Войти
250 000 долларов США от фонда Electronic Frontier Foundation DES взломщик содержал более 1800 нестандартных микросхем и мог подобрать ключ DES в течение нескольких дней. На фотографии показана печатная плата DES Cracker, оснащенная с обеих сторон 64 микросхемами Deep Crack. В криптографии атака грубой силой состоит из атакующего, отправляющего множество пароли или парольные фразы с надеждой на то, что в конечном итоге угадаете правильно. Злоумышленник систематически проверяет все возможные пароли и парольные фразы, пока не будет найден правильный. В качестве альтернативы злоумышленник может попытаться угадать ключ , который обычно создается из пароля с помощью функции получения ключа . Это известно как исчерпывающий поиск ключа .
Атака грубой силы - это криптоаналитическая атака, которая теоретически может использоваться для попытки расшифровать любые зашифрованные данные (кроме данных, зашифрованных в теоретически безопасным способом). Такая атака может быть использована, когда невозможно воспользоваться другими слабыми местами в системе шифрования (если таковые существуют), которые облегчили бы задачу.
При подборе пароля этот метод очень быстр, когда используется для проверки всех коротких паролей, но для более длинных паролей используются другие методы, такие как атака по словарю, потому что поиск грубой силой требует слишком долго. Более длинные пароли, парольные фразы и ключи имеют больше возможных значений, что делает их экспоненциально сложнее взломать, чем более короткие.
Атаки методом перебора можно сделать менее эффективными, запутав кодируемые данные, что затрудняет распознавание злоумышленником кода взлома или заставляет злоумышленника делать больше работать, чтобы проверить каждое предположение. Одним из показателей силы системы шифрования является то, сколько времени теоретически потребуется злоумышленнику, чтобы провести успешную атаку методом перебора.
Атаки методом перебора - это применение перебора, общей техники решения проблем, заключающейся в перечислении всех кандидатов и проверке каждого из них.
Атаки методом перебора работают, вычисляя все возможные комбинации, которые могут составить пароль и проверка его, чтобы убедиться, что это правильный пароль. По мере увеличения длины пароля в среднем время на поиск правильного пароля увеличивается экспоненциально.
Ресурсы, необходимые для атаки методом грубой силы, экспоненциально растут с увеличением размера ключа, а не линейно. Хотя правила экспорта США исторически ограничивали длину ключа до 56-битных симметричных ключей (например, Стандарт шифрования данных ), эти ограничения больше не действуют, поэтому современные симметричные ключи алгоритмы обычно используют более сильные в вычислительном отношении 128–256-битные ключи.
Существует физический аргумент в пользу того, что 128-битный симметричный ключ является вычислительно защищенным от атак грубой силы. Так называемый предел Ландауэра, подразумеваемый законами физики, устанавливает нижний предел энергии, необходимой для выполнения вычисления kT · ln 2 на бит, стертый при вычислении, где T - температура вычислительного устройства в кельвинах, k - постоянная Больцмана, а натуральный логарифм от 2 составляет около 0,693. Ни одно необратимое вычислительное устройство не может потреблять меньше энергии, даже в принципе. Таким образом, для того, чтобы просто пролистать возможные значения для 128-битного симметричного ключа (игнорируя выполнение фактических вычислений для его проверки), теоретически потребовалось бы 2-1 битное переключение на обычном процессоре. Если предположить, что расчет происходит при комнатной температуре (~ 300 K), можно применить предел фон Неймана-Ландауэра для оценки требуемой энергии как ~ 10 джоулей, что эквивалентно потреблению 30 гигаватт мощности на один год. Это равно 30 × 10 Вт × 365 × 24 × 3600 с = 9,46 × 10 Дж или 262,7 ТВт ч (около 0,1% годового мирового производства энергии ). Полное фактическое вычисление - проверка каждого ключа, чтобы увидеть, найдено ли решение - потребует во много раз больше. Более того, это просто потребность в энергии для циклического перемещения по ключевому пространству; фактическое время, необходимое для переворота каждого бита, не учитывается, что, безусловно, больше 0.
. Однако этот аргумент предполагает, что значения регистров изменяются с использованием обычных операций установки и очистки, которые неизбежно генерируют энтропию. Было показано, что вычислительное оборудование может быть спроектировано так, чтобы не сталкиваться с этим теоретическим препятствием (см. обратимые вычисления ), хотя известно, что такие компьютеры не были созданы.
