Технические принципы взлома паролей, как повысить вероятность успеха дешифрования, как успешно расшифровать и восстановить пароли

Подумайте как хакер и спросите себя, как быстро пароль может быть взломан в зависимости от его структуры.

Когда хакер или тестировщик проникновения нарушает систему и хочет получить доступ к открытому паролю из дампа базы данных, он должен сначала взломать сохраненный хэш пароля. Многие злоумышленники погрузились в эту концепцию: они пробовали любую произвольную паролевую атаку, которую хотели, практически без причины. В этом обсуждении будут продемонстрированы некоторые эффективные методы взлома паролей и как использовать статистический анализ паролей в сочетании с инструментами для создания ограниченного по времени метода эффективного и успешного взлома.

Почему это важно?

Взлом паролей - это умирающее дело. Пользователям пришлось создавать более сложные пароли, и некоторые бэкэнд-разработчики начали использовать такие механизмы, как   Bcrypt  , чтобы заменить стандартные хэш-функции. Генерация хэшей Bcrypt занимает больше времени, поэтому пароли становятся более трудными для взлома. Взломщикам необходимо очень быстро генерировать хэши, чтобы эффективно взломать пароли, поэтому Bcrypt является очень мощным инструментом для борьбы с такими атаками. Чтобы проиллюстрировать этот пример, запущенная в 2012 году программа для взлома паролей, созданная из 25 кластеров графических процессоров, способна обеспечить скорость генерации хэша NTLM в 350 миллиардов хэшей в секунду по сравнению со скоростью генерации хэша Bcrypt в 71 000. Используя это в качестве модели сравнения, на каждый сгенерированный хэш Bcrypt можно сгенерировать 5 миллионов хэшей NTLM. Столкнувшись с алгоритмом Bcrpyted, хакеры должны делать более вычислительные догадки о паролях и не могут рассчитывать на применение грубой силы против каждой возможности.

Примечание: если злоумышленник знает, что длина пароля настолько коротка, что взлом пространства ключей с помощью силы не займет много времени, нет необходимости предпринимать инкрементные шаги атаки.

Временная шкала

Временная эффективность становится ключевым фактором для успешного взлома пароля. Хотя было бы неплохо покрыть все ключевое пространство пароля пользователя, время, необходимое для этого, часто неосуществимо. Поэтому при взломе важно сначала попробовать наиболее экономящую время атаку, а в случае неудачи перейти к более медленным криптоатакам, которые охватывают больше ключевого пространства. Самый быстрый способ — это простая словарная атака, основанная на часто используемых паролях пользователей и предыдущих дампах паролей. Оттуда следует попытаться манипулировать словарем, чтобы добавить в конце цифры или символы или поменять буквы. Это называется гибридной атакой или атакой на основе правил. Далее вы можете попробовать использовать возможности машинного обучения для создания возможных паролей. Хорошим примером является цепочка Маркова. Объединив общие элементы, присутствующие в английском языке, для образования слов (например, «ing», «er», «qu»), можно сгенерировать хорошие догадки о паролях, например, приведенных ниже. Несмотря на то, что взломать именно этот пароль легко любым способом, для упрощения всех векторов атак мы будем использовать этот пароль. Password1234Password1234

Pa + ss + Word + 1234

Наконец, целенаправленная насильственная атака (называемая масками) охватывает все пространство ключей данного пароля на основе криптографической структуры. Под «структурой» пароля я подразумеваю тип и порядок символов, используемых для создания пароля. Например, «структура» с прописными буквами, за которой следуют 7 строчных букв, а затем 4 цифры (обозначаются как ). Password1234ullllllldddd

Строчные буквы , заглавные буквы , символы , цифры(l)(u)(s)(d)

Таким образом, если злоумышленник решит использовать эту структуру для создания всех возможностей комбинации символов, он или она в конечном итоге найдет пароль . Тогда вопрос для злоумышленника становится: на какую структуру следует нацелиться в первую очередь при атаке на набор хэшей? Password1234

Статистический анализ

Чтобы помочь ответить на этот вопрос, я провел некоторый статистический анализ популярных криптографических дампов, чтобы увидеть, существуют ли криптографические структуры, которые более распространены, чем другие криптографические структуры, и насколько эта структура правильна. Объем выборки из более чем 34 миллионов публично открытых паролей включает в себя такие известные криптодампы, как RockYou, LinkedIn, phpBB и другие.

