Brute force útok (brute force attack)

Příklady z praxe

1. 01

   Credential stuffing proti e-shopu

   Provozovatel e-shopu si všimne, že za noc přišlo 400 000 pokusů o přihlášení z tisíců různých IP adres, každá zkusí jen pár účtů. Nejde o slepé hádání, ale o dvojice e-mail a heslo z cizího úniku. Zavedení druhého faktoru pro přístup k uloženým platebním údajům a blokace hesel ze seznamu úniků útok znehodnotí, i když požadavky pokračují.

2. 02

   Rozdíl mezi rychlým a pomalým hashem

   Stejné heslo uložené SHA-256 a bcryptem se z pohledu offline útoku chová úplně jinak. SHA-256 zvládne běžná grafická karta v řádu miliard pokusů za sekundu, bcrypt s vyšším cost faktorem jen tisíce. Ukázka v Node.js ukazuje, že náklad na ověření se nastavuje jedním parametrem.

   import bcrypt from 'bcrypt';
   
   // cost 12 = 2^12 iterací, ověření trvá ~200 ms
   const hash = await bcrypt.hash('spravne-heslo', 12);
   
   const ok = await bcrypt.compare(pokus, hash);
   if (!ok) {
     await zaznamenejNeuspesnyPokus(ucet, ip);
   }

Časté omyly

MýtusHeslo se speciálními znaky a číslicemi je bezpečné, i když je krátké.

Ve skutečnostiOsmiznakové heslo s vykřičníkem a číslicí padne offline útoku rychleji než náhodná šestnáctiznaková fráze z malých písmen. Prostor kombinací roste exponenciálně s délkou, zatímco přidání sady znaků ho jen násobí konstantou. Navíc lidské obměny typu Heslo123! už jsou ve slovnících útočníků.

MýtusKdyž zablokujeme účet po pěti neúspěšných pokusech, brute force je vyřešený.

Ve skutečnostiZamykání účtů řeší jen online útok a samo o sobě otevírá cestu k odepření služby: útočník může cíleně zamykat cizí účty. Proti password sprayingu ani proti offline útoku na uniklou databázi hashů zamykání nepomůže vůbec.

MýtusNaše hesla jsou hashovaná, takže únik databáze není problém.

Ve skutečnostiZáleží na tom, jakou funkcí. Hashe z MD5, SHA-1 nebo SHA-256 bez soli se u běžných hesel lámou masově a rychle. Bezpečné je pouze pomalé odvození klíče typu Argon2id, scrypt nebo bcrypt s náhodnou solí u každého záznamu.

Časté dotazy

Jak dlouho trvá prolomit heslo hrubou silou?

Doba prolomení závisí na entropii hesla, použité hashovací funkci a hardwaru útočníka. Šestimístné číselné PINy padnou během sekund, osmiznakové heslo uložené rychlým hashem jako SHA-256 v řádu hodin až dní na jedné grafické kartě. Naopak náhodná fráze o dvanácti a více znacích uložená bcryptem nebo Argon2id se dostává do řádů, které nemají praktický smysl. Konkrétní čísla z tabulek na internetu berte opatrně: platí jen pro konkrétní kombinaci algoritmu a hardwaru v době, kdy tabulka vznikla.

Pozná aplikace, že proti ní běží brute force útok?

Detekce brute force útoku se opírá o metriky, ne o jednotlivý požadavek. Podezřelý je prudký nárůst neúspěšných přihlášení, mnoho různých účtů z jedné IP nebo naopak jeden účet z mnoha adres, nízká míra úspěšnosti a neobvyklý user agent. Distribuovaný credential stuffing se maskuje tím, že každá adresa udělá jen pár pokusů, proto se sleduje i poměr úspěšných a neúspěšných přihlášení na úrovni celé aplikace. Bez centrálního logování pokusů zůstane útok neviditelný.

Chrání dvoufaktorové ověření proti brute force útoku?

