Смоленский колледж телекоммуникаций
(филиал) федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»
Лабораторная работа №6
по МДК.02.02 Технология применения комплексной защиты информации в телекоммуникационных системах и информационно-коммуникационных сетях связи
наименование работы: Защита информации с помощью пароля. Количественная оценка стойкости парольной защиты.
по специальности:11.02.11
работа рассчитана на 2 часа
составлена преподавателем: Скряго О.С.
Смоленск, 2016
1.Цель работы: освоение навыков реализация простейшего генератора паролей, обладающего требуемой стойкостью к взлому.
2.Информационные ресурсы:
Гришина, Н.В. Комплексная система защиты информации на предприятии: учебное пособие/ Н.В. Гришина.- М.:ФОРУМ, 2011 – 240 с.: ил. – ISBN 978-5-91134-369-9
Мельников, В.П. Информационная безопасность: учебное пособие для СПО/ В.П. Мельников - М.: Академия, 2013-336 с.: ил.- ISBN 978-5-7695-9954-5
3.Вопросы домашней подготовки:
Какие виды атак на пароль Вы знаете?
Сформулируйте определения пароля. Что такое плохой пароль?
2. Какие рекомендации по составлению паролей Вы можете дать?
4.Основное оборудование:
4.1. ПЭВМ;
4.2. ПО:
4.2.1. Microsoft Windows 7;
4.2.2. Microsoft Office 2007 Plus;
4.2.3 AZPR.
5.Задание:
Задание 5.1. Наберите предложенный текст преподавателем в MSWord и с помощью команды «Зашифровать документ» поставьте «хороший» пароль. Запомните свой пароль (его указывать в отчете).
Задание 5.2. Рассчитать оценку стойкости парольной защиты по приведенной формуле с использованием таблицы, приведенной ниже, согласно своего варианта.
Вариант
V
T
1
15 паролей/мин
2 недели
2
3 паролей/мин
10 дней
3
10 паролей/мин
5 дней
4
11 паролей/мин
6 дней
5
100 паролей/день
12 дней
6
10 паролей/день
1 месяц
7
20 паролей/мин
3 недели
8
15 паролей/мин
20 дней
9
3 паролей/мин
15 дней
10
10 паролей/мин
1 неделя
11
11 паролей/мин
2 недели
12
100 паролей/день
10 дней
13
10 паролей/день
5 дней
14
20 паролей/мин
6 дней
15
15 паролей/мин
12 дней
16
3 паролей/мин
1 месяц
17
10 паролей/мин
3 недели
18
11 паролей/мин
20 дней
19
100 паролей/день
15 дней
20
10 паролей/день
1 неделя
21
20 паролей/мин
2 недели
22
15 паролей/мин
10 дней
23
3 паролей/мин
5 дней
24
10 паролей/мин
6 дней
25
11 паролей/мин
12 дней
26
100 паролей/день
1 месяц
27
10 паролей/день
3 недели
28
20 паролей/мин
20 дней
29
15 паролей/мин
15 дней
30
3 паролей/мин
1 неделя
Задание 5.3. Используя программу AZPR для вскрытия паролей произвести атаку на зашифрованный файл try_me.zip по словарю и перебором, если известно, что пароль состоит из 6 символов и содержит цифры и прописные латинские буквы. Сравнить затраченное время и сделать вывод.
6.Порядок выполнения работы:
Повторить требования по соблюдению техники безопасности.
Включение ПК должно производиться в следующей последовательности:
Включить принтер (если он нужен);
Включить монитор;
включить системный блок.
Перед выключением компьютера завершите все работающие программы и подождите 1-2 сек. (это необходимо, если на ва шем ПК предусмотрено кэширование дисков). Далее необходимо:
выключить системный блок;
выключить принтер (если он был включен);
выключить монитор.
. Ознакомиться с пунктами лабораторной работы;
. Оформите свой отчет согласно седьмому пункту данной лабораторной работы;
6.3. Выполните задания 5.1-5.3 ; 6.4 Сделайте вывод о проделанной работе.
Содержание отчета:
Название, цель работы, задание данной лабораторной работы.
Номер варианта, условие задания своего варианта и описание хода выполнения.
Перечень контрольных вопросов.
Вывод о проделанной работе.
8.Контрольные вопросы:
Чем определяется стойкость подсистемы идентификации и аутентификации?
Перечислить минимальные требования к выбору пароля.
Перечислить минимальные требования к подсистеме парольной аутентификации.
Как определить вероятность подбора пароля злоумышленником в течении срока его действия?
