Админская паранойя в быту или страшная криптографическая сказка для самых маленьких параноиков

Disclaimer
"...Мопед не мой..."
Если вы все это знаете или думаете что это бред сумасшедшего параноика - well...

Как мы храним пароли?
Back to Happy 90s !
Никто не заморачивается и хранит пароли в plain text :)

Scary 00's
Все плохо :(

Пример: perlmonks & ZFO
"There is a really simple reason we owned PerlMonks: we couldn't resist more than 50,000 unencrypted programmer passwords."--- ZFO
979 Volma379 Tim Vroom [e-mail]
171588 adv59416 Nigel Sandever [e-mail]
381608 archforc ELB [e-mail]
9073 4p3rlm0n Randal L. Schwartz [e-mail]
5348 a5q!po9 Max Maischein [e-mail]
17000 pineappl Curtis Poe [e-mail]
85580 kieran Rob Kinyon [e-mail]
22609 ij7dIcmy Tye McQueen [e-mail]
26179 rtkJhiG2 Ben Tilly [e-mail]
82147 bZ9jFSgN Tom Leete [e-mail]
1382 p3rlm0 chromatic [e-mail]
461912 william Peter Jaquiery [e-mail]
29008 MonkEBiz david landgren [e-mail]
169744 EahejY7f Abigail [e-mail]
22308 davesmit Dave Smith [e-mail]

Что же делать?
Hash functions to the rescue!
MD5, SHA1, SHA256, ....
X = MD5(PW) -> храним X
Радужные таблицы?
Х = MD5(salt + PW) -> храним X и salt
Все хорошо?
Не совсем.

Improvements
1. Использовать случайную "соль" размером как и результат - 160 бит для MD5
"Bytes Are Cheap Now"
--- Bruce Schneier
2. Вместо HASH(PW+Salt) нужно использовать
HASH(HASH(PW)+Salt))
X = MD5(MD5(PW)+Salt)) -> храним X и Salt
Все теперь хорошо?

GPU Bruteforce
2008г. - Nvidia 8600GT - 64 млн MD5 / сек
2010г. - IGHASHGPU - Fastest SHA1/MD5 hash cracker on ATI and NVIDIA GPUs (с) golubev.com -
HD5770+HD4770+8600GT = 2 731 млн MD5 / сек
(в пересчете на карточку - ускорение в 10 раз за 2 года!)
Много это или мало?
8-ми символьные буквенно-цифровые пароли =
368= 2 821 109 907 456 / 2 731 000 = 20 минут (!)
(добавление спецсимволов не спасает -
528= 53 459 728 531 456 ~ 6 часов !)

Что делать?
Увеличивать вычислительную трудность пароля!
Вместо X=MD5(MD5(Pw)+Salt) используем
X1 = 0
Xi = MD5(Xi-1+Pw+Salt)
i = 1...2M
Умные люди советуют M=20 (20 бит энтропии к паролю)
Но что делать на Perl?
Цикл на 1000000 раз будет считаться довольно долго...
Сколько?

Проверим
use Digest::MD5 qw(md5 md5_hex);
use Benchmark;
use String::Random qw(random_string);
my $pass = random_string('.'x20);
my $salt = random_string('.'x20);
timethis(100, '
my $data = 0;
foreach (1..1024*1024) {
$data = md5($data.$pass.$salt);
}
$data = md5_hex($data.$pass.$salt);
');

Результаты
Для 2^20 итераций -
timethis 100: 98 wallclock secs (97.45 usr + 0.07 sys = 97.52 CPU) @ 1.03/s (n=100)
Для 2^10 итераций чуть лучше -
timethis 100000: 93 wallclock secs (92.79 usr + 0.05 sys = 92.84 CPU) @ 1077.12/s (n=100000)
Более менее-оптимально - при 2^13 итераций -
timethis 10000: 76 wallclock secs (75.32 usr + 0.02 sys = 75.34 CPU) @ 132.73/s (n=10000)
Достаточно быстро? в принципе да, но не для параноиков :) ...

Bcrypt to the rescue!
http://www.usenix.org/events/usenix99/provos.html
- Используется в OpenBSD c 1999г.
- Пароли по умолчанию в OwlLinux и AltLinux, поддерживается в OpenSuSE и ASPLinux
- PHP Suhoshin Patch, PostgreSQL etc.

Features
- Основан на шифре Blowfish by Bruce Schneier
- Настраиваемый параметр вычислительной сложности
M = 5 - вычисляется за 100 мс
M = 8 - вычисляется за 5 сек
Реализация
- Crypt::Eksblowfish::Bcrypt на CPAN

Сравним Bcrypt, MD5 и SHA512
M=8
Benchmark: timing 1000 iterations of bcrypt...
bcrypt: 25 wallclock secs (24.91 usr + 0.00 sys = 24.91 CPU) @ 40 .14/s (n=1000)
...
M=13
Benchmark: timing 1000 iterations of md5, sha512...
md5: 8 wallclock secs ( 7.31 usr + 0.00 sys = 7.31 CPU) @ 136.80/s (n=1000)
sha512: 18 wallclock secs (18.22 usr + 0.00 sys = 18.22 CPU) @ 54.88/s (n=1000)