PKCS5 v2.1主要讲述了三个方面的内容：
- 基于口令的密钥导出函数PBKDF。
- PBKDF1：仅兼容PKCS5 v1.5用，使用HASH（MD2、MD5、SHA-1），导出密钥≤ hLen。
- PBKDF2：推荐使用，使用HMAC，导出密钥可很长。方案同NIST SP800-132的PBKDF。
- 基于口令的加密方案，用PBKDF导出密钥进行加密。
- PBES1：仅兼容PKCS5 v1.5，PBKDF1 + DES / RC2 – CBC
- PBES2：推荐使用，PBKDF2 + AES-CBC-Pad
- 基于口令的消息认证方案，用PBKDF导出密钥计算MAC。
主要涉及如下几个参数
- P：口令，任意长度的字符串（通常为ASCII 或UTF-8字符）。
- S：盐值，无需保密，增加密文多变性，可为口令索引值或伪随机数等。
- c：迭代次数，口令导出密钥时的迭代次数，建议不小于1000，以适当增加使用者负担，但可以显著增加攻击者难度。
- DK：导出密钥。
- dkLen：导出密钥的字节长度。
- hLen：杂凑函数的输出字节长度。
口令的选择建议参考如下文档。
- NIST SP 800-63: Electronic Authentication Guideline: Recommendations of the National Institute of Standards and Technology, Appendix A, April 2006.
5. 基于口令的密钥导出函数
有两个基于口令的密钥导出函数PBKDF方案，如下表。
表5.1 基于口令的密钥导出函数PBKDF1和PBKDF2对比
（hLen为HASH函数的输出长度）
| 项目 |
PBKDF1 |
PBKDF2 |
| HASH函数 |
MD2 MD5 SHA-1 |
HMAC （HMAC底层使用SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512） |
| 导出密钥长度 |
≤ hLen |
≤ (232 – 1) × hLen |
| 使用 |
不推荐 仅兼容PKCS5 v1.5 |
推荐使用 |
| 对比NIST SP800-132 |
NIST SP800-132无PBKDF1函数 |
NIST SP800-132的PBKDF即PBKDF2函数 |
NIST SP800-132基于口令的密钥导出函数，是基于PKCS5得到。
5.1 PBKDF1
说明：NIST SP800-132基于口令的密钥导出函数不涉及此PBKDF1函数。
函数：DK = PBKDF1 (P, S, c, dkLen)
功能：基于口令的密钥导出函数PBKDF1
输入参数：
- P：口令，任意长度的字符串（通常为ASCII 或UTF-8字符）。
- S：盐值，无需保密，增加密文多变性。
- c：迭代次数，越大越好，建议不小于1000。
- dkLen：导出密钥DK的字节长度，≤ hLen。
内部参数：
- HASH：杂凑函数（为MD2、MD5、SHA-1）。
- hLen：杂凑函数的输出字节长度。
- MSB(L, M)：获取数据串M的高L字节。
返回数据：
- DK：导出密钥。
执行步骤：
步骤1：若dkLen > hLen，返回错误标识。
步骤2：T0 = P || S。
步骤3：for i = 1,2,..., c，执行
3.1 Ti = Hash (Ti-1)
步骤4：返回导出密钥DK = MSB (dkLen, Tc)。
5.2 PBKDF2
说明：NIST SP800-132基于口令的密钥导出函数PBKDF即此PBKDF2函数。
函数：DK = PBKDF2 (P, S, c, dkLen)
功能：基于口令的密钥导出函数PBKDF2
输入参数：
- P：口令，任意长度的字符串（通常为ASCII 或UTF-8字符）。
- S：盐值，无需保密，增加密文多变性。
- c：迭代次数，越大越好，建议不小于1000。
- dkLen：导出密钥DK的字节长度，≤ (232 – 1) × hLen。
内部参数：
- PRF：伪随机函数，可以是HMAC-SHA-1、HMAC-SHA-224、HMAC-SHA-256、HMAC-SHA-384、HMAC-SHA-512。
- hLen：杂凑函数的输出字节长度。
- MSB(L, M)：获取数据串M的高L字节。
返回数据：
- DK：导出密钥。
执行步骤：
步骤1：若dkLen > (232 – 1) × hLen，返回错误标识。
步骤2：分组数l和最后一个分组的大小r是
，
，
（即r = dkLen mod hLen，但模值为0时修正为hLen）。
步骤3：for i = 1,2,..., l
3.1 Ti = 0，U0=S || Int(i)（Int(i)为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
步骤4：返回DK= MSB(T1 || T2 || ... || Tl , dkLen)。
备注：PKCS5 v2.1 PBKDF2和NIST SP800-132 PBKDF中使用的PRF都是HMAC，而NIST SP800-108（普通密钥导出函数，非基于口令的密钥导出函数）中使用的PRF可以是HMAC或CMAC。