Выбором каким параметров можно повлиять на уменьшение вероятности подбора пароля злоумышленником при заданной скорости подбора пароля злоумышленником и заданном сроке действия пароля?
Составлено преподавателем _______________ Скряго О.С.
9.Приложение
На сегодняшний день пароль является наиболее приемлемым и потому наиболее часто используемым средством установления подлинности, основанным на знаниях субъектов доступа.
В любой критической системе ошибки человека-оператора являются чуть ли не самыми дорогостоящими и распространенными. В случае криптосистем, непрофессиональные действия пользователя сводят на нет самый стойкий криптоалгоритм и самую корректную его реализацию и применение.
В первую очередь это связано с выбором паролей. Очевидно, что короткие или осмысленные пароли легко запоминаются человеком, но они гораздо проще для вскрытия. Использование длинных и бессмысленных паролей безусловно лучше с точки зрения криптостойкости, но человек обычно не может их запомнить и записывает на бумажке, которая потом либо теряется, либо попадает в руки злоумышленнику. Именно из того, что неискушенные пользователи обычно выбирают либо короткие, либо осмысленные пароли, существуют два метода их вскрытия: атака полным перебором и атака по словарю.
Защищенность пароля при его подборе зависит, в общем случае, от скорости проверки паролей и от размера полного множества возможных паролей, которое, в свою очередь, зависит от длины пароля и размера применяемого алфавита символов. Кроме того, на защищенность сильно влияет реализация парольной защиты.
В связи с резким ростом вычислительных мощностей атаки полным перебором имеют гораздо больше шансов на успех, чем раньше. Кроме того, активно используются распределенные вычисления, т.е. равномерное распределение задачи на большое количество машин, работающих параллельно. Это позволяет многократно сократить время взлома.
Однако вернемся на несколько лет назад, когда вычислительной мощности для полного перебора всех паролей не хватало. Тем не менее, хакерами был придуман остроумный метод, основанный на том, что в качестве пароля человеком 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 простой схемы, называемой “атакой по словарю”. Кстати, до 80% этих паролей может быть угадано с использованием словаря размером всего 1000 слов!
Пусть сегодня пользователи уже понимают, что выбирать такие пароли нельзя, но, видимо, никогда эксперты по компьютерной безопасности не дождутся использования таких простых и радующих душу паролей, как 34jХ[email protected]Та!6;). Поэтому даже искушенный пользователь хитрит и выбирает такие пароли, как hоре1, user1997, рАsSwOrD, toor, roottoor, раго1, gfhjkm, asхz. 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 самих пользователей, и уже вставили в свои программы те правила, по которым может идти преобразование слов. В самых "продвинутых" программах (John The Ripper, Password Cracking library) 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 15000 паролей/сек): 10000*(32+10)*10000/15000*2=140000 секунд или менее 1.5 дня!
Чем больше длина пароля, тем большую безопасность будет обеспечивать система, так как потребуются большие усилия для его отгадывания. Это обстоятельство можно представить в терминах ожидаемого времени раскрытия пароля или ожидаемого безопасного времени. Ожидаемое безопасное время (Тб) половина произведения числа возможных паролей и времени, требуемого для того, чтобы попробовать каждый пароль из последовательности запросов. Представим это в виде формулы:
13EMBED Equation.31415 (1)
где t время, требуемое на попытку введения пароля, равное E/R; E число символов в передаваемом сообщении при попытке получить доступ (включая пароль и служебные символы); R скорость передачи (символы/мин) в линии связи; S длина пароля; А число символов в алфавите, из которых составляется пароль. Если после каждой неудачной попытки подбора автоматически предусматривается десятисекундная задержка, то безопасное время резко увеличивается.
Поэтому при использовании аутентификации на основе паролей защищенной системой должны соблюдаться следующие правила:
а) не позволяются пароли меньше 6–8 символов;
б) пароли должны проверяться соответствующими контроллерами;
в) символы пароля при их вводе не должны появляться в явном виде;
г) после ввода правильного пароля выдается информация о последнем входе в систему;
д) ограничивается количество попыток ввода пароля;
е) вводится задержка времени при неправильном пароле;
ж) при передаче по каналам связи пароли должны шифроваться;
з) пароли должны храниться в памяти только в зашифрованном виде в файлах, недоступных пользователям;
и) пользователь должен иметь возможность самому менять пароль;
к) администратор не должен знать пароли пользователей, хотя может их менять;
л) пароли должны периодически меняться;
м) устанавливаются сроки действия паролей, по истечении которых надо связаться с администратором.
