Hybride aanval

Projectreferentiedocument Time2Crack

Ontvangers: ontwikkelaars, security onderzoekers, geavanceerde gebruikers

Inhoud

1. Overzicht

Hybride aanval is de kraakmethode die combineert een woordenboekwoordenlijst met een reeks transformatieregelsIn plaats van elk woord te testen in het woordenboek zoals het is (pure woordenboek aanval), genereert het op de vlieg alle plausibele varianten van elk woord "kapitalisaties, karakter substituties, prefix/suffix toevoegingen, inversies .. en systematisch testen ze.

Hybride aanval is historisch gezien de verantwoordelijke methode voor de meerderheid van de echte "gemiddelde" wachtwoord kraakt die lijken te zijn sterk zonder sterk te zijn. (2014, IEEE S&P), de eerste 8 tot 10 regels toegepast op een huidig woord volstaan om het mediane wachtwoord te kraken bevolking.

In Time2Crack modelde de hybride aanval:

2. Historische en academische achtergrond

2.1 Oorsprong: John the Ripper en mutatieregels

De hybride aanval is formeel geboren met John de Ripper (Solar Designer, 1996), de eerste publieke tool om een woordenlijst te combineren met een configureerbare regel engine. Voorafgaand aan John de Ripper, woordenboek aanvallen getest rauwe woorden; John introduceerde het idee dat elk woord genereert een familie van kandidaten.

2.2 Oprichting van empirische studies

• Artikel 1 (: → mot brut) : crack 18% van op dict-gebaseerde wachtwoorden

2.3 LinkedIn vlucht als schoolzaak

De 2012 LinkedIn lek (6.5 miljoen niet-gezouten SHA-1s) perfect illustreert de kracht van de hybride. In 72 uur, de hashcat gemeenschap had gekraakt:

Post-crack analyse onthulde dat "linkin1," "Linkedin1," "l!unked!n" en "LINKEDIN" alle varianten van "linkin" samen tienduizenden gecompromitteerde rekeningen vertegenwoordigden.

3. Conceptuele stichtingen: Waarom de hybride werken

3.1 Het menselijk gedrag van "veilig"

Wanneer een systeem legt regels van complexiteit (majuscule, nummer, symbool), gebruikers niet willekeurig genereren . voorspelbare transformaties toepassen op memorizeerbare woorden :

Deze transformaties lijkt creatief aan de gebruiker. precies de eerste die de aanvaller probeert Zij komen overeen met de beperkingen die het veiligheidsbeleid oplegt.

3.2 Het concept van efficiënte vermindering van de ruimte

Een 10-karakter wachtwoord met letters+cijfers+symbolen heeft een ruwe sleutelruimte-kracht van 94^10, 5,4 × 10^19 combinaties. Te groot om in een redelijke tijd te reizen.

Maar als dit wachtwoord "Password1!" is een triviale transformatie van "wachtwoord" is het onder de 500 eerste kandidaten De aanvaller reist niet 5.4 × 10^19 combinaties: hij reist 500.

Dit is de fundamentele vermindering van de hybride aanval: de werkelijke ruimte van menselijke keuzes is astronomisch kleiner dan de theoretische ruimte van mogelijke karakters.

3.3 De machtswet van transformatie

Net zoals rauwe wachtwoorden een wet van macht (Zipf) volgen de transformaties die mensen toepassen ook een zeer geconcentreerde distributie. Ma et al. (2014) empirisch toonde:

Door deze concentratie kunnen 64 goed gekozen regels (best64) een dekking bereiken van 79-855%, waarbij 64 willekeurige regels slechts 10-15% zouden bereiken.

3.4 Interactie met de populariteit van het basiswoord

Hoe vaker het basiswoord, hoe eerder het afgeleide wachtwoord is in de lijst van de aanvaller prioriteit. De aanvaller beveelt zijn kandidaten in afnemende waarschijnlijkheid:

Candidats générés par l'attaquant (ordre de test) :
wachtwoord (bruto, meest voorkomende woord)
Wachtwoord (kapitaliseren eerst)
wachtwoord1 ($1)
PASSWORD (bovenaan alle)
Wachtwoord!
p@ssword (substitueer a→@)
passw0rd (substituut o→0)
Wachtwoord1 (c + $1)
P@ssword (c + s a @)
wachtwoord123 ($12$3)
...
p@ssW0rd! (combinatiecomplex)

"wachtwoord" is het meest voorkomende woord → zijn derivaten worden eerst getest. "papillon" is minder gebruikelijk → zijn derivaten worden veel later getest. Deze prioritering is het centrale mechanisme dat de drie verschillende sleutelruimtes in Time2Crack verklaart.

