หลักการทางเทคนิคของการถอดรหัสรหัสผ่านวิธีปรับปรุงอัตราความสำเร็จของการถอดรหัสวิธีถอดรหัสและดึงรหัสผ่านให้สำเร็จ

คิดแบบแฮกเกอร์ ถามตัวเองว่ารหัสผ่านสามารถถอดรหัสได้เร็วแค่ไหน ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของรหัสผ่าน

เมื่อแฮกเกอร์หรือผู้ทดสอบการเจาะทำลายระบบและต้องการเข้าถึงรหัสผ่านข้อความธรรมดาจากการถ่ายโอนฐานข้อมูล พวกเขาจะต้องถอดรหัสแฮชรหัสผ่านที่เก็บไว้ก่อน ผู้โจมตีจำนวนมากกระโจนเข้าสู่แนวคิด: พวกเขาพยายามโจมตีรหัสผ่านใด ๆ ที่พวกเขาต้องการลองโดยไม่มีเหตุผลเพียงเล็กน้อย การอภิปรายนี้จะแสดงวิธีการถอดรหัสรหัสผ่านที่มีประสิทธิภาพและวิธีการใช้การวิเคราะห์ทางสถิติของรหัสผ่านร่วมกับเครื่องมือเพื่อสร้างวิธีการจำกัดเวลาเพื่อให้เกิดการถอดรหัสที่มีประสิทธิภาพและประสบความสำเร็จ

ทำไมสิ่งนี้ถึงสำคัญ?

การถอดรหัสรหัสผ่านเป็นธุรกิจที่กำลังจะตาย ผู้ใช้จำเป็นต้องสร้างรหัสผ่านที่ซับซ้อนมากขึ้น และนักพัฒนาแบ็กเอนด์บางคนเริ่มใช้กลไกต่างๆ เช่น  Bcrypt  เพื่อแทนที่ฟังก์ชันแฮชมาตรฐาน แฮช Bcrypt ใช้เวลานานกว่าในการสร้าง ดังนั้นรหัสผ่านจึงถอดรหัสได้ยากขึ้น แคร็กเกอร์จำเป็นต้องสร้างแฮชอย่างรวดเร็วเพื่อถอดรหัสรหัสผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น Bcrypt จึงเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังมากในการต่อสู้กับการโจมตีดังกล่าว เพื่อแสดงตัวอย่างนี้ โปรแกรมถอดรหัสรหัสผ่านที่ผลิตโดยคลัสเตอร์ GPU 25 คลัสเตอร์ที่เปิดตัวในปี 2012 สามารถสร้างแฮช NTLM ได้ที่ 350 พันล้านแฮชต่อวินาที ในขณะที่ความเร็วการสร้างแฮช Bcrypt อยู่ที่ 71,000 การใช้สิ่งนี้เป็นแบบจำลองการเปรียบเทียบ สามารถสร้างแฮช NTLM 5 ล้านแฮชสำหรับแฮช Bcrypt แต่ละตัวที่สร้างขึ้น เมื่อต้องเผชิญกับอัลกอริทึม Bcrpyted แฮกเกอร์จะต้องคาดเดารหัสผ่านด้วยการคำนวณมากขึ้นและไม่สามารถพึ่งพาการใช้กำลังดุร้ายในทุกความเป็นไปได้

หมายเหตุ: หากผู้โจมตีรู้ว่าความยาวของรหัสผ่านนั้นสั้นมากจนใช้เวลาไม่นานในการถอดรหัสคีย์สเปซด้วยความรุนแรง ไม่จำเป็นต้องใช้ขั้นตอนการโจมตีที่เพิ่มขึ้น

