Passwörter aus schnellen Hashes zurückgewinnen

Befund F1 ist noch offen: Die Leseliste speichert jedes Passwort als Klartext. Kapitel 2 hat gesagt, dass sich ein Hash nicht rückgängig machen lässt. Hier ist also eine verlockende Behebung: hashlib.sha256(password) speichern und nie das Passwort selbst. Ein Dieb, der den Zustand kopiert, findet Digests, und Digests lassen sich nicht zurückverwandeln.

Diese Lektion spielt den Dieb gegen genau diesen Entwurf, und der Entwurf verliert.

Zuerst ein Wort zum Projekt dieses Kapitels. Dein Server hat eine Änderung, die noch nichts Neues tut: Die Entscheidung über eine Anmeldung steht jetzt in einer eigenen Funktion, login_user(state, credentials), die handle() aufruft. In reading_server.py gibt es zwei neue Konstanten, ANA_RECORD und BEN_RECORD, die auf Lektion 6 warten. Und es gibt eine neue Datei, passwords.py, in der du den größten Teil des Kapitels arbeitest.

Das Datenleck

Das Projekt enthält eine Datei, die für ein Datenleck steht: leaked_table.json. Sie stammt von einer erfundenen Buchclub-Website, die für jeden Benutzer einen SHA-256-Digest gespeichert hat. Sieh sie dir an:

cat leaked_table.json

Acht Benutzer, acht Digests aus 64 Hex-Zeichen und kein Passwort in Sicht. Der Dieb hier ist der dritte Angreifer aus Kapitel 1. Er hat die Datei und sendet keine Anfragen, also bremst ihn nichts auf dem Server. Er arbeitet auf seinem eigenen Rechner, so lange er will.

Raten und prüfen

Ein Digest lässt sich nicht zurückverwandeln, und das muss er auch nicht. Der Dieb kann einen Versuch hashen und vergleichen. Wenn hashlib.sha256(b"letmein").hexdigest() gleich einem Digest in der Tabelle ist, ist das Passwort dieses Benutzers letmein.

Alles, was der Dieb braucht, sind gute Versuche, und Menschen sind vorhersagbar. words.txt enthält 300 Versuche von der Art, wie Menschen sie wählen: ein Wort, manchmal gefolgt von einer Jahreszahl, 123 oder !. Die Datei beginnt mit reading, reading1, reading12. Sie wurde für diesen Kurs nach einer einfachen Regel geschrieben: zwanzig Grundwörter mit je fünfzehn Endungen.

Ein Durchgang über die Wörter

Hier ist die Idee, die diesen Angriff billig macht. Hashe jedes Wort einmal und behalte die Ergebnisse in einem Dictionary, das jeden Digest auf sein Wort abbildet. Geh dann die Benutzer der Tabelle durch und schlag den Digest jedes Benutzers in diesem Dictionary nach.

Die 300 Digests werden ein einziges Mal berechnet und dienen allen acht Benutzern. Sie würden genauso gut acht Millionen Benutzern dienen. Die Arbeit des Diebs wächst mit der Anzahl der Versuche und nicht mit der Anzahl der Konten.

Deine Aufgabe

Schreib in passwords.py die Funktion crack(table, words).

• table ist ein Dictionary vom Benutzernamen zum SHA-256-Hex-Digest des Passworts dieses Benutzers.

• words ist eine Liste von Strings, die ausprobiert werden sollen.

• Hashe jedes Wort als hashlib.sha256(word.encode("utf-8")).hexdigest().

• Gib ein Dictionary vom Benutzernamen zum Passwort zurück, für jeden Benutzer, dessen Digest zu einem Wort passt. Lass die Benutzer weg, die du nicht zurückgewonnen hast.

Verwende nur die beiden Argumente. main() unten in der Datei liest leaked_table.json und words.txt und ruft deine Funktion auf. Führ sie dann aus:

python passwords.py

Lies das Ergebnis

amir bookworm123
bea coffee!
chidi letmein
dana sunshine2024
eli (not recovered)
farah dragon99
gus sunshine2024
hana (not recovered)
6 of 8 passwords recovered from 300 words

Sechs von acht Konten, aus 300 Versuchen, in der Zeit, die ein Druck auf die Eingabetaste dauert.

Sieh dir dana und gus an. Sie haben dasselbe Passwort, und das hättest du wissen können, bevor du irgendetwas geknackt hast: Ihre Digests in der Tabelle sind gleich. Dieselbe Eingabe ergibt immer denselben Digest. Das hat einen Digest zu einem guten ETag gemacht, und hier ist es ein Leck. Ein geknacktes Passwort öffnet jetzt zwei Konten.

eli und hana haben überlebt. Ihre Passwörter stehen nicht in der Liste, und das ist der einzige Grund. Der Hash hat sie nicht geschützt. Eine längere Liste könnte sie finden.

SHA-256 ist nicht gebrochen, und es ist weiterhin das richtige Werkzeug für ein ETag. Für ein Passwort ist es aus einem Grund das falsche Werkzeug: Es wurde gebaut, um schnell zu sein. Eine einzige Grafikkarte kann jede Sekunde eine enorme Anzahl von SHA-256-Versuchen ausprobieren, und eine echte Wortliste hat viele Millionen Einträge, nicht 300.

Einen einfachen Digest zu speichern schließt F1 also nicht. Der Dieb dieser Lektion hatte zwei Vorteile: Ein Versuch diente jedem Benutzer, und jeder Versuch kostete fast nichts. Die nächste Lektion nimmt ihm beide.

Die Regel dieses Kurses gilt für das, was du heute geschrieben hast, genauso wie für alles andere. Diese Tabelle wurde für den Kurs erfunden. Führ crack nie gegen Daten aus, die nicht dir gehören.

Klicke auf Check my work, wenn python passwords.py sechs Passwörter ausgibt.