4. Architectuur van een moderne hybride aanval

4.1 Algemene pijpleiding

Phase 1 : Sélection de la wordlist
    ├── Passwords fuités triés par fréquence (RockYou, HIBP, Collections)
    ├── Dictionnaire linguistique (fr.txt, en.txt, de.txt...)
    ├── Wordlists thématiques (prénoms, villes, marques, séries TV)
    └── Wordlists contextuelles (domaine cible, noms d'employés, termes métier)
Fase 2: Selectie van de regels Spel
- - beste64.regel (evenwichtige referentie, 64 regels)
OneRegleToRegleThemAll.rule (52.000 regels, ML-generated)
D3ad0ne.rule (34.000 regels, empirisch)
- JtR-regels (algemene regel, specifieke regel, extra regel)
- - Aangepaste regels (aangepast aan het doeldomein)
Fase 3: Uitbreiding (woordenlijst × regels)
Voor elk woord w in woordenlijst:
Voor elke regel in de regel:
│ aanvrager = aanvraag(r,w)
Promotie │ Als kandidaat
Promotionele wachtrij │van decandidates.push(candidate)
--Order: (w1, regel 1), (w1, regel 2)... (w2, regel1)...
of: (w1, regel 1), (w2, regel 1)... volgens strategie
Fase 4: Haching en vergelijking (GPU)
- - Verzenden door batch van ~10M kandidaten naar de GPU
- Parallelle berekening van hashs (SIMD, 168 GH/s voor MD5)
- Vergelijking met target hash(es)
Als dit overeenkomt: FINDED 
Fase 5: Rapportage
- - Gebarsten kandidaat + regel gebruikt + rang in lijst

4.2 Hashcat-methoden

Hashcat implementeert de hybride op twee verschillende manieren:

hashcat -a 0 -m 0 hashes.txt rockyou.txt -r best64.rule

hashcat -a 6 -m 0 hashes.txt wordlist.txt ?d?d?d?d
Test "sunshine0000," "sunshine0001, ..., "sunshine9999"

hashcat -a 7 -m 0 hashes.txt ?d?d wordlist.txt
Test "00sunshine," "01sunshine," ..., "99sunshine"

Time2Crack modelleert vooral de modus -a 0 (overschrijvingsregels), die betrekking hebben op het overgrote deel van de daadwerkelijk gedocumenteerde hybride aanvallen.

4.3 Orde van kandidaten en prioriteitenstrategie

De volgorde waarin kandidaten worden getest is cruciaal.

(W1, R1), (W1, R2), ..., (W1, Rn), (W2, R1), (W2, R2)...

(W1, R1), (W2, R1), ..., (Wm, R1), (W1, R2), (W2, R2)...

In de praktijk gebruikt hashcat standaard woord-eerste, maar ervaren operators kiezen volgens het doelprofiel.

5. Stelt mutatieregels

5.1 Syntaxis van hashcat-regels

De hashcat-regels worden uitgedrukt in een minimumtaal waarin elk teken een operatie op de kandidaat-string vertegenwoordigt:

5.2. Samengestelde regels

Regels kunnen op één lijn worden geketend om complexe transformaties te creëren:

c $1          → "Password1" (capitalize + append 1)
c $! $1       → "Password!1" (capitalize + append ! + 1)
s a @ s e 3   → "p@ssw3rd" (substitute a→@ et e→3)
r $1          → "1drowssap" (reverse + append 1)
u $2 $0 $2 $3 → "PASSWORD2023" (uppercase + append year)

Macht zit in de samenstelling: 64 eenvoudige regels genereren duizenden verschillende transformaties door combinatie.