ไทม์ไลน์

ประสิทธิภาพของเวลากลายเป็นปัจจัยสำคัญในการถอดรหัสรหัสผ่านได้สำเร็จ แม้ว่าจะเป็นการดีที่จะครอบคลุมพื้นที่สำคัญทั้งหมดของรหัสผ่านของผู้ใช้ แต่เวลาที่จำเป็นในการทำเช่นนั้นมักจะไม่เป็นไปได้ ดังนั้นเมื่อถอดรหัส สิ่งสำคัญคือต้องลองโจมตีที่ประหยัดเวลามากที่สุดก่อน และหากไม่สำเร็จ ให้ดำเนินการโจมตีด้วยรหัสผ่านที่ช้ากว่าซึ่งครอบคลุมพื้นที่คีย์สเปซมากขึ้น วิธีที่เร็วที่สุดคือการโจมตีพจนานุกรมอย่างง่ายตามรหัสผ่านของผู้ใช้ทั่วไปและการถ่ายโอนรหัสผ่านก่อนหน้านี้ จากนั้นก็ควรพยายามจัดการพจนานุกรมเพื่อเพิ่มตัวเลขหรือสัญลักษณ์หรือเปลี่ยนตัวอักษรในตอนท้าย สิ่งนี้เรียกว่าการโจมตีแบบไฮบริดหรือการโจมตีตามกฎ ถัดไป คุณสามารถลองใช้คุณสมบัติการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อสร้างรหัสผ่านที่เป็นไปได้ ห่วงโซ่มาร์คอฟเป็นตัวอย่างที่ดี โดยการรวมองค์ประกอบทั่วไปที่มีอยู่ในภาษาอังกฤษเพื่อสร้างคำ (เช่น "ing", "er", "qu") การเดารหัสผ่านที่ดีสามารถสร้างได้ เช่น รหัสผ่านด้านล่าง แม้ว่าจะเป็นเรื่องง่ายที่จะถอดรหัสรหัสผ่านนี้โดยเฉพาะโดยใช้วิธีการใด ๆ เราจะใช้รหัสผ่านนี้เพื่อลดความซับซ้อนของเวกเตอร์การโจมตีทั้งหมด Password1234Password1234

Pa + ss + Word + 1234

สุดท้าย การโจมตีด้วยความรุนแรงแบบกำหนดเป้าหมาย (เรียกว่าการโจมตีด้วยหน้ากาก) ครอบคลุมพื้นที่กุญแจทั้งหมดของรหัสผ่านที่กำหนดตามโครงสร้างการเข้ารหัส เมื่อฉันหมายถึง "โครงสร้าง" ของรหัสผ่าน ฉันหมายถึงประเภทและลำดับของอักขระที่ใช้ในการสร้างรหัสผ่าน ตัวอย่างเช่น "โครงสร้าง" ที่มีตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ ตามด้วยตัวอักษรตัวพิมพ์เล็ก 7 ตัว ตามด้วยตัวเลข 4 หลัก (ระบุเป็น ) Password1234ullllllldddd

ตัวอักษรตัวพิมพ์เล็ก , ตัวพิมพ์ใหญ่ , สัญลักษณ์ , ตัวเลข (l)(u)(s)(d)

ดังนั้น หากผู้โจมตีตัดสินใจใช้โครงสร้างนี้เพื่อสร้างความเป็นไปได้ทั้งหมดของการรวมกันของอักขระ ในที่สุดเขาหรือเธอก็จะพบรหัสผ่าน จากนั้นคำถามสำหรับผู้โจมตีจะกลายเป็น: โครงสร้างใดที่ควรกำหนดเป้าหมายก่อนเมื่อโจมตีชุดของค่าแฮช Password1234

การวิเคราะห์ทางสถิติ

เพื่อช่วยตอบคำถามนี้ ฉันได้ทำการวิเคราะห์ทางสถิติเกี่ยวกับการถ่ายโอนรหัสผ่านยอดนิยมเพื่อดูว่ามีโครงสร้างรหัสผ่านที่แพร่หลายกว่าโครงสร้างรหัสผ่านอื่นๆ หรือไม่ และโครงสร้างนั้นถูกต้องมากน้อยเพียงใด ขนาดตัวอย่างของรหัสผ่านที่เปิดเผยต่อสาธารณะมากกว่า 34 ล้านรหัสผ่านรวมถึงการทิ้งรหัสผ่านที่มีชื่อเสียงเช่น RockYou, LinkedIn, phpBB และอื่น ๆ