На рисунке ниже показана частота структуры маски для каждой уникальной маски. Красная линия обозначает линию 50%, которая появляется после 13-й наиболее часто встречающейся маски.

Это означает, что первые 13 уникальных масочных структур составляют 50% выборочного пароля. Структура из более чем 20 миллионов паролей в выборке находится в первых 13 масках. Эти результаты довольно шокируют с точки зрения распространенности структурированных паролей. Остальные 50% находятся внутри длинного правого хвоста, который был уменьшен на этом рисунке. Действительно, из 260 500 уникальных масок на этом рисунке показано только 400. Эта концепция универсального структурного шифра невероятна; Однако это неудивительно, когда вы думаете о том, как пользователи создают и запоминают свои пароли. Исходя из анализируемых данных, есть некоторые логические факторы, которые помогают объяснить, как это возможно. Когда пользователя просят указать пароль, содержащий заглавные буквы, он используется в качестве первого символа более чем в 90% случаев. Когда требуется использовать цифры, большинство пользователей добавляют две цифры в конце пароля (вероятно, год окончания). Следующий самый популярный вариант — заканчивать пароль четырьмя цифрами (возможно, прошлым или текущим годом). В этом случае следующий самый популярный номер имеет одну цифру в конце и три в конце. Структурные общности, подобные этому, позволяют злоумышленникам предсказывать, какой, скорее всего, будет структура пароля пользователя.

Статистический микс – ускорение

Используя эти структурные знания, можно с уверенностью предположить, что пользователь, скорее всего, установит свой пароль на than (случайные буквы), даже если все они начинаются с 9 букв и имеют 9 букв. Таким образом, мы предполагаем, что, учитывая криптографическую структуру, если мы видим последовательные буквы, это, скорее всего, слово. Это очень полезное предположение для crackers, так как оно устраняет большое количество пространства ключей. Затем это превращается в гибридную атаку, которая использует статистическую значимость универсальной криптографической структуры. potatoespwivwdhpp

Эффективность и ограничения по времени

Обычно, как тестеры проникновения, мы можем не успеть взломать все хэши, даже если мы сломаем набор хэшей. Однако их уничтожение может помочь улучшить доступ к системе и привести к более полезным открытиям для клиентов. Поэтому при взломе пароля может быть полезно определить, сколько времени будет выделено на взлом набора хэшей. Используя структуры, обнаруженные в предыдущем анализе, злоумышленник может определить 10 популярных структур, которые он или она хочет охватить, исходя из требований к сложности пароля, отсортированных по наиболее быстрому времени завершения. Наконец, злоумышленник может ограничить свой метод по времени, потратив не более часа на выполнение взлома. Это было обнаружено в ходе недавнего теста проникновения для получения хэша. Ниже приведен снимок результатов cracker на базе процессора.

В этом случае самая быстрая конструкция - это , которую мы определяем как заглавную букву, за которой следуют три строчные буквы («W» означает «слово»), а затем четыре цифры. В хэш-наборе 69 паролей, соответствующих этой структуре, и мой стандартный процессор способен пройти все возможности этой структуры за одну минуту. Мы остановили взлом на 62 минуты, и взлом сгенерировал 221 уникальный хэш взлома, который соответствовал 491 аккаунту, что в общей сложности привело к 11% утечек. Причина большой разницы в количестве взломанных паролей и утечек учетных записей заключается в том, что настройки Office часто приводят к тому, что люди используют обычные пароли. Если злоумышленник определит, что в среде используется универсальный пароль, под угрозой окажутся и все пользователи с одним и тем же паролем. U(W3)dddd

Хотя гибридная атака или атака на основе правил (например) может быстрее взломать несколько из этих паролей, структура пароля атаки позволяет нам охватить больше ключевого пространства. Этот метод является эффективным следующим шагом, если атака Faster окажется неспособной успешно разрушить целевой хэш. Кроме того, важно помнить, что этот пример делается на довольно банальном процессоре, и выполнение той же атаки на мощном графическом процессоре может сократить это время до нескольких секунд. Таким образом, точные сроки менее важны, чем эффективная реализация теории. best64