5.3 Hoofdregels

6. Best64 regels: het referentiespel

Best64 is de set van 64 standaard regels van referentie in academische literatuur en industrie. Hier zijn de belangrijkste regels en hun empirische rechtvaardiging:

6.1 De 20 meest effectieve regels (in volgorde van uitvoering)

6.2 Waarom zijn deze regels zo doeltreffend?

Elke top-10 regel komt overeen met een gemeenschappelijk veiligheidsbeleid:

Password beleid niet echt verhogen veiligheid als gebruikers te implementeren voorspelbare transformaties

7. Volledige taxonomie van transformaties

7.1 Categorie 1: Case transformaties

Gebruik makend van de verplichting om kapitaal te hebben:

7.2 Categorie 2: Digitale achtervoegsels en voorvoegsels

Gebruik maken van de verplichting om een cijfer te hebben:

7.3 Categorie 3: Leervervangers

Systematische vervanging van letters door soortgelijke cijfers of symbolen:

Gecombineerde vervangingen ("P@ssw0rd") lijken complex maar worden gegenereerd in een paar regels: c s a @ s o 0Zij behoren tot de 500 eerste kandidaten Op wachtwoord.

7.4 Categorie 4: Symbolische achtervoegsels

Gebruik maken van de verplichting om een speciaal karakter te hebben:

7.5 Categorie 5: Structurele veranderingen

Minder frequent maar nuttig voor sommige profielen:

7.6 Categorie 6: Compound transformaties (geavanceerd niveau)

Complexe regels combineren verschillende bewerkingen:

c $1 s a @        → "P@ssword1" (capitalize + append 1 + substitute a→@)
u $! $1 $2 $3     → "SUNSHINE!123" (uppercase + append !123)
r c $1            → "Drowssap1" (reverse + capitalize + append 1)
s e 3 s a @ c $!  → "P@ssw3rd!" (multiple substitutions + capitalize + !)

Deze transformaties lijken zeer complex, maar blijven aantoonbaar door een goede set van regels. OneRuleToRuleThemAlle bevat duizenden van deze.

8. Frequentieprioriteit: Het hart van effectiviteit

8.1. De frequentie van het basiswoord bepaalt de prioriteit

Een intelligente aanvaller past de regels niet uniform toe op alle woorden.

Deze strategie wordt uitgevoerd in hashcat via het sorteren van de woordenlijst door het verlagen van de frequentie in combinatie met de woord-eerste strategie. Het verklaart waarom "Password1" (afgeleid van "wachtwoord," het woord #1) wordt gekraakt in milliseconden, terwijl "Soleil1" (afkomstig van "zon," woord ~5000 uit het Franse woordenboek) een paar seconden kan duren.

8.2 Mediane positie in zoekruimte

De belangrijkste maatregel is: het mediane aantal geteste kandidaten voordat het doelwachtwoord wordt gevonden. Ma et al. (2014) geven empirische metingen:

Deze metingen zijn de directe basis van Time2Crack constanten:

const HYBRIDKEYSPACECOMMON = 500;    // Ma et al. 2014 — médiane top-100
const HYBRIDKEYSPACEDICT = 81 000; // Ma et al. 2014
cont HYBRIDKEYSPACEFULL = 128e6; // Gosney 2012 

8.3 Voorwaarden die nodig zijn om de hybride toe te passen

Hybride aanval vereist het wachtwoord te zijn structureel afgeleid van een woordenboekwoordTime2Crack detecteert deze aandoening via hybridVuln :

const hybridVuln = dictWord || (common && /[a-z]/i.test(pw));

Als dictWord noch hybridVuln het wachtwoord bevat geen detecteerbare woordenboek root null Een puur willekeurig wachtwoord als "xK9#mQ7@" is niet kwetsbaar voor hybride.