ภาพด้านล่างแสดงความถี่ของโครงสร้างมาสก์สำหรับแต่ละมาสก์ที่ไม่ซ้ำกัน เส้นสีแดงหมายถึงเส้น 50% ซึ่งปรากฏหลังหน้ากากที่ 13 ที่ปรากฏบ่อยที่สุด

ซึ่งหมายความว่าโครงสร้างมาสก์ที่ไม่ซ้ำกัน 13 ตัวแรกคิดเป็น 50% ของรหัสผ่านตัวอย่าง โครงสร้างของรหัสผ่านมากกว่า 20 ล้านรหัสในตัวอย่างอยู่ใน 13 หน้ากากแรก ผลลัพธ์เหล่านี้ค่อนข้างน่าตกใจในแง่ของความแพร่หลายของรหัสผ่านที่มีโครงสร้าง อีก 50 เปอร์เซ็นต์อยู่ภายในหางขวายาวซึ่งถูกลดขนาดลงในภาพนี้ ในความเป็นจริง จากมาสก์ที่ไม่ซ้ำกัน 260,500 ชิ้น มีเพียง 400 ชิ้นเท่านั้นที่แสดงในภาพนี้ แนวคิดของการเข้ารหัสโครงสร้างสากลนี้เหลือเชื่อมาก อย่างไรก็ตาม ไม่น่าแปลกใจเลยเมื่อคุณพิจารณาว่าผู้ใช้สร้างและจดจำรหัสผ่านของตนได้อย่างไร จากข้อมูลการวิเคราะห์ มีปัจจัยเชิงตรรกะบางประการที่ช่วยอธิบายว่าสิ่งนี้เป็นไปได้อย่างไร เมื่อผู้ใช้ถูกขอให้ระบุรหัสผ่านที่มีตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่จะถูกใช้เป็นอักขระตัวแรกมากกว่า 90% เมื่อขอให้ใช้ตัวเลขผู้ใช้ส่วนใหญ่จะเพิ่มตัวเลขสองหลักในตอนท้ายของรหัสผ่านซึ่งอาจเป็นปีที่สำเร็จการศึกษา ตัวเลือกที่ได้รับความนิยมถัดไปคือการจบรหัสผ่านด้วยตัวเลขสี่หลัก (อาจเป็นปีที่แล้วหรือปีนี้) ในกรณีนี้หมายเลขที่ได้รับความนิยมมากที่สุดถัดไปจะมีหมายเลขในตอนท้ายและสามหมายเลขในตอนท้าย ความเหมือนกันของโครงสร้างเช่นนี้ช่วยให้ผู้โจมตีสามารถคาดการณ์ได้ว่าโครงสร้างของรหัสผ่านของผู้ใช้มีแนวโน้มที่จะเป็นอย่างไร

การผสมทางสถิติ – เร่งความเร็ว

การใช้ความรู้เชิงโครงสร้างนี้สามารถสันนิษฐานได้อย่างปลอดภัยว่าผู้ใช้มีแนวโน้มที่จะตั้งค่ารหัสผ่านเป็น than (ตัวอักษรแบบสุ่ม) แม้ว่าทั้งหมดจะขึ้นต้นด้วย 9 ตัวอักษรและมี 9 ตัวอักษรก็ตาม ดังนั้นเราจึงสมมติว่าโครงสร้างการเข้ารหัสที่กำหนด ถ้าเราเห็นตัวอักษรที่ต่อเนื่องกัน มันน่าจะเป็นคำ นี่เป็นสมมติฐานที่มีประโยชน์มากสำหรับแครกเกอร์ เนื่องจากช่วยลดพื้นที่คีย์จำนวนมาก จากนั้นสิ่งนี้จะกลายเป็นการโจมตีแบบไฮบริดที่ใช้ประโยชน์จากนัยสำคัญทางสถิติของโครงสร้างการเข้ารหัสทั่วไป potatoespwivwdhpp