2.2 Проблема выбора пароля
Выбор длины пароля в значительной степени определяется развитием технических средств, их элементной базы и ее быстродействием. В настоящее время широко применяются многосимвольные пароли, где S>10. В связи с этим возникают вопросы: как и где его хранить и как связать его с аутентификацией личности пользователя? На эти вопросы отвечает комбинированная система паролей, в которой код пароля состоит из двух частей. Первая часть состоит из 3–4-х десятичных знаков, если код цифровой, и более 3–4-х, если код буквенный, которые легко запомнить человеку. Вторая часть содержит количество знаков, определяемое требованиями к защите и возможностями технической реализации системы, она помещается на физическом носителе и определяет ключ-пароль, расчет длины кода которого ведется по указанной выше методике. В этом случае часть пароля будет недоступна для нарушителя.
Однако при расчете длины кода пароля не следует забывать о том, что при увеличении длины пароля нельзя увеличивать периодичность его смены. Коды паролей необходимо менять обязательно, так как за большой период времени увеличивается вероятность их перехвата путем прямого хищения носителя, снятия его копии, принуждения человека. Выбор периодичности необходимо определять из конкретных условий работы системы, но не реже одного раза в год. Причем желательно, чтобы дата замены и периодичность должны носить случайный характер.
Для проверки уязвимости паролей используются специальные контроллеры паролей. Например, известный контроллер Кляйна, осуществляет попытки взлома пароля путем проверки использования в качестве пароля входного имени пользователя, его инициалов и их комбинаций, проверки использования в качестве пароля слов из различных словарей, начиная от наиболее употребительных в качестве пароля, проверки различных перестановок слов, а также проверки слов на языке пользователя–иностранца. Проверка паролей в вычислительных сетях с помощью контроллера Кляйна показала довольно высокие результаты большинство пользователей используют простые пароли. Показателен пример, когда контроллер Кляйна позволил определить 100 паролей из 5 символов, 350 паролей из 6 символов, 250 паролей из 7 символов и 230 паролей из 8 символов.
Приведенный анализ позволяет сформулировать следующие правила снижения уязвимости паролей и направленные на противодействие известным атакам на них:
– расширяйте применяемый в пароле алфавит используйте прописные и строчные буквы латинского и русского алфавитов, цифры и знаки;
– не используйте в пароле осмысленные слова;
– не используйте повторяющиеся группы символов;
– не применяйте пароли длиной менее 6–8 символов, так как запомнить их не представляет большого труда, а пароль именно нужно запоминать, а не записывать. По той же причине не имеет смысла требовать длину неосмысленного пароля более 15 символов, так как запомнить его нормальному человеку практически невозможно;
– не используйте один и тот же пароль в различных системах, так как при компрометации одного пароля пострадают все системы;
– проверяйте пароли перед их использованием контроллерами паролей.
Для составления пароля можно дать рекомендации, которыми пользоваться надо очень осторожно:
– выберите несколько строк из песни или поэмы (только не те, которые Вы повторяете первому встречному) и используйте первую (или вторую) букву каждого слова при этом пароль должен иметь большую длину (более 15 символов), иначе нужно менять регистры букв, применять латинские буквы вместо русских или наоборот, можно вставлять цифры и знаки;
– замените в слове из семи–восьми букв одну согласную и одну или две гласных на знаки или цифры. Это даст вам слово-абракадабру, которое обычно произносимо и поэтому легко запоминается. Подведем итог:
Что такое плохой пароль:
Собственное имя;
Слово, которое есть в словаре;
Идентификатор, присвоенный Вам какой-нибудь системой, или любые его вариации;
Дата рождения;
Повторенный символ (например: AAA);
Пароль меньше 6 символов;
Пароль, установленный Вам чужим человеком;
Пароль, состоящий из символов соседствующих на клавиатуре (например: QWERTY или ЙЦУКЕ);
Пароль состоящий из паспортных данных: персональный номер, номер водительских прав и т.д.
Что такое хороший пароль:
Бессмысленная фраза;
Случайный набор символов вперемешку с буквами.
Порядок работы с программами вскрытия паролей.
В данной лабораторной работе используют программный продукт для вскрытия закрытых паролем архивов: Advanced ZIP Password Recovery
Работа с программами взлома на примере AZPR
Программа AZPR используется для восстановления забытых паролей ZIP-архивов. На сегодняшний день существует два способа вскрытия паролей: перебор (brute force) и атака по словарю (dictionary-based attack).
Панель управления:
кнопки Открыть и Сохранить позволяют работать с проектом, в котором указан вскрываемый файл, набор символов, последний протестированный пароль. Это позволяет приостанавливать и возобновлять вскрытие.