Современные графические процессоры хорошо подходят для повторяющихся задач, связанных с аппаратным взломом паролей По мере того, как стали доступны коммерческие преемники правительственных решений ASIC, также известных как нестандартные аппаратные атаки, появились два новых технологии доказали свою способность в атаке грубой силы некоторых шифров. Одна из них - это современная технология графического процессора (GPU), другая - технология программируемой вентильной матрицы (FPGA). Графические процессоры выигрывают от их широкой доступности и преимущества по соотношению цена-производительность, FPGA - от их энергоэффективности при каждой криптографической операции. Обе технологии пытаются перенести преимущества параллельной обработки на атаки методом грубой силы. В случае графических процессоров несколько сотен, в случае ПЛИС - несколько тысяч процессоров, что делает их намного лучше приспособленными для взлома паролей, чем обычные процессоры. Различные публикации в области криптографического анализа доказали энергоэффективность современной технологии FPGA, например, кластерный компьютер COPACOBANA FPGA потребляет столько же энергии, что и отдельный ПК (600 Вт), но работает как 2500 ПК. для определенных алгоритмов. Ряд фирм предоставляют аппаратные решения для криптографического анализа FPGA от одной карты FPGA PCI Express до выделенных компьютеров FPGA. WPA и WPA2 шифрование успешно прошли атака методом перебора за счет снижения рабочей нагрузки в 50 раз по сравнению с обычными ЦП и на несколько сотен в случае ПЛИС.
Одна плата COPACOBANA с 6 Xilinx Spartans - кластер состоит из 20 из них. AES позволяет использовать 256-битные ключи. Для взлома симметричного 256-битного ключа грубой силой требуется в 2 раза больше вычислительной мощности, чем для 128-битного ключа. Один из самых быстрых суперкомпьютеров в 2019 году имеет скорость 100 петафлопс, что теоретически может проверять 100 миллионов миллионов (10) ключей AES в секунду (при условии 1000 операций на проверку), но все равно потребует 3,67 × 10 лет для исчерпать 256-битное ключевое пространство.
Основное предположение атаки полным перебором состоит в том, что для генерации ключей использовалось все пространство ключей, что полагается на эффективный генератор случайных чисел, и что в системе нет дефектов алгоритм или его реализация. Например, ряд систем, которые изначально считались невозможными для взлома грубой силой, тем не менее были взломаны, потому что ключевое пространство для поиска оказалось намного меньше, чем изначально. думали, из-за недостатка энтропии в их генераторах псевдослучайных чисел. Сюда входят реализация Netscape SSL (взломанная Яном Голдбергом и Дэвидом Вагнером в 1995 году}} и Debian / Ubuntu редакция OpenSSL, обнаруженная в 2008 году как дефектная. Подобный недостаток реализованной энтропии привел к нарушению кода Enigma.
Повторное использование учетных данных относится к хакерской практике повторного использования. с использованием комбинаций имени пользователя и пароля, собранных в предыдущих атаках методом перебора. Специальная форма повторного использования учетных данных - это передача хэша, где несоленые хешированные учетные данные украдены и повторно используются без предварительного перебора.
Определенные типы шифрования, по их математическим свойствам, не могут быть побеждены грубой силой. Примером этого является шифрование одноразового блокнота, где каждый бит открытого текста имеет соответствующий ключ из действительно случайной последовательности битов ключа. Строка из 140 символов, закодированная с помощью одноразового блокнота, подвергшаяся атаке методом грубой силы, в конечном итоге обнаружит каждую возможную строку из 140 символов, включая правильный ответ, но из всех представленных ответов не будет способа узнать, какой из них правильный один. Для того, чтобы победить такую систему, как это было сделано в рамках проекта Venona, обычно полагается не на чистую криптографию, а на ошибки в ее реализации: клавиатуры не являются действительно случайными, перехваченные клавиатуры, операторы совершают ошибки - или другие
В случае автономной атаки, когда злоумышленник имеет доступ к зашифрованному материалу, можно попробовать комбинации ключей без риска обнаружения или вмешательства. Однако администраторы баз данных и каталогов могут принимать меры против онлайн-атак, например, ограничивая количество попыток ввода пароля, вводя временные задержки между последовательными попытками, увеличивая сложность ответа (например, требуя CAPTCHA ответ или проверочный код, отправленный через мобильный телефон) и / или блокировка учетных записей после неудачных попыток входа в систему. Администраторы веб-сайта могут предотвратить попытки ввода пароля с определенного IP-адреса против любой учетной записи на сайте более определенного количества раз.
При обратном переборе - принудительная атака, один (обычно общий) пароль проверяется на несколько имен пользователей или зашифрованные файлы. Процесс может быть повторен для нескольких выбранных паролей. В такой стратегии злоумышленник обычно не нацелен на конкретного пользователя.