ประสิทธิภาพและการจำกัดเวลา

โดยปกติแล้ว ในฐานะผู้ทดสอบการเจาะ เราอาจไม่มีเวลาที่จะถอดรหัสแฮชทั้งหมด แม้ว่าเราจะทำลายชุดของแฮชก็ตาม อย่างไรก็ตามการทำลายพวกเขาอาจช่วยอัพเกรดการเข้าถึงระบบและนำการค้นพบที่เป็นประโยชน์มากขึ้นสำหรับลูกค้า ดังนั้นเมื่อถอดรหัสรหัสผ่านอาจเป็นประโยชน์ในการพิจารณาว่าจะมีการจัดสรรเวลาเท่าใดเพื่อถอดรหัสชุดของค่าแฮช การใช้โครงสร้างที่พบในการวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ ผู้โจมตีสามารถกำหนดโครงสร้างยอดนิยม 10 อันดับแรกที่เขาหรือเธอต้องการครอบคลุมตามข้อกำหนดความซับซ้อนของรหัสผ่านที่เรียงลำดับตามเวลาที่เสร็จสมบูรณ์เร็วที่สุด ในที่สุดผู้โจมตีสามารถ จำกัด เวลาวิธีการของเขาหรือเธอโดยใช้เวลาไม่เกินหนึ่งชั่วโมงในการดำเนินการแคร็ก สิ่งนี้ถูกค้นพบในการทดสอบการเจาะล่าสุดเพื่อรับแฮช ด้านล่างนี้เป็นภาพรวมผลลัพธ์ของ cracker ที่ใช้ CPU

ในกรณีนี้ โครงสร้างที่เสร็จเร็วที่สุดคือ ซึ่งเรากำหนดเป็นตัวอักษรตัวพิมพ์ใหญ่ ตามด้วยตัวอักษรตัวพิมพ์เล็กสามตัว ("W" สำหรับ "Word") ตามด้วยตัวเลขสี่หลัก ด้วยรหัสผ่าน 69 รหัสที่ตรงกับโครงสร้างในชุดแฮช CPU มาตรฐานของฉันสามารถสำรวจความเป็นไปได้ทั้งหมดของโครงสร้างได้ภายในหนึ่งนาที เราหยุดแคร็กที่ 62 นาที และแคร็กสร้างแฮชแคร็กที่ไม่ซ้ำกัน 221 แคร็กที่ตรงกับบัญชี 491 บัญชี ส่งผลให้มีการรั่วไหลทั้งหมด 11% เหตุผลที่ทำให้จำนวนรหัสผ่านที่ถอดรหัสและการละเมิดบัญชีแตกต่างกันมากก็คือการตั้งค่าของ Office มักจะทำให้ผู้คนใช้รหัสผ่านที่ใช้กันทั่วไป หากผู้โจมตีระบุว่ามีการใช้รหัสผ่านทั่วไปในสภาพแวดล้อมผู้ใช้ทุกคนที่มีรหัสผ่านเดียวกันก็จะถูกคุกคามเช่นกัน U(W3)dddd

แม้ว่าการโจมตีแบบไฮบริดหรือการโจมตีตามกฎ (เช่น) สามารถถอดรหัสรหัสผ่านเหล่านี้ได้เร็วขึ้น แต่โครงสร้างของรหัสผ่านการโจมตีช่วยให้เราครอบคลุมพื้นที่คีย์ได้มากขึ้น วิธีนี้เป็นขั้นตอนต่อไปที่มีประสิทธิภาพหากการโจมตีที่เร็วขึ้นพิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถทำลายแฮชเป้าหมายได้สำเร็จ นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าตัวอย่างนี้ทำบน CPU ที่ค่อนข้างธรรมดา และการโจมตีแบบเดียวกันบน GPU ที่ทรงพลังสามารถลดเวลานี้ลงเหลือเพียงไม่กี่วินาที ดังนั้นระยะเวลาที่แน่นอนจึงมีความสำคัญน้อยกว่าการดำเนินการตามทฤษฎีอย่างมีประสิทธิภาพ การวิเคราะห์ทางสถิติของ best64