кнопки Старт и Стоп позволяют соответственно начинать и заканчивать подбор пароля.
кнопка Набор позволяет задать свое множество символов, если известны символы, из которых состоит пароль.
кнопка Справка выводит помощь по программе.
кнопка O AZPR выводит информацию о программе.
кнопка Выход позволяет выйти из программы
.13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Рассмотрим возможности программы:
Выбирается архив для вскрытия и тип атаки (см. рис).
13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Выбираются параметры работы:
Закладка Набор
Программа позволяет выбрать область перебора (набор символов). Это значительно сокращает время перебора. Можно использовать набор пользователя, заданный с помощью кнопки Набор. Можно ограничить количество тестируемых паролей, задав начальный пароль. В случае если известна часть пароля, очень эффективна атака по маске. Нужно выбрать соответствующий тип атаки, после этого станет доступным поле маска. В нем нужно ввести известную часть пароля в виде P?s?W?r? , где на месте неизвестных символов нужно поставить знак вопроса. Можно использовать любой другой символ, введя его в поле символ маски.
Закладка Длина
13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Позволяет выбрать длину пароля.
Закладка Словарь
Позволяет выбрать файл-словарь. Выбирайте файл English.dic, он содержит набор английских слов и наборы символов, наиболее часто использующиеся в качестве паролей.
Закладка Автосохранение
Можно выбрать имя файла для сохранения результатов работы и интервал автосохранения.
Закладка Опции
Выбирается приоритет работы (фоновый или высокий), интервал обновления информации о тестируемом в данный момент пароле. Увеличение интервала повышает быстродействие, но снижает информативность. Также можно установить режим ведения протокола работы и возможность минимизации программы в tray (маленькая иконка рядом с часами).
Подсистемы идентификации и аутентификации пользователя играют очень важную роль в системах защиты информации.
Стойкость подсистемы идентификации и аутентификации пользователя в системе защиты информации (СЗИ) во многом определяет устойчивость к взлому самой СЗИ. Данная стойкость определяется гарантией того, что злоумышленник не сможет пройти аутентификацию, присвоив чужой идентификатор или украв его.
Парольные системы идентификации/аутентификации является одними из основных и наиболее распространенных в СЗИ методами пользовательской аутентификации. В данном случае, информацией, аутентифицирующей пользователя, является некоторый секретный пароль, известный только легальному пользователю.
Парольная аутентификация пользователя является, как правило, передним краем обороны СЗИ. В связи с этим, модуль аутентификации по паролю наиболее часто подвергается атакам со стороны злоумышленника. Цель злоумышленника в данном случае – подобрать аутентифицирующую информацию (пароль) легального пользователя.
Методы парольной аутентификации пользователя являются наиболее простыми методами аутентификации и при несоблюдении определенных требований к выбору пароля являются достаточно уязвимыми.
Основными минимальными требованиями к выбору пароля и к подсистеме парольной аутентификации пользователя являются следующие.
К паролю
Минимальная длина пароля должна быть не менее 6 символов.
Пароль должен состоять из различных групп символов (малые и большие латинские буквы, цифры, специальные символы (’, )’, #’ и т.д.).
В качестве пароля не должны использоваться реальные слова, имена, фамилии и т.д.
К подсистеме парольной аутентификации.
1. Администратор СЗИ должен устанавливать максимальный срок действия пароля, после чего, он должен быть сменен.
В подсистеме парольной аутентификации должно быть установлено ограничение числа попыток ввода пароля (как правило, не более 3).
В подсистеме парольной аутентификации должна быть установлена временная задержка при вводе неправильного пароля.
Как правило, для генерирования паролей в СЗИ, удовлетворяющих перечисленным требованиям к паролям, используются программы - автоматические генераторы паролей пользователей.
При выполнении перечисленных требований к паролям и к подсистеме парольной аутентификации, единственно возможным методом взлома данной подсистемы злоумышленником является прямой перебор паролей (brute forcing). В данном случае, оценка стойкости парольной защиты осуществляется следующим образом.
Количественная оценка стойкости парольной защиты
Пусть A – мощность алфавита паролей (количество символов, которые могут быть использованы при составлении пароля. Например, если пароль состоит только из малых английских букв, то A=26).
L – длина пароля.
13 EMBED Equation.3 1415 - число всевозможных паролей длины L, которые можно составить из символов алфавита A.
V – скорость перебора паролей злоумышленником.
T – максимальный срок действия пароля.
Тогда, вероятность P подбора пароля злоумышленником в течении срока его действия V определяется по следующей формуле.