9. Uitvoering in Time2Crack: addHybridAttacks()

9.1 Volledige geannoteerde code

function addHybridAttacks(rows, hybridVuln, weak, common, dictWord) {
  if (hybridVuln || weak) {
    // Sélection du keyspace selon la popularité du mot de base :
    // common → mot dans HIBP top-400 → position ~500 dans la liste de l'attaquant
    // dictWord → mot dans la wordlist → position ~8000
    // sinon (hybridVuln sans dictWord ni common) → scan exhaustif ~128M
    const hybridKS = common ? HYBRIDKEYSPACEGEMEENSCHAPPELIJK
dictWord? HYBRIDKEYSPACEDICT
HYBRIDKEYSPACEFull;
voor (cont a van ALGOS) {
rijen.push({
atk: t("aHybrid");
hash: a.name,
tarief: a.rate,
// budgetTime: de keyspace IS het aantal gissingen dat door 2 wordt verdeeld
// (in tegenstelling tot BrutTime, hier worden kandidaten gerangschikt naar waarschijnlijkheid)
droog: zwak ? zwakGoestijd(a.rate): budgetTime(hybridKS, a.rate),
opmerking: zwak ? t("nWeakPassword") : t("nDictMut")
kat: "hybride,"
});
}
Anders {
// Wachtwoord zonder structuur woordenboek → hybride niet van toepassing
rijen.push({
atk: t("aHybrid");
hash: "(all),"
tarief: 0,
droog: nul, // N/A in de tabel
Opmerking: t(nStructUnrecog),
kat: "hybride,"
});
}
}

9,2 budgetTime vs bruteTime

Het onderscheid tussen beide functies is fundamenteel:

// bruteTime : l'attaquant ne sait pas où est le mot de passe dans l'espace.
// Il teste en moyenne la moitié avant de le trouver. → keyspace/2
function bruteTime(keyspace, rate) {
  const ls = Math.log(keyspace / 2) - Math.log(rate);
  return Math.exp(ls);
}
// budgetTijd: de aanvaller test kandidaten in dalende volgorde van waarschijnlijkheid.
// Keyspace IS het aantal kandidaten dat wordt verwacht voordat (mediane positie) wordt gevonden.
// Geen verdeling door 2 
BegrotingsfunctieTijd, rente) {
const ls = Math.log(guesses) - Math.log(rate);
geeft wiskunde.exp(ls);
}

Voor de hybride, budgetTime is correct omdat de 500/8000/128M kandidaten empirische schattingen van de mediane positie, geen totale ruimte om te reizen.

9.3 Relatie met isDictWord()

Detectie dictWord welke voorwaarden de keuze van hybride sleutelruimte wordt geproduceerd door isDictWord() :

function isDictWord(pw) {
  if (!DICTWORDS || !DICT(W VERMELDING.size) return false;
const l = pw.normalize("NFC").toLowerCase();
// Directe test: Is het wachtwoord zoals het in het woordenboek staat?
indien (DICT)WORDS.has(l)) return true;
// Leetified test: "s0le1l" → "zon" in de dico?
const dl = deLeet(pw);
als (dl!)VERMELDING.has(dl) return true;
// Test substring: "zonneschijn123" bevat "zonneschijn" in de dico?
voor (const w van DICTW VERMELDING) {
indien (l.includes(w) &&w.length >= 4) return true;
}
Foutief retourneren;
}

Deze detectie bepaalt niet alleen of de hybride van toepassing is, maar ook welke sleutelruimte (vaak vs dict) wordt gebruikt om de tijd te berekenen.

10. De drie hybride sleutelruimtes en hun rechtvaardiging

10.1 HYBRIDKEYSPACEGEMEENSCHAPPELIJK = 500

10.2 HYBRIDKEYSPACEDICT = 8.000

10.3 HYBRIDKEYSPACEFULL = 128.000.000

11. Kalibratie van hoge trouw

11.1 Rol van hoge betrouwbaarheid

Wanneer de hoge betrouwbaarheidsmodus (HF) wordt geactiveerd in Time2Crack, wordt een extra multiplier toegepast op de berekende tijd om de nauwkeurigheid te verfijnen. Voor hybride aanval houdt deze multiplier rekening met factoren die niet worden vastgelegd door de basissleutelruimtes.

