
步驟2：分組數l和最後一個分組的大小r是
，
，
（即r = dkLen mod hLen，但模值爲0時修正爲hLen）。
步驟3：for i = 1,2,..., l
3.1 Ti = 0，U0=S || Int(i)（Int(i)爲i值的32比特大端表示）
3.2 for j = 1,2,..., c
3.2.1 Uj= PRF (P, Uj-1)
3.2.2 Ti = Ti⊕Uj
步驟4：返回DK= MSB(T1 || T2 || ... || Tl , dkLen)。
備註：PKCS5 v2.1 PBKDF2和NIST SP800-132 PBKDF中使用的PRF都是HMAC，而NIST SP800-108（普通密鑰導出函數，非基於口令的密鑰導出函數）中使用的PRF可以是HMAC或CMAC。