Atak hybrydowy - kompleksowa operacja

Dokument referencyjny projektu Time2Crack

Odbiorcy: deweloperzy, badacze bezpieczeństwa, zaawansowani użytkownicy

Spis treści

1. Przegląd

Atak hybrydowy jest metodą pękania, która łączy Lista słowników z zbiór zasad transformacjiZamiast testować każde słowo w słowniku, jak to jest (czysty atak słownika), generuje on w locie wszystkie prawdopodobne warianty każdego słowa - kapitalizacje, substytucje znaków, dodatki prefiksu / przyrostka, inwersji - i systematycznie je testuje.

Atak hybrydowy jest historycznie metodą odpowiedzialną za większość prawdziwych "złych" haseł - tych, które wydają się być silne bez silnej. pierwsze zasady 8 do 10 stosowane do bieżącego słowa wystarczą do złamania mediany hasła populacja.

W Time2Crack, atak hybrydowy wzorowany:

2. Tło historyczne i akademickie

2.1 Początki: John Rozpruwacz i zasady mutacji

Atak hybrydowy jest urodzony z John Rozpruwacz (Solar Designer, 1996), pierwsze publiczne narzędzie do łączenia listy słów z konfigurowalnym silnikiem reguły. Przed Johnem Rozpruwaczem, ataki słownika testowane surowe słowa; John wprowadził pojęcie, że każde słowo generuje rodzinę kandydatów.

2.2 Założenie badań empirycznych

• Artykuł 1 (: → mot brut): pęknięcie 18% haseł opartych na dyktaturze

2.3 LinkedIn lot jako przypadek szkolny

Przeciek LinkedIn 2012 (6,5 mln niesolonych SHA- 1s) doskonale ilustruje siłę hybrydy. W ciągu 72 godzin społeczność hashcat pękła:

Analiza post-crack ujawniła, że "linkedin1", "Linkedin1", "l! nked! n" i "LINKEDIN" - wszystkie warianty "linkedin1" - razem reprezentowały dziesiątki tysięcy kont zagrożonych.

3. Fundacje koncepcyjne: Dlaczego Hybrid działa

3.1 Ludzkie zachowanie "bezpiecznego"

Kiedy system nakłada zasady złożoności (majuskule, liczba, symbol), użytkownicy nie generują losowo - one stosować przewidywalne transformacje do zapamiętywalnych słów :

Te przekształcenia wydają się kreatywne do użytkownika. dokładnie te pierwsze, które napastnik próbuje Odpowiadają one ograniczeniom narzuconym przez politykę bezpieczeństwa.

3.2 Koncepcja efektywnej redukcji przestrzeni kosmicznej

Hasło 10- znakowe z literami + cyfry + symbole posiada surową siłę klawiszową 94 ^ 10, 5,4 × 10 ^ 19 kombinacji. Zbyt duże, aby podróżować w rozsądnym czasie.

Ale jeśli to hasło jest "Password1!" - trywialna transformacja "hasło" - to jest wśród 500 pierwszych kandydatów Napastnik nie podróżuje 5,4 × 10 ^ 19 kombinacji: podróżuje 500.

Jest to fundamentalne ograniczenie ataku hybrydowego: prawdziwa przestrzeń ludzkich wyborów jest astronomicznie mniejsza niż teoretyczna przestrzeń możliwych postaci.

3.3 Ustawa o mocy transformacji

Podobnie jak surowe hasła postępują zgodnie z prawem władzy (Zipf), transformacje, które ludzie stosują również postępują zgodnie z bardzo skoncentrowaną dystrybucją.

Koncentracja ta pozwala na zbiór 64 dobrze dobranych zasad (best64), aby osiągnąć zasięg 79- 85%, gdzie 64 reguły losowe osiągnęłyby tylko 10- 15%.

3.4 Interakcje z popularnością słowa podstawowego

Im bardziej powszechne jest słowo bazowe, tym wcześniejsze pochodzi hasło znajduje się na liście priorytetowej napastnika. Napastnik zamawia swoim kandydatom malejące prawdopodobieństwo:

Candidats générés par l'attaquant (ordre de test) :
hasło (brutto, najczęściej używane słowo)
Hasło (najpierw kapitalizuj)
hasło 1 ($1)
PASSWORD (uppercase all)
Hasło!
p @ sssword (substitute a → @)
passw0rd (substytut o → 0)
Password1 (c + $1)
P @ sssword (c + s a @)
hasło 123 ($12 $3)
...
p @ ssW0rd! (kompleks kombinacyjny)

"hasło" jest najczęstszym słowem → jego pochodne są testowane jako pierwsze. "papillon" jest mniej powszechne → jego pochodne są testowane znacznie później. Ten priorytet jest centralnym mechanizmem, który wyjaśnia trzy odrębne przestrzenie klawiszy w Time2Crack.