13 EMBED Equation.3 1415
Root Entry
(филиал) федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций
им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»
Лабораторная работа №6
по МДК.02.02 Технология применения комплексной защиты информации в телекоммуникационных системах и информационно-коммуникационных сетях связи
наименование работы: Защита информации с помощью пароля. Количественная оценка стойкости парольной защиты.
по специальности:11.02.11
работа рассчитана на 2 часа
составлена преподавателем: Скряго О.С.
Смоленск, 2016
1.Цель работы: освоение навыков реализация простейшего генератора паролей, обладающего требуемой стойкостью к взлому.
2.Информационные ресурсы:
Гришина, Н.В. Комплексная система защиты информации на предприятии: учебное пособие/ Н.В. Гришина.- М.:ФОРУМ, 2011 – 240 с.: ил. – ISBN 978-5-91134-369-9
Мельников, В.П. Информационная безопасность: учебное пособие для СПО/ В.П. Мельников - М.: Академия, 2013-336 с.: ил.- ISBN 978-5-7695-9954-5
3.Вопросы домашней подготовки:
Какие виды атак на пароль Вы знаете?
Сформулируйте определения пароля. Что такое плохой пароль?
2. Какие рекомендации по составлению паролей Вы можете дать?
4.Основное оборудование:
4.1. ПЭВМ;
4.2. ПО:
4.2.1. Microsoft Windows 7;
4.2.2. Microsoft Office 2007 Plus;
4.2.3 AZPR.
5.Задание:
Задание 5.1. Наберите предложенный текст преподавателем в MSWord и с помощью команды «Зашифровать документ» поставьте «хороший» пароль. Запомните свой пароль (его указывать в отчете).
Задание 5.2. Рассчитать оценку стойкости парольной защиты по приведенной формуле с использованием таблицы, приведенной ниже, согласно своего варианта.
Вариант
V
T
1
15 паролей/мин
2 недели
2
3 паролей/мин
10 дней
3
10 паролей/мин
5 дней
4
11 паролей/мин
6 дней
5
100 паролей/день
12 дней
6
10 паролей/день
1 месяц
7
20 паролей/мин
3 недели
8
15 паролей/мин
20 дней
9
3 паролей/мин
15 дней
10
10 паролей/мин
1 неделя
11
11 паролей/мин
2 недели
12
100 паролей/день
10 дней
13
10 паролей/день
5 дней
14
20 паролей/мин
6 дней
15
15 паролей/мин
12 дней
16
3 паролей/мин
1 месяц
17
10 паролей/мин
3 недели
18
11 паролей/мин
20 дней
19
100 паролей/день
15 дней
20
10 паролей/день
1 неделя
21
20 паролей/мин
2 недели
22
15 паролей/мин
10 дней
23
3 паролей/мин
5 дней
24
10 паролей/мин
6 дней
25
11 паролей/мин
12 дней
26
100 паролей/день
1 месяц
27
10 паролей/день
3 недели
28
20 паролей/мин
20 дней
29
15 паролей/мин
15 дней
30
3 паролей/мин
1 неделя
Задание 5.3. Используя программу AZPR для вскрытия паролей произвести атаку на зашифрованный файл try_me.zip по словарю и перебором, если известно, что пароль состоит из 6 символов и содержит цифры и прописные латинские буквы. Сравнить затраченное время и сделать вывод.
6.Порядок выполнения работы:
Повторить требования по соблюдению техники безопасности.
Включение ПК должно производиться в следующей последовательности:
Включить принтер (если он нужен);
Включить монитор;
включить системный блок.
Перед выключением компьютера завершите все работающие программы и подождите 1-2 сек. (это необходимо, если на ва шем ПК предусмотрено кэширование дисков). Далее необходимо:
выключить системный блок;
выключить принтер (если он был включен);
выключить монитор.
. Ознакомиться с пунктами лабораторной работы;
. Оформите свой отчет согласно седьмому пункту данной лабораторной работы;
6.3. Выполните задания 5.1-5.3 ; 6.4 Сделайте вывод о проделанной работе.
Содержание отчета:
Название, цель работы, задание данной лабораторной работы.
Номер варианта, условие задания своего варианта и описание хода выполнения.
Перечень контрольных вопросов.
Вывод о проделанной работе.
8.Контрольные вопросы:
Чем определяется стойкость подсистемы идентификации и аутентификации?
Перечислить минимальные требования к выбору пароля.
Перечислить минимальные требования к подсистеме парольной аутентификации.
Как определить вероятность подбора пароля злоумышленником в течении срока его действия?
Выбором каким параметров можно повлиять на уменьшение вероятности подбора пароля злоумышленником при заданной скорости подбора пароля злоумышленником и заданном сроке действия пароля?