สำหรับ

ช่วยให้เราโจมตีโครงสร้างรหัสผ่านทั่วไปโดยทั่วไป อย่างไรก็ตามมีเครื่องมือบางอย่างที่สามารถช่วยค้นหาแอปพลิเคชันเฉพาะได้ เครื่องมือเช่น CeWL  สามารถรวบรวมข้อมูลคำจากหน้าเว็บและใช้เพื่อสร้างรายการคำหรือพจนานุกรมเฉพาะสำหรับบริษัท มันได้ผลเพราะบริษัทมักจะใช้รหัสผ่านที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรม บริษัท หรืองานของตน นอกจากนี้ เนื่องจากเราพิจารณาแล้วว่ารหัสผ่านที่ใช้กันทั่วไปเป็นที่นิยมในสภาพแวดล้อมการทำงาน รหัสผ่านที่ถูกแคร็กแล้วสามารถใช้เป็นพื้นฐานสำหรับรหัสผ่านอื่นๆ ได้เช่นกัน ซึ่งอาจคล้ายกัน ตัวอย่างเช่น หากเราพบว่า "" เป็นรหัสผ่านของผู้ใช้ เราอาจใส่ "" ลงในรายการคำใหม่ ใส่ไว้ในชุดกฎ แล้วพบว่าคนอื่นมีรหัสผ่าน "" แนวคิดนี้ในการใช้คำพื้นฐานที่ถอดรหัส (เช่น '') และตกแต่งด้วยอักขระโดยรอบนั้นมีประสิทธิภาพมากเมื่อถอดรหัสค่าแฮชที่ถูกทิ้งจากสภาพแวดล้อมขององค์กร ซึ่งสามารถสืบย้อนไปถึงแนวคิดของการนำรหัสผ่านกลับมาใช้ใหม่ จากการทดสอบการเจาะที่เราทำ สิ่งนี้เหมาะที่สุดสำหรับการแคร็ก 20% สุดท้ายของแฮชที่ยังไม่แคร็ก AcmeCorp1234AcmeCorpAcmeCorp@2015AcmeCorp

นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องตัดแต่งพจนานุกรมเพื่อให้รหัสผ่านทั้งหมดที่คาดเดาได้ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุโดยแอปพลิเคชันเพื่อไม่ให้เสียเวลาในการคาดเดารหัสผ่านที่ไม่สามารถคาดเดาได้เนื่องจากความยาวหรือองค์ประกอบของอักขระ

รวมเข้าด้วยกัน

เริ่มต้นจากการโจมตีที่เร็วที่สุด ครอบคลุมพื้นที่คีย์สเปซน้อยที่สุด (การโจมตีพจนานุกรมมาตรฐาน) ไปจนถึงพื้นที่คีย์สเปซที่ช้าที่สุดและใหญ่ที่สุด (แรงโหดร้ายล้วนๆ) เป็นขั้นตอนที่เหมาะสมที่สุดในการพิจารณาเวลาที่จัดสรรให้กับการโจมตี ดังนั้นผู้โจมตีควรใช้วิธีการมาตรฐานที่คำนึงถึงสิ่งนี้ หากผู้โจมตีต้องการให้บัญชีที่ถูกแฮ็กเสร็จสมบูรณ์ในระยะแรก อาจไม่มีเหตุผลที่จะใช้การโจมตีอื่นต่อไป อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี หากมีบัญชีเป้าหมาย การโจมตีแบบพจนานุกรมอย่างง่ายอาจไม่เพียงพอ หรือผู้โจมตีเพียงแค่ต้องการทำลายบัญชีให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ดังนั้นการโจมตีแบบผสมผสานโดยใช้โครงสร้างทางสถิติและการโจมตีแบบรุนแรงแบบกำหนดเป้าหมายอาจจำเป็น ดังนั้นวิธีการสร้างจึงมีความสำคัญต่อการแคร็กที่ประสบความสำเร็จ ซึ่งอาจรวมถึงวิธีการที่กล่าวมาข้างต้นและกระบวนการอัตโนมัติบางอย่าง เครื่องมือล่าสุด (เช่น   PRINCE) สามารถช่วยอำนวยความสะดวกในการถอดรหัสผ่าน การพัฒนาแถบเครื่องมือเช่น PRINCE พยายามในวิธีการเป็นสิ่งสำคัญ แต่การทำความเข้าใจคุณสมบัติที่อยู่เบื้องหลังเครื่องมือแทนที่จะพึ่งพาพวกเขาทั้งหมดจะทำให้การแคร็กมีประสิทธิภาพมากขึ้น