4. Architektura nowoczesnego ataku hybrydowego

4.1 Gazociąg ogólny

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)
Faza 2: Wybór gry Zasady
- - best64.rule (wyważone odniesienie, 64 zasady)
OneRuleToRuleThemAll.rule (52000 zasad, wygenerowane ML-)
D3ad0ne.rule (34 000 rules, empirical)
- Zasady JtR (zasada generaliz.rule, specific.rule, extra.rule)
- - Przepisy celne (dostosowane do domeny docelowej)
Etap 3: Rozszerzenie (lista słów × zasady)
Dla każdego słowa w liście słów:
Dla każdej reguły r w zasadach:
wnioskodawca = wniosek (r, w)
Promocyjne Jeśli kandydat
Promocyjna kolejka komunikacyjnazcandidates.push (kandydat)
-- Order: (w1, rule1), (w1, rule2)... (w2, rule1)...
albo: (w1, rule1), (w2, rule1)... zgodnie ze strategią
Faza 4: Haching i porównanie (GPU)
- - Wysyłanie partii ~ 10M kandydatów do GPU
- - Równoległe obliczanie haszów (SIMD, 168 GH / s dla MD5)
- Porównanie z target hash (y)
Jeśli dopasowanie: FINDED - log (kandydat, hash, reguła)
Etap 5: Sprawozdawczość
- - Pęknięty kandydat + zasada użyta + ranga w liście

4.2 Sposób działania hashcat

Hashcat wdraża hybrydę na dwa różne sposoby:

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 głównie modeluje tryb -a 0 (zasady przekazywania), która obejmuje znaczną większość udokumentowanych ataków hybrydowych.

4.3 Porządek kandydatów i strategia priorytetów

Porządek, w którym kandydaci są testowani jest krytyczny.

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

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

W praktyce hashcat używa słowa - najpierw domyślnie, ale doświadczeni operatorzy wybierają zgodnie z profilem docelowym.

5. Zestawy zasad mutacji

5.1 Składnia przepisów dotyczących hashcat

Zasady hashcat wyrażane są w języku minimalnym, w którym każdy znak reprezentuje operację w łańcuchu kandydującym:

Zasady złożone

Zasady mogą być przykute na jednej linii, aby stworzyć złożone przekształcenia:

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)

Moc jest w składzie: 64 proste zasady generują tysiące różnych przekształceń przez kombinację.

5.3 Główne zasady

6. Zasady Best64: gra referencyjna

Best64 jest zbiorem 64 standardowych zasad odniesienia w literaturze akademickiej i przemyśle. Oto najważniejsze zasady i ich empiryczne uzasadnienie:

6.1 20 najskuteczniejszych przepisów (w kolejności)

6.2 Dlaczego przepisy te są tak skuteczne?

Każda zasada top-10 odpowiada wspólnym ograniczeniom w zakresie polityki bezpieczeństwa:

Polityka haseł nie zwiększa bezpieczeństwa, jeśli użytkownicy wdrażają przewidywalne transformacje - tylko przenoszą hasła do drugiej lub trzeciej zasady best64.

7. Kompletna taksonomia transformacji

7.1 Kategoria 1: Przemiany przypadków

Wykorzystać obowiązek posiadania kapitału:

7.2 Kategoria 2: Dodatki cyfrowe i prefiksy

Skorzystaj z obowiązku posiadania liczby:

7.3 Kategoria 3: substytucje podpory

Systematyczne zastępowanie liter podobnymi numerami lub symbolami:

Połączone substytucje ("P @ ssw0rd") wydają się złożone, ale są generowane w kilku zasadach: c s a @ s o 0Są wśród 500 pierwszych kandydatów Na "hasło".

7.4 Kategoria 4: Dodatki symboliczne

Wykorzystać obowiązek posiadania specjalnego charakteru:

7.5 Kategoria 5: Transformacje strukturalne

Mniej częste, ale przydatne dla niektórych profili:

7.6 Kategoria 6: Złożone transformacje (poziom zaawansowany)

Złożone zasady łączą kilka operacji:

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 + !)

Te transformacje wydają się bardzo złożone, ale pozostają wykrywalne przez dobry zestaw zasad. OneRuleToRuleThemAll zawiera tysiące tych.

8. Priorytet częstotliwości: Serce skuteczności

8.1. Częstotliwość słowa podstawowego określa priorytet

Inteligentny napastnik nie stosuje reguł jednakowo do wszystkich słów.