Составлено преподавателем _______________ Скряго О.С.
9.Приложение
На сегодняшний день пароль является наиболее приемлемым и потому наиболее часто используемым средством установления подлинности, основанным на знаниях субъектов доступа.
В любой критической системе ошибки человека-оператора являются чуть ли не самыми дорогостоящими и распространенными. В случае криптосистем, непрофессиональные действия пользователя сводят на нет самый стойкий криптоалгоритм и самую корректную его реализацию и применение.
В первую очередь это связано с выбором паролей. Очевидно, что короткие или осмысленные пароли легко запоминаются человеком, но они гораздо проще для вскрытия. Использование длинных и бессмысленных паролей безусловно лучше с точки зрения криптостойкости, но человек обычно не может их запомнить и записывает на бумажке, которая потом либо теряется, либо попадает в руки злоумышленнику. Именно из того, что неискушенные пользователи обычно выбирают либо короткие, либо осмысленные пароли, существуют два метода их вскрытия: атака полным перебором и атака по словарю.
Защищенность пароля при его подборе зависит, в общем случае, от скорости проверки паролей и от размера полного множества возможных паролей, которое, в свою очередь, зависит от длины пароля и размера применяемого алфавита символов. Кроме того, на защищенность сильно влияет реализация парольной защиты.
В связи с резким ростом вычислительных мощностей атаки полным перебором имеют гораздо больше шансов на успех, чем раньше. Кроме того, активно используются распределенные вычисления, т.е. равномерное распределение задачи на большое количество машин, работающих параллельно. Это позволяет многократно сократить время взлома.
Однако вернемся на несколько лет назад, когда вычислительной мощности для полного перебора всех паролей не хватало. Тем не менее, хакерами был придуман остроумный метод, основанный на том, что в качестве пароля человеком 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 простой схемы, называемой “атакой по словарю”. Кстати, до 80% этих паролей может быть угадано с использованием словаря размером всего 1000 слов!
Пусть сегодня пользователи уже понимают, что выбирать такие пароли нельзя, но, видимо, никогда эксперты по компьютерной безопасности не дождутся использования таких простых и радующих душу паролей, как 34jХ[email protected]Та!6;). Поэтому даже искушенный пользователь хитрит и выбирает такие пароли, как hоре1, user1997, рАsSwOrD, toor, roottoor, раго1, gfhjkm, asхz. 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 самих пользователей, и уже вставили в свои программы те правила, по которым может идти преобразование слов. В самых "продвинутых" программах (John The Ripper, Password Cracking library) 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 15000 паролей/сек): 10000*(32+10)*10000/15000*2=140000 секунд или менее 1.5 дня!
Чем больше длина пароля, тем большую безопасность будет обеспечивать система, так как потребуются большие усилия для его отгадывания. Это обстоятельство можно представить в терминах ожидаемого времени раскрытия пароля или ожидаемого безопасного времени. Ожидаемое безопасное время (Тб) половина произведения числа возможных паролей и времени, требуемого для того, чтобы попробовать каждый пароль из последовательности запросов. Представим это в виде формулы:
13EMBED Equation.31415 (1)
где t время, требуемое на попытку введения пароля, равное E/R; E число символов в передаваемом сообщении при попытке получить доступ (включая пароль и служебные символы); R скорость передачи (символы/мин) в линии связи; S длина пароля; А число символов в алфавите, из которых составляется пароль. Если после каждой неудачной попытки подбора автоматически предусматривается десятисекундная задержка, то безопасное время резко увеличивается.
Поэтому при использовании аутентификации на основе паролей защищенной системой должны соблюдаться следующие правила:
а) не позволяются пароли меньше 6–8 символов;
б) пароли должны проверяться соответствующими контроллерами;
в) символы пароля при их вводе не должны появляться в явном виде;
г) после ввода правильного пароля выдается информация о последнем входе в систему;
д) ограничивается количество попыток ввода пароля;
е) вводится задержка времени при неправильном пароле;
ж) при передаче по каналам связи пароли должны шифроваться;
з) пароли должны храниться в памяти только в зашифрованном виде в файлах, недоступных пользователям;
и) пользователь должен иметь возможность самому менять пароль;
к) администратор не должен знать пароли пользователей, хотя может их менять;
л) пароли должны периодически меняться;
м) устанавливаются сроки действия паролей, по истечении которых надо связаться с администратором.
