В современные системы защиты разработчики встраивают специальные алгоритмы, к которым относятся временная блокировка доступа к устройству после нескольких попыток подряд ввести неправильный пароль и отображение генерируемого CAPTCHA
[29] -кода (случайного набора символов (слов) или уравнений, которые надо решить). Злоумышленники стараются обойти такие ограничения, подключая к устройствам аппаратные клавиатуры или специальные сервисные инструменты и применяя программы автоматического распознавания и ввода CAPTCHA-кода. К сожалению, есть программы, сайты и устройства, которые не имеют таких ограничений и допускают неограниченное количество попыток подбора пароля. Кроме того, иногда устройства, программы или сайты хранят в доступных файлах хешированные пароли, которые злоумышленник может похитить и перейти к следующему указанному здесь способу перебора.
Вкратце о хешировании
Хеш-сумма – это значение пароля, зашифрованное по специальному криптографическому алгоритму (существует много разных алгоритмов различной степени криптостойкости – MD5, SHA-1, SHA-3 и др.). Постоянно разрабатываются новые алгоритмы с целью повышения их стойкости. В качестве примера рассмотрим принцип работы алгоритма SHA-1 (в настоящее время считается устаревшим и постепенно выходит из обращения). Если зашифровать по алгоритму SHA-1 слово «взлом», получится хеш-значение 94d6ad7efefe1b647da47625e75712f87405c3c1 (и это значение всегда будет соответствовать слову «взлом»). Не важно, какой длины данные шифруются, будь то слово из 5 букв, как в примере, или 100 специальных символов: в итоге вы получите хеш-значение фиксированной длины из 40 случайных символов (у других алгоритмов длина строки может быть иной). Даже слово «Взлом», написанное с прописной буквы, будет зашифровано в абсолютно другой хеш (9281eea3837f94218b04024d23c9d20a71811b4a). Вы можете поэкспериментировать с хешированием паролей на сайте https://www.hashemall.com и с их расшифровкой на сайте https://crackstation.net. На большинстве сайтов, в программах и системах пароли в открытом виде, как правило, не хранятся, а используются их хеш-значения. Процесс регистрации/авторизации на защищенном сайте происходит по описанному ниже сценарию.
При регистрации:
■ пользователь пересылает логин и пароль на сайт, где
■ к паролю присоединяется соль (термин поясняется ниже), сгенерированная с помощью криптографически стойкого генератора псевдослучайных чисел,
■ а затем, зная пароль (или его первый хеш) и соль, с помощью стандартной криптографической хеш-функции, например SHA256, вычисляют хеш-значение.
■ Соль и хеш-значение сохраняются в базе данных пользователей.
При аутентификации/авторизации:
■ пользователь пересылает логин и пароль (в открытом виде по защищенному каналу/протоколу, в зашифрованном виде или в виде хеш-значения) на сайт, где
■ соль и хеш-значение пользователя извлекаются из базы данных,
■ соль добавляется к введенному паролю и с помощью той же самой функции вычисляется хеш-значение.
■ Хеш-значение введенного пароля сравнивается с хеш-значением, сохраненном в базе данных. Если они совпадают – пароль верен, тогда пользователь аутентифицируется и допускается в систему. В противном случае пользователю сообщают о неправильном пароле.
Украв базу данных, злоумышленник получает доступ к хеш-значениям паролей, а не к самим паролям и, соответственно, в большинстве случаев не сможет залогиниться от имени какого-либо пользователя (разумеется, он может перехватить данные при передаче на сервер пароля конкретного пользователя, но этот случай не связан с безопасностью всех остальных посетителей сайта и будет рассмотрен в соответствующих главах этой книги). Для успешной аутентификации хакеру нужно извлечь из хеш-значений исходные пароли, используя вспомогательные средства (например, таблицы, в которых все распространенные пароли сопоставлены с их хеш-значениями). Это легко удается сделать при использовании не только простых и распространенных паролей, но также сложных и длинных. Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.
Допустим, когда-то давно на сайте http://site.ru использовалась БД, в которой хранились открытые пароли и их хеши, и она утекла к хакерам. Спустя какое-то время была украдена база данных другого сайта, скажем http://site2.ru, в которой были записаны только хеши паролей (алгоритм хеширования, естественно, тот же). Хакер сканирует базу данных http://site2.ru в поисках хешей, совпадающих с найденными в базе данных http://site.ru. Обнаружив совпадения, хакер может раскрыть соответствующие пароли в базе данных http://site2.ru, несмотря на то что там хранились только хеши (и сложность пароля здесь не играет роли).
Также хакер может формировать собственную базу хешей, даже если их нет ни в одной БД. При этом он обычно учитывает специфику взламываемого сайта. Если формат пароля не требует спецзнаков, значит, пароль состоит только из букв и цифр. Также учитывается регион, где используется сайт, его тематика (например, если пользователи сайта – пенсионеры, то они могут использовать как пароли имена внуков) и т. д. Так хакер может вычислить хеши для наиболее популярных парольных фраз, а затем сравнить со своей базой хешей украденную с сайта БД с хешами реальных пользователей.
Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.
Поэтому для дополнительной защиты от подбора паролей их хеш-значения «солят», т. е. к значению хеша добавляют некое единое для всех пользователей системы (сайта) или уникальное для каждого пользователя значение, называемое солью
[30], и получают второе хеш-значение. Соль снижает вероятность подбора пароля злоумышленником, так как «радужные таблицы», о которых речь пойдет чуть ниже, не позволят сравнить хеш-значения и определить (открыть) пароли. Если соль одинакова для всех пользователей, то и у разных пользователей с одинаковыми паролями будут одинаковые вторые хеш-значения, а если уникальна, то вторые хеш-значения всех пользователей, даже с одинаковыми паролями, будут различны.