Strategia ta jest wdrażana w hashcat poprzez sortowanie listy słów poprzez zmniejszanie częstotliwości w połączeniu ze strategią Word- first. Wyjaśnia, dlaczego "Password1" (pochodzące z "hasła", słowo # 1) jest łamane w milisekundach, podczas gdy "Soleil1" (pochodzące z "słońce", słowo ~ 5000 z francuskiego słownika) może zająć kilka sekund.

8.2 Pozycja mediana w przestrzeni poszukiwawczej

Kluczowym środkiem jest mediana liczby testowanych kandydatów przed znalezieniem docelowego hasła. Ma et al. (2014) zapewnić pomiary empiryczne:

Pomiary te stanowią bezpośrednią podstawę stałych Time2Crack:

const HYBRIDKEYSPACECOMMON = 500;    // Ma et al. 2014 — médiane top-100
const HYBRIDKEYSPACEDICT = 8000; / / Ma et al. 2014 - mediana obecnego dyktatora
const HYBRIDKEYSPACEFULL = 128e6; / / Gosney 2012 - best64 × 2M wyczerpujące słowa

8.3 Warunki niezbędne do stosowania hybrydy

Atak hybrydowy wymaga hasła strukturalnie pochodna ze słownikaTime2Crack wykrywa ten warunek poprzez hybridVuln :

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

Jeśli dictWord ani hybridVuln są prawdziwe - hasło nie zawiera wykrywalnego słownika root - hybrydowy atak zwraca null (nie dotyczy). Hasło takie jak "xK9 # mQ7 @" nie jest podatne na hybrydy.

9. Wdrożenie w Time2Crack: addHybridAttacks()

9.1 Kompletny kod z uwagami

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 ? HYBRIDKEYSPACEWSPÓLNA
Słowo dyktatora?KEYSPACEDICT
HYBRIDKEYSPACEFULL;
dla (const a of ALGOS) {
rows.push ({
atk: t ("aHybrid"),
hash: a.name,
stopa: a.rate,
/ / budget Time: kluczowa przestrzeń jest liczbą przypuszczeń - brak podziału przez 2
/ / (w przeciwieństwie do BrutTime, tutaj kandydaci są zamawiani przez prawdopodobieństwo)
suchy: słaby? słaby GuessTime (a.rate): budżet (hybridKS, a.rate),
Uwaga: słaby? t ("nWeakPassword"): t ("nDictMut")
kot: "hybryda",
);
¶
-
/ / Hasło bez słownika struktury → hybryda nie ma zastosowania
rows.push ({
atk: t ("aHybrid"),
hash: "(wszystkie)",
stopa: 0,
suchy: null, / / N / A w tabeli
Uwaga: t (nStructUnrecog),
kot: "hybryda",
);
¶
¶

9, 2 budgetTime vs. bruteTime

Rozróżnienie między tymi dwoma funkcjami ma zasadnicze znaczenie:

// 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);
}
/ / budget Time: napastnik testuje kandydatów w kolejności malejącej prawdopodobieństwa.
/ / Keyspace IS liczba kandydatów oczekiwana przed znalezieniem (pozycja mediana).
/ / Brak podziału przez 2 - mediana jest już włączona do stałych Ma 2014.
Funkcje budżetowe Czas (zgadnij, stawka) {
const ls = Math.log (zgadywania) - Math.log (szybkość);
zwraca Math.exp (ls);
¶

Dla hybrydy, budgetTime jest poprawny, ponieważ 500 / 8000 / 128M kandydatów są empiryczne szacunki środkowa pozycjaNie ma miejsca do podróżowania.

9.3 Związek z isDictWord()

Wykrywanie dictWord które warunki wybór hybrydowej przestrzeni klawiszowej jest wytwarzany przez isDictWord() :

function isDictWord(pw) {
  if (!DICTWORDS || !DICT(WORDS.size) zwraca false;
const l = pw.normalize ("NFC") .toLowerCase ();
/ / Test bezpośredni: Czy hasło jest w słowniku?
jeśli (DICT)WORDS.has(l)) return true;
/ / Test leetified: "s0le1l" → "sun" in the dico?
const dl = deLeet (pw);
jeśli (dl!)WORDS.has (dl) return true;
/ / Test substring: "sunshine123" zawiera "sunshine" w dico?
dla (const w DICTWORDS)
jeżeli (l.includes (w) & w.length > = 4) zwraca true;
¶
zwrot fałszywy;
¶

Wykrywanie to nie tylko określa, czy hybryda ma zastosowanie, ale także która przestrzeń klawiszy (często vs dict) jest stosowany do obliczania czasu.