2.2 Проблема выбора пароля
Выбор длины пароля в значительной степени определяется развитием технических средств, их элементной базы и ее быстродействием. В настоящее время широко применяются многосимвольные пароли, где S>10. В связи с этим возникают вопросы: как и где его хранить и как связать его с аутентификацией личности пользователя? На эти вопросы отвечает комбинированная система паролей, в которой код пароля состоит из двух частей. Первая часть состоит из 3–4-х десятичных знаков, если код цифровой, и более 3–4-х, если код буквенный, которые легко запомнить человеку. Вторая часть содержит количество знаков, определяемое требованиями к защите и возможностями технической реализации системы, она помещается на физическом носителе и определяет ключ-пароль, расчет длины кода которого ведется по указанной выше методике. В этом случае часть пароля будет недоступна для нарушителя.
Однако при расчете длины кода пароля не следует забывать о том, что при увеличении длины пароля нельзя увеличивать периодичность его смены. Коды паролей необходимо менять обязательно, так как за большой период времени увеличивается вероятность их перехвата путем прямого хищения носителя, снятия его копии, принуждения человека. Выбор периодичности необходимо определять из конкретных условий работы системы, но не реже одного раза в год. Причем желательно, чтобы дата замены и периодичность должны носить случайный характер.
Для проверки уязвимости паролей используются специальные контроллеры паролей. Например, известный контроллер Кляйна, осуществляет попытки взлома пароля путем проверки использования в качестве пароля входного имени пользователя, его инициалов и их комбинаций, проверки использования в качестве пароля слов из различных словарей, начиная от наиболее употребительных в качестве пароля, проверки различных перестановок слов, а также проверки слов на языке пользователя–иностранца. Проверка паролей в вычислительных сетях с помощью контроллера Кляйна показала довольно высокие результаты большинство пользователей используют простые пароли. Показателен пример, когда контроллер Кляйна позволил определить 100 паролей из 5 символов, 350 паролей из 6 символов, 250 паролей из 7 символов и 230 паролей из 8 символов.
Приведенный анализ позволяет сформулировать следующие правила снижения уязвимости паролей и направленные на противодействие известным атакам на них:
– расширяйте применяемый в пароле алфавит используйте прописные и строчные буквы латинского и русского алфавитов, цифры и знаки;
– не используйте в пароле осмысленные слова;
– не используйте повторяющиеся группы символов;
– не применяйте пароли длиной менее 6–8 символов, так как запомнить их не представляет большого труда, а пароль именно нужно запоминать, а не записывать. По той же причине не имеет смысла требовать длину неосмысленного пароля более 15 символов, так как запомнить его нормальному человеку практически невозможно;
– не используйте один и тот же пароль в различных системах, так как при компрометации одного пароля пострадают все системы;
– проверяйте пароли перед их использованием контроллерами паролей.
Для составления пароля можно дать рекомендации, которыми пользоваться надо очень осторожно:
– выберите несколько строк из песни или поэмы (только не те, которые Вы повторяете первому встречному) и используйте первую (или вторую) букву каждого слова при этом пароль должен иметь большую длину (более 15 символов), иначе нужно менять регистры букв, применять латинские буквы вместо русских или наоборот, можно вставлять цифры и знаки;
– замените в слове из семи–восьми букв одну согласную и одну или две гласных на знаки или цифры. Это даст вам слово-абракадабру, которое обычно произносимо и поэтому легко запоминается. Подведем итог:
Что такое плохой пароль:
Собственное имя;
Слово, которое есть в словаре;
Идентификатор, присвоенный Вам какой-нибудь системой, или любые его вариации;
Дата рождения;
Повторенный символ (например: AAA);
Пароль меньше 6 символов;
Пароль, установленный Вам чужим человеком;
Пароль, состоящий из символов соседствующих на клавиатуре (например: QWERTY или ЙЦУКЕ);
Пароль состоящий из паспортных данных: персональный номер, номер водительских прав и т.д.
Что такое хороший пароль:
Бессмысленная фраза;
Случайный набор символов вперемешку с буквами.
Порядок работы с программами вскрытия паролей.
В данной лабораторной работе используют программный продукт для вскрытия закрытых паролем архивов: Advanced ZIP Password Recovery
Работа с программами взлома на примере AZPR
Программа AZPR используется для восстановления забытых паролей ZIP-архивов. На сегодняшний день существует два способа вскрытия паролей: перебор (brute force) и атака по словарю (dictionary-based attack).
Панель управления:
кнопки Открыть и Сохранить позволяют работать с проектом, в котором указан вскрываемый файл, набор символов, последний протестированный пароль. Это позволяет приостанавливать и возобновлять вскрытие.
кнопки Старт и Стоп позволяют соответственно начинать и заканчивать подбор пароля.