HF multiplicators voor hybride

In applyHighFidelityCalibration() :

case "hybrid":
  // Mots très courants : crackés encore plus tôt que la médiane Ma 2014
  // car les attaquants modernes trient word-first + règle-first simultanément.
  // Réduction de 30% sur les temps déjà courts.
  m = context.vaak ? 0,7
: context.dictWord ? 0,8
- 1,0;
Break;

11.3 Interacties met de monotone bewaker

De monotone bewaker zorgt ervoor dat geen gespecialiseerde aanval beweert te zijn sneller dat de ruwe kracht op de alfabetische subtekenreeks van het wachtwoord:

// Pour chaque row non-brute :
const floorAlpha = bruteTime(Math.pow(26, alphaOnly.length), algo.rate);
if (row.sec < floorAlpha) row.sec = floorAlpha;

Voor korte woorden (bv. "cat" = 3 letters, vloer = 26^3/rate

12. Relatie met afgeleide aanvallen

12.1 Hybrid vs. Puur woordenboek

12.2 Hybrid vs Regelgebaseerd

De regelgebaseerde aanval in Time2Crack is conceptueel vergelijkbaar maar met een veel bredere set regels:

const RULEKEYSPACE = 250000000; // vs 128M voor volledige hybride

Het verschil: de beste64 model hybride (64 regels, focus op gemeenschappelijke menselijke transformaties). De regel gebaseerde aanval modellen bredere games zoals d3ad0ne (34k regels) of OneRuleToRuleThemAll (52k regels), gebruikt wanneer best64 faalt. De regel-gebaseerd is de "tweede lijn" hybride

12.3 Hybrid vs. PCFG

PCFG (Probabilistic Context-Free Grammar, Weir 2009) modelleert de grammaticale structuur van het wachtwoord om kandidaten te genereren.

PCFG kan aanvallen wachtwoorden zonder root woordenboek als hun structuur komt vaak voor (ex: "Thelonious8" → geen woord van de dico maar structuur Capitalize+lower+digit zeer voorspelbaar).

12.4 Hybrid vs Morfologisch (morf)

De morfologische aanval test taalkundige varianten (flexions, variaties). Het is een generalisatie van de hybride voor talen met rijke morfologie:

De hybride werkt op het oppervlak van het woord (karakter transformaties), de morfologische werkt op de lexicale structuur (derivatie, buigen), en ze zijn complementair.

13. Benchmarks per hash-algoritme

13.1 Tijd voor de drie hybride sleutelruimtes (12× RTX 4090)

13.2 Impact van het aanvalsprofiel

Time2Crack biedt twee profielen (Ervaren 12 GPU, Professional 100 GPU). Voor de hybride, het profiel verschil is direct evenredig:

Voor MD5, SHA-1, NTLM: het profiel verandert de tijd van microseconden naar nanoseconden, zonder enige praktische impact, beide zijn onmiddellijk.

14. Concrete voorbeelden van hybride kraken

14.1 Voorbeeld 1: "Wachtwoord1" (COMMON)

14.2 Voorbeeld 2: "Sun2024" (DICT)

14.3 Voorbeeld 3: "p@pillon!" (DICT met substituties)

14.4 Voorbeeld 4: "xK9#mQ7@" (bestendig)

Dit wachtwoord kan niet worden gekraakt door hybride aanval. Het heeft geen woordenboek root. De aanvaller moet gebruik maken van pure brute kracht, PCFG of statistische aanvallen (Markov, Neural).

14.5 Voorbeeld 5: "LinkedInB3st!"

Interessant geval: het wachtwoord bevat twee roots ("linkedin" en "best" via de-leetification). Hybride aanval is van toepassing omdat ten minste één root wordt gedetecteerd. In de praktijk zou een combinatoraanval (twee woorden gelijmd) hier nog effectiever zijn.

15. Hybride aanvalslimieten

15.1 Intrinsieke grenswaarden

15.2 Wat Time2Crack niet vastlegt

15.3 Gevallen waarin de hybride wordt overschat

Time2Crack kan hybride snelheid overschatten in twee gevallen:

16. Doeltreffende verdediging

16.1 Wat bestand is tegen hybridisatie

Hybride aanval mislukt als het wachtwoord komt niet voort uit een bestaand woordenboekwoordEffectieve strategieën:

16.2 Wat is GEEN resistentie tegen Hybride

De meest voorkomende "versterkingsstrategieën" verzetten zich niet tegen:

16.3. Resistent hash-algoritmen

Zelfs als een wachtwoord kwetsbaar is voor de structurele hybride, kan het hash-algoritme de aanval economisch onlevenbaar maken:

16.4 Praktische aanbevelingen

17. Referenties

Academische publicaties