Статистический анализ

помогает нам в целом атаковать общие криптографические структуры; Тем не менее, существуют инструменты, которые помогают определить конкретное приложение. Такие инструменты, как CeWL  , могут сканировать слова с веб-страниц и использоваться для создания списков слов или словарей, предназначенных для компаний. Это работает, потому что компании склонны использовать пароли, связанные с их отраслью, компанией или работой. Кроме того, поскольку мы определили, что часто используемые пароли популярны в рабочей среде, можно также использовать уже взломанные пароли в качестве основы для других паролей, что может быть аналогично. Например, если мы обнаружим, что «» является паролем пользователя, мы можем добавить «» в новый список слов, поместить его в набор правил и обнаружить, что у кого-то другого есть пароль «». Эта концепция использования взломанных базовых слов (таких как '') и модификации их окружающими символами очень эффективна при взломе хеш-значений, сброшенных из корпоративной среды, что восходит к концепции повторного использования паролей. Согласно тестам на проникновение, которые мы провели, это лучше всего подходит для взлома последних 20% невзломанных хэшей. AcmeCorp1234AcmeCorpAcmeCorp@2015AcmeCorp

Также важно обрезать словарь так, чтобы все угаданные пароли соответствовали требованиям, указанным приложением, чтобы не тратить время на угадывание паролей, которые невозможно угадать из-за длины или состава символов.

Сложите это вместе

Начиная с самой быстрой атаки, охватывая минимальное пространство ключей (стандартная словарная атака) и заканчивая самым медленным и самым большим пространством ключей (чистая грубая сила) является наиболее идеальным шагом для рассмотрения времени, выделенного на атаку. Поэтому злоумышленник должен реализовать стандартный подход, учитывающий это. Если аккаунт, который злоумышленник хочет взломать, будет завершен на первом этапе, то, возможно, нет причин продолжать использовать другие атаки; Однако во многих случаях простых словарных атак может оказаться недостаточно, если целевой аккаунт существует, или злоумышленник просто хочет уничтожить как можно больше аккаунтов, поэтому может потребоваться гибридная атака с использованием статистических структур и целенаправленных насильственных атак. Поэтому для успешного взлома жизненно важны методы построения, которые могут включать в себя вышеупомянутые методы, а также некоторые автоматизированные процессы. Последние инструменты (такие как   PRINCE) могут помочь облегчить взлом паролей. Важно разработать полосу инструментов, как, например, PRINCE попробовал в методах, но понимание функций, лежащих в основе инструментов, а не полная зависимость от них, сделает взлом более эффективным.

Защита – как бороться со статистикой

Анализ с помощью этих паролей позволяет определить наиболее популярные конструкции с учетом требуемой сложности. Таким образом, разработчики, вероятно, должны реализовать некоторые элементы управления, чтобы помешать пользователям использовать некоторые из этих очень популярных структур, чтобы сгладить кривые предыдущего графика. Проблема с этой идеей, однако, заключается в том, что без простой структуры пользователям может быть трудно запомнить свой пароль. Я рекомендую использовать менеджер паролей, который требует двухфакторной аутентификации. Эти приложения будут генерировать и хранить все ваши пароли для вас, поэтому память не является проблемой. Пароли, которые они генерируют, структурно случайны и могут использоваться постоянно, пока это позволяет приложение. Как я уже упоминал ранее, шифрование паролей является еще одним очень эффективным методом, который может замедлить перспективы развития злоумышленников. Наконец, внедрение стратегий в офисе, которые помогают пользователям понять опасности совместного использования паролей или их повторного использования, является успешным шагом в правильном направлении, даже если пользователи не всегда их соблюдают. Хотя они, скорее всего, не будут соблюдать его постоянно, это эффективная мера контроля.

Выводы и выводы

Взлом паролей может быть расплывчатым понятием. По мере увеличения сложности взлома требуются целенаправленные атаки, основанные на эффективности, и должны быть установлены индивидуальные методы взлома. Не стоит вкладывать деньги, чтобы в конечном итоге увеличить скорость генерации хэша. Таким образом, использование статистики и инструментов в качестве средства атаки для реализации одного метода и упрощенного процесса может облегчить взлом паролей. Разработчики могут разрабатывать средства контроля, чтобы справиться с этой ситуацией, а пользователи могут использовать защищенный менеджер паролей, чтобы минимизировать эффективность этих атак; Однако такие реализации пока не очень популярны. В настоящее время статистические атаки на пароли эффективны как с точки зрения количества взломов, так и с точки зрения эффективности времени подключения. Подумайте о своих собственных паролях и спросите себя, как быстро они могут быть взломаны, в зависимости от структуры паролей и того, какие средства управления в вашем офисе могут привести злоумышленников к взлому учетных записей пользователей.