如何安全地检测匹配密码的帐户？

Question

在我们的留言板上，我们使用密码匹配来帮助检测具有多个注册的成员，并对恶意傀儡帐户实施我们的规则。当我们有SHA256哈希值和每个站点的盐时，它运行良好。但是我们最近遇到了一个令人羞愧的安全漏洞，其中一些密码哈希陷入字典攻击。因此我们强制更改密码，并切换到bcrypt + per-user salts。

当然，现在密码匹配不再起作用了。我没有正式的密码学或计算机科学教育，所以我想问一下是否有一种安全的方法可以解决这个问题。我工作的人建议使用松散哈希算法的第二个密码字段，故意有很多冲突，但在我看来，这会导致大量的误报，或者为了安全而减少搜索空间太多。我的想法是坚持使用bcrypt，但是存储第二个密码哈希，它使用每站点盐和极高的迭代次数（比如在现代硬件上生成10秒以上）。这样，具有相同密码的用户将具有相同的哈希值，但无法通过字典攻击轻松推断出。

我只是想知道这是否有明显的问题，或者是否有比我更有知识的人有更好的方法来处理事情？在我看来它会起作用，但我已经知道在安全方面可能会有很多隐藏的陷阱。 ：P谢谢！

Answer 1

简答

任何允许您检测2个用户是否具有相同密码的算法也允许攻击者检测2个用户是否具有相同的密码。这实际上是预先计算攻击。因此，您的问题无法安全解决。

实施例

• 假设我已经破坏了您的密码数据库。
• 假设我已经弄清楚你的哈希值是如何计算的。

如果我可以将您的密码转换算法应用于“密码”并快速告知哪些用户使用“密码”作为密码，那么系统很容易受到预先计算攻击的影响。

如果我必须进行昂贵的计算以确定每个用户的密码并且计算用户A的密码所花费的工作不会使用户B的密码更容易计算，那么系统是安全的（针对这些类型的攻击）。

进一步考虑

您最初使用带有bcrypt和高迭代次数的每站点盐的想法似乎很有吸引力，但它无法扩展。即使在10秒钟，也就是每分钟6次密码猜测，每小时360次，每天8640次，或每年3M（这很多）。那只是一台机器。在这个问题或某些GPU上扔掉机器的僵尸网络，突然间，这个数字就会通过屋顶。只需300台机器/核心/ GPU就可以在一天内完成2.5M的猜测。

因为您将为每个使用相同的盐，所以您允许攻击者立即破解所有用户的密码。通过仅使用每用户盐，攻击者可以有效地一次只尝试破解单个用户的密码。

Answer 2

上面给出的简短答案假设攻击者始终与服务器具有相同的访问权限，这可能是不合理的。如果服务器以永久方式受到攻击（由攻击者拥有），则没有方案可以保存您 - 攻击者可以检索用户设置的所有密码。该模型更常见的是，攻击者能够在有限时间段内访问您的服务器，在其生效后的某个时间点。这提供了一个机会来执行您询问的密码匹配，而不提供对攻击者有用的信息。

如果在注册或密码更改时，您的服务器可以以纯文本格式访问密码，那么服务器可以遍历系统上的所有用户帐户，使用每个用户的单独盐来散列新密码，并进行测试以查看如果它们是相同的。

这并没有引入任何弱点，但只有你防止多个假帐户的算法可以将其用作一次性输入（“此密码与这些帐户匹配”）时，它才对您有用。

存储该信息以供以后分析显然是一个弱点（如果攻击者可以获取您的密码数据库，他们也可能获得具有相同密码的帐户列表）。中间立场可能是存储信息以供日常审查 - 减少临时危及您存储的攻击者可用的总有用信息。

如果盐析和散列发生在客户端，那么所有这一切都没有用 - 那么服务器就无法进行测试。