10. Trzy hybrydowe keyspace i ich uzasadnienie

10. 1 HIBRYDKEYSPACEWSPÓLNE = 500

10. 2 HIBRYDKEYSPACEDICT = 8000

10. 3 HIBRYDKEYSPACEFULL = 128,000,000

11. Wysoka kalibracja wierności

11.1 Rola trybu dużej wierności

Gdy tryb wysokiej wierności (HF) jest aktywowany w Time2Crack, do obliczonych czasów stosuje się dodatkowy mnożnik, aby poprawić dokładność. W przypadku ataku hybrydowego mnożnik ten bierze pod uwagę czynniki nie uchwycone przez podstawowe przestrzenie klawiszy.

Mnożniki HF dla hybrydowych

W 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.common? 0.7
: context.dicticWord? 0.8
- 1, 0;
Przerwa;

11. 3 Interakcje z osłoną monotoniczną

Monotonny strażnik zapewnia, że żaden specjalistyczny atak nie twierdzi, że szybciej że surowa siła na alfabetycznym podciągu hasła:

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

Dla krótkich słów (np. "kot" = 3 litery, podłoga = 26 ^ 3 / stawka

12. Związek z atakami pochodnymi

12.1 Hybryda kontra czysty słownik

12, 2 Hybrid vs Rule- Based

Atak oparty na regułach w Time2Crack jest koncepcyjnie podobny, ale z znacznie szerszym zestawem zasad:

const RULEKEYSPACE = 250000000; / / vs 128M dla pełnej hybrydy

Różnica: best64 model hybryda (64 zasady, skupić się na wspólnych transformacji człowieka). Regularnie oparte modele ataków szersze gry jak d3ad0ne (34k zasady) lub OneRuleToRuleRuleThemAll (52k zasady), używane, gdy best64 zawiedzie. Reguła oparta jest na "drugiej linii" hybryda - wolniej, ale bardziej kompleksowe.

12, 3 Hybrid vs PCFG

PCFG (Probabilistic Context- Free Grammar, Weir 2009) modeluje strukturę gramatyczną hasła do generowania kandydatów.

PCFG może atakować hasła bez słownika root struktura jest powszechne (ex: "Thelonious8" → brak słowa dico, ale struktura Capitalize + niższy + cyfra bardzo przewidywalny).

12. 4 Hybryda vs Morfologia (morf)

Atak morfologiczny testuje warianty językowe (fleksyny, odmiany). Jest to uogólnienie hybrydy dla języków z bogatą morfologią:

Hybryda działa na powierzchni słowa (transformacje charakteru), morfologiczne działa na strukturze leksycznej (derivation, gięcia), i są one komplementarne.

13. Wskaźniki według algorytmu haszu

13.1 Czas na trzy hybrydowe klawisze (12 × RTX 4090)

13.2 Wpływ profilu atakującego

Time2Crack oferuje dwa profile (Doświadczony 12 GPU, Professional 100 GPU). Dla hybrydy różnica profilu jest wprost proporcjonalna:

Dla MD5, SHA-1, NTLM: profil zmienia czas z mikrosekund na nanosekundy - bez żadnego wpływu praktycznego, oba są chwilowe.

14. Konkretne przykłady krakingu hybrydowego

14.1 Przykład 1: "Password1" (WSPÓLNA)

14.2 Przykład 2: "Sun2024" (DICT)

14.3 Przykład 3: "p @ pillon!" (DICT z substytucjami)

14.4 Przykład 4: "xK9 # mQ7 @" (oporny)

Hasło to nie może być złamane przez atak hybrydowy. Nie ma słownika root. Atakujący musi użyć czystej brutalnej siły, PCFG lub ataków statystycznych (Markov, Neural).

14.5 Przykład 5: "LinkedInB3st!"

Ciekawy przypadek: hasło zawiera dwa korzenie ("linkedin" i "best" poprzez de- leetification). Atak hybrydowy ma zastosowanie, ponieważ co najmniej jeden root jest wykryty. W praktyce, atak combinator (dwa słowa klejone) byłoby jeszcze bardziej skuteczne tutaj.

15. Hybrydowe limity ataku

15. 1 Wartości graniczne wewnątrz

15.2 Co Time2Crack nie przechwytuje

15.3 Przypadki, w których hybryda jest przeszacowana

Time2Crack może przecenić prędkość hybrydową w dwóch przypadkach:

16. Skuteczna obrona

16.1 Co opiera się hybrydyzacji

Atak hybrydowy zawiedzie, jeśli hasło nie pochodzi z istniejącego słownikaSkuteczne strategie:

16. 2 Czym NIE jest oporność na hybrydę

Najczęstsze strategie "wzmacniania" nie sprzeciwiają się:

16.3. Wytrzymałe algorytmy haszu

Nawet jeśli hasło jest wrażliwe na hybrydę strukturalną, algorytm haszu może sprawić, że atak będzie ekonomicznie niewykonalny:

16. 4 Zalecenia praktyczne

17. Referencje

Publikacje akademickie