【暴力破解】漏洞的原理和防范

什么是暴力破解？

暴力破解，是一种针对于密码的破译方法，将密码进行逐个推算直到找出真正的密码为止。例如一个已知是四位并且全部由数字组成的密码，其可能共有10000种组合，因此最多尝试10000次就能找到正确的密码。而当遇到人为设置密码（非随机密码，人为设置密码有规律可循）的场景，则可以使用密码字典（例如彩虹表）查找高频密码，破解时间大大缩短。 设置长而复杂的密码、在不同的地方使用不同的密码、避免使用个人信息作为密码、定期修改密码等是防御暴力破解的有效方法。

暴力破解的方法

穷举法

穷举法是指根据输入密码的设定长度、选定的字符集生成可能的密码全集，进行地毯式搜索。例如一个已知是四位并且全部由数字组成的密码，其可能共有10000种组合，因此最多尝试10000次就能找到正确的密码。理论上利用这种方法可以破解任何一种密码，但随着密码复杂度增加，破解密码的时间会指数级延长。

穷举法适用于猜解随机生成的短信验证码等，因为各种随机生成密码出现的概率是一样的，不受人的记忆影响。

字典式攻击

字典式攻击是将出现频率最高的密码保存到文件中，这文件就是字典，暴破时使用字典中的这些密码去猜解。

字典式攻击适用于猜解人为设定的口令，因为人为设定受人方便记忆影响不同密码出现的概率是不一样的，12345678、password作为密码的概率比fghtsaer作为密码的概率要高得多。与穷举法相比，字典式攻击虽然损失了较小的命中率但节省了较多的时间。

彩虹表攻击

彩虹表攻击也属于字典式攻击，但它是一种高效地破解哈希算法（MD5、SHA1、SHA256/512等）的攻击方式。

网站为了增加安全性，不会直接将用户密码存储在数据库中，而是将密码进行哈希，变成一长串毫无意义的字符，并且哈希算法是不可逆的，没有解密算法可以还原成原来的密码。面对哈希后的密码，破解的方法有两个，一是用穷举法组合出所有的密码可能，然后经哈希加密算法计算，将结果与目标哈希值进行比对，但边计算边比对会耗费海量的时间；二是提前生成可能密码与对应哈希串的对照表，但是对照表将占据海量的磁盘空间，以14位字母和数字的组合密码为例，生成的密码32位哈希串的对照表将占用5.7×10^14 TB的存储空间。

彩虹表是时间空间折中的方法，其核心思想是将明文计算得到的哈希值由R函数映射回明文空间，交替计算明文和哈希值，生成哈希链，将这个链的首尾存储在表中，中间的都删掉，用的时候临时算，那么存储的空间比原来的减少了一半，而计算次数也并没有大量增多。由于在哈希链的计算过程中引入不同的R函数，将不同的R函数用不同的颜色表示，众多的哈希链就会像彩虹一样，所以叫做彩虹表。

彩虹表

使用彩虹表进行破解，普通PC也能达到每秒1000亿次以上的惊人速度。为了增加安全性，可能会多次哈希，例如MD5后再MD5一次；或者在原始密码前后补上一串字符，增加密码长度后再哈希，学名叫加盐（salt），这些算法的结果都可以加入彩虹表中。最完善的彩虹表差不多能破解出目前网上99.9%的密码。

哪些是最容易受到暴力破解的密码

许多人设置的密码都过于简单，或者使用电话号码、出生日期、亲人或宠物的名字作为密码，或者在不同网站使用相同密码，这些行为导致密码很容易被破解。

在 2020 年末，NordPass 公布了 2020 年使用率最高的 200 个密码，排名靠前的几个密码分别为 123456、123456789、password、12345678、111111、123123、12345、1234567890、1234567、000000、1234 …… ，除了纯数字，还有各种数字和字母组合，例如：qwerty、abc123 和 picture1 等。

暴力破解不会造成直接的入侵，但攻击者通过暴力破解获得了系统/用户的账号和密码，以此为后续的入侵做准备。对于个人而言，直接从用户那里窃取金钱，或者窃取其身份，身份盗用可能导致进一步的财务损失。对于企业而言，通过暴力破解可以登录Telnet服务、POP3服务和MySQL服务等，登录成功将会导致用户信息泄露、文件共享、邮件泄露或无法正常发送邮件等高危事件。

如何防御暴力破解攻击

人的层面：增强密码安全性

• 提升密码长度和复杂度 密码应由数字、大小写字母和特殊符号混合组成，且密码越长，破解密码的时间就会成指数增加，一旦密码超过了某个长度，基本上就不能用暴力破解了。例如，使用破解的服务器集群，每秒可以尝试3500亿次，这个速度破解6位密码只需要4.08秒，7位密码只需6.47分钟，8位密码需要10.24小时，9位密码需要40.53天，10位密码就需要10.55年了。
• 在不同的地方使用不同的密码 重复使用电子邮件、银行和社交媒体帐户的密码更可能导致身份被盗用。可以将网站的缩写作为密码的后缀，例如登陆QQ的密码是Hl9tysY.qq，登陆微博的密码是Hl9tysY.wb，这样每个网站都有独立的密码且不容易忘记。
• 避免使用字典单词、数字组合、相邻键盘组合、重复的字符串。 例如 password 、12345678、asdfg 、aaaa 或 123abc。
• 避免使用名字或者非机密的个人信息（电话号码、出生日期等）作为密码，或者是亲人、孩子、宠物的名字。因为当我们单击一些网站中的“忘记密码”链接时，系统有时会要求回答一系列问题。而答案通常可以在我们的社交媒体资料中找到，从而使帐户更易被破解。
• 定期修改密码

系统层面：做好密码防暴力破解设计

系统设计时考虑以下几个方面：

• 锁定策略：输错密码几次就锁定一段时间。
• 验证码技术：要求用户完成简单的任务才能登录到系统，用户可以轻松完成，但暴力工具无法完成。例如图形验证码、短信等。
• 密码复杂度限制：强制用户设置长而复杂的密码，并强制定期更改密码。
• 双因子认证：结合两种不同的认证因素对用户进行认证的方法。例如密码、身份证、安全令牌、指纹、面部识别、地理信息等。 来源：华为技术支持

---END---