При регистрации:
пользователь пересылает логин и пароль на сайт, где
к паролю присоединяется соль (термин поясняется ниже), сгенерированная с помощью криптографически стойкого генератора псевдослучайных чисел,
а затем, зная пароль (или его первый хеш) и соль, с помощью стандартной криптографической хеш-функции, например SHA256, вычисляют хеш-значение.
Соль и хеш-значение сохраняются в базе данных пользователей.
При аутентификации/авторизации:
пользователь пересылает логин и пароль (в открытом виде по защищенному каналу/протоколу, в зашифрованном виде или в виде хеш-значения) на сайт, где
соль и хеш-значение пользователя извлекаются из базы данных,
соль добавляется к введенному паролю и с помощью той же самой функции вычисляется хеш-значение.
Хеш-значение введенного пароля сравнивается с хеш-значением, сохраненном в базе данных. Если они совпадают пароль верен, тогда пользователь аутентифицируется и допускается в систему. В противном случае пользователю сообщают о неправильном пароле.
Украв базу данных, злоумышленник получает доступ к хеш-значениям паролей, а не к самим паролям и, соответственно, в большинстве случаев не сможет залогиниться от имени какого-либо пользователя (разумеется, он может перехватить данные при передаче на сервер пароля конкретного пользователя, но этот случай не связан с безопасностью всех остальных посетителей сайта и будет рассмотрен в соответствующих главах этой книги). Для успешной аутентификации хакеру нужно извлечь из хеш-значений исходные пароли, используя вспомогательные средства (например, таблицы, в которых все распространенные пароли сопоставлены с их хеш-значениями). Это легко удается сделать при использовании не только простых и распространенных паролей, но также сложных и длинных. Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.
Допустим, когда-то давно на сайте http://site.ru использовалась БД, в которой хранились открытые пароли и их хеши, и она утекла к хакерам. Спустя какое-то время была украдена база данных другого сайта, скажем http://site2.ru, в которой были записаны только хеши паролей (алгоритм хеширования, естественно, тот же). Хакер сканирует базу данных http://site2.ru в поисках хешей, совпадающих с найденными в базе данных http://site.ru. Обнаружив совпадения, хакер может раскрыть соответствующие пароли в базе данных http://site2.ru, несмотря на то что там хранились только хеши (и сложность пароля здесь не играет роли).
Также хакер может формировать собственную базу хешей, даже если их нет ни в одной БД. При этом он обычно учитывает специфику взламываемого сайта. Если формат пароля не требует спецзнаков, значит, пароль состоит только из букв и цифр. Также учитывается регион, где используется сайт, его тематика (например, если пользователи сайта пенсионеры, то они могут использовать как пароли имена внуков) и т. д. Так хакер может вычислить хеши для наиболее популярных парольных фраз, а затем сравнить со своей базой хешей украденную с сайта БД с хешами реальных пользователей.
Взломав один хеш, злоумышленник получает доступ ко всем аккаунтам, где используется тот же пароль.
Поэтому для дополнительной защиты от подбора паролей их хеш-значения «солят», т. е. к значению хеша добавляют некое единое для всех пользователей системы (сайта) или уникальное для каждого пользователя значение, называемое солью[30], и получают второе хеш-значение. Соль снижает вероятность подбора пароля злоумышленником, так как «радужные таблицы», о которых речь пойдет чуть ниже, не позволят сравнить хеш-значения и определить (открыть) пароли. Если соль одинакова для всех пользователей, то и у разных пользователей с одинаковыми паролями будут одинаковые вторые хеш-значения, а если уникальна, то вторые хеш-значения всех пользователей, даже с одинаковыми паролями, будут различны.
Например, если пользователь А и пользователь Б используют пароль «Яблоко», то в первом случае их парольный хеш будет одинаковым (скажем, 422a41 без соли и a5ed85 с солью у обоих пользователей[31]), а во втором различным (скажем, 422a41 без соли у обоих пользователей и a5ed85 у одного и fc1a95 у второго (с солью)).
Кстати, если пароль хешируется на стороне клиента, т. е. на компьютере (устройстве) пользователя, это хеш-значение становится, по сути, самим паролем, так как именно хеш передается пользователем на сервер для аутентификации. Злоумышленник может перехватить хеш и зайти на сервер под именем пользователя, даже не зная его пароля. Поэтому в таких случаях необходимы дополнительные меры защиты, например использование протокола HTTPS (TLS)[32].