кнопка Набор позволяет задать свое множество символов, если известны символы, из которых состоит пароль.
кнопка Справка выводит помощь по программе.
кнопка O AZPR выводит информацию о программе.
кнопка Выход позволяет выйти из программы
.13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Рассмотрим возможности программы:
Выбирается архив для вскрытия и тип атаки (см. рис).
13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Выбираются параметры работы:
Закладка Набор
Программа позволяет выбрать область перебора (набор символов). Это значительно сокращает время перебора. Можно использовать набор пользователя, заданный с помощью кнопки Набор. Можно ограничить количество тестируемых паролей, задав начальный пароль. В случае если известна часть пароля, очень эффективна атака по маске. Нужно выбрать соответствующий тип атаки, после этого станет доступным поле маска. В нем нужно ввести известную часть пароля в виде P?s?W?r? , где на месте неизвестных символов нужно поставить знак вопроса. Можно использовать любой другой символ, введя его в поле символ маски.
Закладка Длина
13 EMBED MSPhotoEd.3 1415
Позволяет выбрать длину пароля.
Закладка Словарь
Позволяет выбрать файл-словарь. Выбирайте файл English.dic, он содержит набор английских слов и наборы символов, наиболее часто использующиеся в качестве паролей.
Закладка Автосохранение
Можно выбрать имя файла для сохранения результатов работы и интервал автосохранения.
Закладка Опции
Выбирается приоритет работы (фоновый или высокий), интервал обновления информации о тестируемом в данный момент пароле. Увеличение интервала повышает быстродействие, но снижает информативность. Также можно установить режим ведения протокола работы и возможность минимизации программы в tray (маленькая иконка рядом с часами).
Подсистемы идентификации и аутентификации пользователя играют очень важную роль в системах защиты информации.
Стойкость подсистемы идентификации и аутентификации пользователя в системе защиты информации (СЗИ) во многом определяет устойчивость к взлому самой СЗИ. Данная стойкость определяется гарантией того, что злоумышленник не сможет пройти аутентификацию, присвоив чужой идентификатор или украв его.
Парольные системы идентификации/аутентификации является одними из основных и наиболее распространенных в СЗИ методами пользовательской аутентификации. В данном случае, информацией, аутентифицирующей пользователя, является некоторый секретный пароль, известный только легальному пользователю.
Парольная аутентификация пользователя является, как правило, передним краем обороны СЗИ. В связи с этим, модуль аутентификации по паролю наиболее часто подвергается атакам со стороны злоумышленника. Цель злоумышленника в данном случае – подобрать аутентифицирующую информацию (пароль) легального пользователя.
Методы парольной аутентификации пользователя являются наиболее простыми методами аутентификации и при несоблюдении определенных требований к выбору пароля являются достаточно уязвимыми.
Основными минимальными требованиями к выбору пароля и к подсистеме парольной аутентификации пользователя являются следующие.
К паролю
Минимальная длина пароля должна быть не менее 6 символов.
Пароль должен состоять из различных групп символов (малые и большие латинские буквы, цифры, специальные символы (’, )’, #’ и т.д.).
В качестве пароля не должны использоваться реальные слова, имена, фамилии и т.д.
К подсистеме парольной аутентификации.
1. Администратор СЗИ должен устанавливать максимальный срок действия пароля, после чего, он должен быть сменен.
В подсистеме парольной аутентификации должно быть установлено ограничение числа попыток ввода пароля (как правило, не более 3).
В подсистеме парольной аутентификации должна быть установлена временная задержка при вводе неправильного пароля.
Как правило, для генерирования паролей в СЗИ, удовлетворяющих перечисленным требованиям к паролям, используются программы - автоматические генераторы паролей пользователей.
При выполнении перечисленных требований к паролям и к подсистеме парольной аутентификации, единственно возможным методом взлома данной подсистемы злоумышленником является прямой перебор паролей (brute forcing). В данном случае, оценка стойкости парольной защиты осуществляется следующим образом.
Количественная оценка стойкости парольной защиты
Пусть A – мощность алфавита паролей (количество символов, которые могут быть использованы при составлении пароля. Например, если пароль состоит только из малых английских букв, то A=26).
L – длина пароля.
13 EMBED Equation.3 1415 - число всевозможных паролей длины L, которые можно составить из символов алфавита A.
V – скорость перебора паролей злоумышленником.
T – максимальный срок действия пароля.
Тогда, вероятность P подбора пароля злоумышленником в течении срока его действия V определяется по следующей формуле.
13 EMBED Equation.3 1415
Root Entry
Приложенные файлы