การป้องกัน – วิธีต่อสู้กับสถิติ

ด้วยการวิเคราะห์โดยใช้รหัสผ่านเหล่านี้สามารถระบุโครงสร้างที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสำหรับระดับความซับซ้อนที่ต้องการ ดังนั้นนักพัฒนาอาจควรใช้ตัวควบคุมบางอย่างเพื่อป้องกันไม่ให้ผู้ใช้ใช้โครงสร้างยอดนิยมเหล่านี้เพื่อแบนเส้นโค้งของกราฟก่อนหน้า อย่างไรก็ตามปัญหาของแนวคิดนี้คือหากไม่มีโครงสร้างที่เรียบง่ายผู้ใช้อาจพบว่ามันยากที่จะจำรหัสผ่านของพวกเขา ฉันแนะนำให้ใช้ตัวจัดการรหัสผ่านที่ต้องใช้การรับรองความถูกต้องสองปัจจัย แอปพลิเคชันเหล่านี้จะสร้างและจัดเก็บรหัสผ่านทั้งหมดของคุณให้กับคุณดังนั้นหน่วยความจำจึงไม่ใช่ปัญหา รหัสผ่านที่พวกเขาสร้างขึ้นนั้นมีโครงสร้างแบบสุ่มและสามารถใช้งานได้ตลอดเวลาตราบใดที่แอปพลิเคชันอนุญาต ดังที่ฉันได้กล่าวไปก่อนหน้านี้ การเข้ารหัสรหัสผ่านเป็นอีกวิธีหนึ่งที่มีประสิทธิภาพมากในการชะลอโอกาสในการพัฒนาของผู้โจมตี สุดท้ายนี้ การใช้กลยุทธ์ภายในสำนักงานเพื่อช่วยให้ผู้ใช้เข้าใจถึงอันตรายของการแชร์รหัสผ่านหรือใช้รหัสผ่านซ้ำถือเป็นก้าวที่ประสบความสำเร็จในทิศทางที่ถูกต้อง แม้ว่าผู้ใช้จะไม่ปฏิบัติตามเสมอไปก็ตาม แม้ว่าพวกเขาจะไม่ปฏิบัติตามตลอดเวลา แต่ก็เป็นมาตรการควบคุมที่มีประสิทธิภาพ

ข้อสรุปและการเก็บเกี่ยว

การถอดรหัสรหัสผ่านอาจเป็นแนวคิดที่คลุมเครือ เมื่อความยากในการแคร็กเพิ่มขึ้นจำเป็นต้องมีการโจมตีเป้าหมายตามประสิทธิภาพและควรมีการสร้างวิธีการแคร็กส่วนบุคคล มันไม่คุ้มค่าที่จะลงทุนเพื่อเพิ่มความเร็วในการสร้างแฮชในที่สุด ดังนั้นการใช้วิธีการและกระบวนการที่ง่ายขึ้นโดยใช้สถิติและเครื่องมือเป็นวิธีการโจมตีสามารถอำนวยความสะดวกในการถอดรหัสผ่าน นักพัฒนาสามารถพัฒนาการควบคุมเพื่อจัดการกับสถานการณ์นี้ และผู้ใช้สามารถใช้ตัวจัดการรหัสผ่านที่ปลอดภัยเพื่อลดประสิทธิภาพของการโจมตีเหล่านี้ อย่างไรก็ตามการใช้งานดังกล่าวยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก ในปัจจุบันการโจมตีทางสถิติต่อรหัสผ่านมีประสิทธิภาพในแง่ของจำนวนรอยแตกและประสิทธิภาพการเชื่อมต่อเวลา คิดถึงรหัสผ่านของคุณเองและถามตัวเองว่ารหัสผ่านสามารถถอดรหัสได้เร็วแค่ไหนขึ้นอยู่กับโครงสร้างของรหัสผ่านและการควบคุมใดในสำนักงานของคุณที่อาจทำให้ผู้โจมตีแฮ็กบัญชีของผู้ใช้