Подбор пароля
Вирус Морриса заставил по-новому взглянуть на вопросы компьютерной безопасности со всех точек зрения. Были предприняты шаги не только по закрытию тех брешей, которые он использовал, но и по поиску и классификации причин их появления в UNIX-системах. Также была выявлена необходимость создания некоторого координационного органа, в котором бы накапливалась и систематизировалась информация о различных компьютерных инцидентах, применяемых методах атак и способах защиты от них. Вскоре такой центр CERT (Computer Emergency Response Team) был создан, и первым появившимся в декабре 1988 года бюллетенем было сообщение об уязвимостях, использованных червем.
Однако и компьютерные взломщики совершенствовали свои методы. Одной из атак, ставшей наиболее популярной, была атака с подбором пароля другого пользователя. Ей активно пользовался и вирус Морриса, но, либо развив его идеи, либо развиваясь независимо, вскоре появилось множество программ, занимавшихся подбором пароля к UNIX-машине. И долгое время слова "взломать UNIX" означали запустить взломщик (cracker) паролей.
Как известно, в файле /etc/passwd лежит ключевая информация о всех пользователях системы, включая его входное имя, пароль, полное имя и т. п. Даже в 70-х годах, когда создавались первые версии UNIX, его разработчикам было понятно, что пароль пользователя нельзя хранить в открытом виде. Надо отдать им должное, они сумели придумать схему, благодаря которой целенаправленные атаки на то, к чему всегда стремится не очень добропорядочный пользователь, а именно - завладеть паролем другого, смогли реализоваться только спустя 15 лет. Они не пошли по простому пути шифрования пароля по какому-то секретному алгоритму, т. к. рано или поздно этот алгоритм стал бы известен очередному не в меру любопытному, но в меру грамотному программисту и он смог бы расшифровать все пароли. Они выбрали путь необратимого преобразования пароля, когда из исходного пароля путем применения к ней специальной однонаправленной функции (называемой функцией хэширования) получалось некое значение, из которого никак нельзя получить исходный пароль. Более того, разработчики взяли математически криптостойкий алгоритм DES и на основе его создали функцию crypt(), преобразующую пароль в строку, расположенную в файле /etc/passwd. Эту функцию написал, кстати, Роберт Моррис-старший.
Итак, рассмотрим немного подробнее алгоритм, применяемый UNIX для преобразования пароля пользователя. Кстати, этот алгоритм применяется до сих пор в большинстве *IX.
Из исходного пароля берутся первые восемь байт. Также выбирается некоторое 12-битное случайное число (salt), используемое для операции хэширования. Его необходимость следует из того, чтобы одинаковые пароли (возможно, у разных людей) не выглядели одинаково после хэширования. Затем к этим двум параметрам применяется специальная функция шифрования, дающая на выходе 64-битное значение. Наконец, сам salt
преобразуется в два читабельных ASCII-символа, а хэш - в 11 символов. Итак, функция crypt (passwd8, salt)
выдает
13-символьную строчку, которая и записывается в файл /etc/passwd.
При входе пользователя в систему вызывается та же функция crypt() с введенным паролем и salt, полученными из /etc/passwd. Если результат функции оказывается равным тому значению, что хранится в файле, то аутентификация считается состоявшейся.
После анализа этой схемы, первое, что приходит в голову потенциальному взломщику - это перебор. Берется некоторый набор символов (например, маленькие и большие буквы, цифры и специальные символы типа знаков препинания - всего получается 94 символа), а затем из них по очереди составляются все комбинации вплоть до 8-символьной длины. К каждой из них применяется
crypt(), и результат сравнивается с имеющимся. Естественно, что в эти комбинации и попадет рано или поздно любой пароль пользователя.
Обрезание пароля до 8 значимых символов, конечно, резко ограничивает множество для перебора, но для тех времен это было вполне допустимо, т. к. функция crypt() была реализована заведомо неэффективно, и время одного ее выполнения доходило до одной секунды на маши-
не класса PDP. Таким образом, в среднем злоумышленник потратил бы
секунд или около 100 миллионов лет. Если же в качестве множества символов взять маленькие латинские буквы (наиболее часто используемое множество), то время перебора составит
в среднем
3440 лет. Заметим, однако, что на сегодняшний день скорость оптимизированной функции crypt() на машине класса Pentium составляет почти 10000 crypt/сек, т. е. она за 20 лет повысилась в 10000 раз! Поэтому сегодня пароль из последнего примера мы сможем найти в среднем за 125 дней!