Dvoufaktorové ověření brute force útok neznemožní, ale odpojí uhodnuté heslo od skutečného přístupu. Útočník sice může heslo najít, k přihlášení ale potřebuje ještě druhý faktor. Pozor na to, že samotný druhý faktor bývá krátký: šestimístný TOTP kód má milion variant, takže i ověření kódu musí mít přísný limit pokusů a krátkou platnost. Nejsilnější variantou jsou hardwarové klíče podle standardu FIDO2 nebo passkeys, které heslo nahradí kryptografickým párem klíčů.

Je brute force útok trestný čin?

Systematické zkoušení hesel proti cizímu systému spadá v České republice pod trestný čin neoprávněného přístupu k počítačovému systému a nosiči informací podle trestního zákoníku. Nerozhoduje, zda útok uspěl, ani zda šlo o pouhé testování. Legální je takové jednání pouze na základě písemného pověření provozovatele, typicky v rámci penetračního testu s jasně vymezeným rozsahem a časovým oknem. Bug bounty programy tento souhlas udělují ve svých pravidlech.

Zdroje

1. OWASP Cheat Sheet Series: Password Storage(otevře se v novém okně)OWASP
2. NIST Special Publication 800-63B: Digital Identity Guidelines, Authentication and Lifecycle Management(otevře se v novém okně)NIST, 2017
3. OWASP Authentication Cheat Sheet(otevře se v novém okně)OWASP
4. Brute-force attack(otevře se v novém okně)Wikipedia

Související pojmy

• Dvoufaktorové ověřeníDvoufaktorové ověření je způsob přihlášení, který kromě hesla vyžaduje ještě druhý nezávislý důkaz identity, například jednorázový kód, potvrzení v aplikaci nebo bezpečnostní klíč. Cílem je ztížit převzetí účtu, protože útočníkovi nestačí znát nebo uhodnout heslo a musí překonat další vrstvu kontroly.
• Rate limitingRate limiting je řízení toho, kolik požadavků, akcí nebo událostí smí klient provést za určité období. Používá se u API, webových aplikací i interních služeb, aby chránilo kapacitu systému, zpomalilo zneužití a rozdělilo dostupné zdroje spravedlivěji mezi uživatele, aplikace nebo IP adresy.
• Hashování heslaHashování hesla je převod hesla na neobrátitelný otisk pomocí záměrně pomalé funkce, například bcrypt, scrypt nebo Argon2, aby se do databáze nikdy neukládalo heslo v čitelné podobě. Ke každému heslu se přidává náhodná sůl, takže shodná hesla dají různé otisky a útočník nemůže použít předpočítané tabulky.
• 3D model3D model je digitální reprezentace objektu nebo prostoru ve třech rozměrech, složená z geometrie, materiálů a často i textur, animací či fyzikálních vlastností. Používá se v hrách, filmech, průmyslovém návrhu, architektuře, e-commerce i simulacích, kde software z modelu počítá zobrazení nebo další data.
• 3-D Secure3-D Secure je protokol, který u online platby kartou ověří, že platí skutečně její držitel, typicky potvrzením v bankovní aplikaci. Při úspěšném ověření se zároveň přenáší odpovědnost za podvodnou transakci z obchodníka na vydavatele karty.
• ACIDACID je sada čtyř vlastností databázové transakce: atomicity, consistency, isolation a durability. Zaručuje, že skupina zápisů proběhne jako jeden celek, neporuší definovaná pravidla databáze, nebude se nebezpečně míchat s jinými transakcemi a po potvrzení přežije pád systému, například při převodu peněz.
• Adaptive IconAdaptivní ikona je formát ikony aplikace na Androidu, který se místo jedné hotové bitmapy skládá z oddělených vrstev: pozadí a popředí. Systém výsledný tvar sám ořízne podle masky výrobce zařízení a může vrstvy animovat nebo přebarvit. Vývojář tak dodá jeden zdroj a launcher z něj vytvoří kruh, čtverec i squircle.
• Adresa v pamětiAdresa v paměti je číslo, kterým procesor jednoznačně označuje konkrétní buňku operační paměti, obvykle jeden bajt. Program pomocí adresy říká, odkud má data načíst nebo kam je zapsat. Adresy tvoří souvislý číselný rozsah, jehož velikost určuje šířka adresní sběrnice a architektura, typicky 32 nebo 64 bitů.