Более того, во-первых, этот процесс легко можно распараллелить, а во-вторых, существуют специальные платы, аппаратно выполняющие процесс шифрования, с помощью которых можно еще уменьшить время на несколько порядков.
Однако вернемся на несколько лет назад, когда вычислительной мощности для полного перебора всех паролей не хватало. Тем не менее, хакерами был придуман остроумный (но совершенно очевидный) метод, основанный на людской психологии. Он следует из того, что человеку нелегко запомнить длинные бессмысленные наборы символов (идеальные в качестве паролей), поэтому он каким-либо путем попробует выбрать их более-менее запоминающимися и/или осмысленными. Чаще всего им в качестве пароля выбирается существующее слово или какая-либо информация о себе или своих знакомых (имя, дата рождения и т. п.). Ну, а поскольку в любом языке не более 100000 слов, то их перебор займет весьма небольшое время, и от 40 до 80% существующих паролей может быть угадано с помощью такой простой схемы, называемой "атакой по словарю" . (Кстати, до 80% этих паролей может быть угадано с использованием словаря размером всего 1000 слов!). Как вы уже знаете, даже вирус Морриса применял такой способ, тем более что в UNIX "под рукой" часто оказывается файл-словарь, обычно используемый программами-корректорами. Что же касается "собственных" паролей, то файл /etc/passwd опять-таки может дать немало информации о пользователе: его входное имя, имя и фамилию, домашний каталог. Вирус Морриса, как вы помните, с успехом пользовался следующими предположениями:
Забегая несколько вперед, остановимся на сегодняшней ситуации со вскрытием паролей. Во-первых, сегодня трудно предположить, что существует еще какой-нибудь ускользнувший от внимания хакеров способ, позволяющий удаленно выкрасть файл /etc/passwd для последующего анализа (его, безусловно, можно получить, используя сценарий 1 или 2 через изъян в демоне - но это бессмысленно, т. к. злоумышленник в этом случае и так стал суперпользователем на вашей машине). Во-вторых, в современных версиях UNIX появился механизм так называемого "затенения" (shadowing) файла паролей - он перемещается в другое место и становится недоступным обычным пользователям по чтению. Но это не сильно эффективное средство, что связано опять-таки с идеологией UNIX, и вызов функции getpwent() иногда позволяет получить пароли пользователей в классическом виде. В-третьих, иногда функция crypt() заменяется на другую (еще более медленную!) хэш-функцию, и запуск старых программ-вскрывателей ни к чему не приводит. Обычно это алгоритм MD5, скорость которого в 50 раз меньше, чем crypt(). Наконец, среди пользователей в последние годы проводится большая "разъяснительная работа" по выбору стойких паролей, и процент успешно подобранных паролей с помощью атаки "по словарю" пусть медленно, но падает.
Однако психологический фактор останется до тех пор, пока с компьютером работает человек, и, наверное, никогда эксперты по компьютерной безопасности не дождутся от пользователя выбора таких простых и радующих душу паролей, как 34jXs5U@bTa!6. Поэтому даже искушенный пользователь хитрит и выбирает такие пароли, как hope1, user1997, pAsSwOrD, toor, roottoor, parol, gfhjkm, asxz. Видно, что все они, как правило, базируются на осмысленном слове и некотором простом правиле его преобразования: прибавить цифру, прибавить год, перевести через букву в другой регистр, записать слово наоборот, прибавить записанное наоборот слово, записать русское слово латинскими буквами, набрать русское слово на клавиатуре с латинской раскладкой, составить пароль из рядом расположенных на клавиатуре клавиш и т. п.
Поэтому не надо удивляться, если такой "хитрый" пароль будет вскрыт хакерами - они не глупее вас, и уже вставили в свои программы те правила, по которым может идти преобразование слов. В самых продвинутых программах (Crack 4.1, John The Ripper 1.3) эти правила могут быть программируемыми и задаваться с помощью специального языка самим хакером.
Приведем пример эффективности такой стратегии перебора. Во многих книгах по безопасности предлагается выбирать в качестве надежного пароля два осмысленных слова, разделенных некоторым знаком, например good!password. Подсчитаем, за сколько времени в среднем будут сломаны такие пароли, если такое правило включено в набор программы-взломщика (пусть словарь 10000 слов, разделительными знаками могут быть 10 цифр и 32 знака препинания и специальных символа, машина класса Pentium со скоростью 10000 crypt/сек):
сек. или всего 2.5 дня!
Итак, из всего вышесказанного ясно, насколько важно для вашей безопасности иметь хорошие пароли, причем это не зависит от операционной системы, которую вы используете. К сожалению, рекомендации по поводу выбора таких паролей выходят за рамки этой книги.
