鹽在加密中的作用是什麼？

要點：

• 鹽在密碼學中的主要功能是增強密碼哈希算法的安全性。
• 它為哈希過程增加了隨機性，即使攻擊者擁有相同的哈希算法和哈希密碼數據庫，攻擊者也很難破解密碼。
• 存在不同類型的鹽，每種鹽都有其自身的優勢和缺點，涉及安全性和實施複雜性。
• 鹽的長度和隨機性對於其有效性至關重要。
• 鹽實施不當會嚴重削弱系統的安全性。

鹽在加密中的作用是什麼？

密碼學中的“鹽”一詞是指在被哈希之前添加到密碼中的隨機數據字符串。這種看似簡單的添加大大提高了密碼系統的安全性。沒有鹽，相同的密碼將產生相同的哈希。這允許攻擊者預先計算一份常見密碼及其哈希表，這使得檢查偷偷摸摸的哈希（Hash）是否與他們的表格中的一個相匹配是微不足道的。該技術被稱為彩虹桌攻擊。

鹽如何改善密碼安全性？

鹽的關鍵作用在於其隨機性。每個密碼都用獨特的，隨機生成的字符串醃製。這意味著，即使兩個用戶選擇相同的密碼，由於每個鹽添加了獨特的鹽，因此產生的哈希也將完全不同。這有效地使彩虹桌攻擊無用。攻擊者將需要為每個獨特的鹽生成一個單獨的彩虹表，這是指數更艱鉅的任務。

不同類型的鹽：

存在幾種類型的鹽，主要不同於它們的生成和管理方式。

• 隨機鹽：這些是最常見的類型，使用密碼安全的隨機數發生器（CSPRNG）生成。它們確保最大程度的不可預測性，並且對於強大的安全性至關重要。
• 獨特的鹽：每個密碼都會收到獨特的鹽。這種方法為彩虹桌攻擊和其他類似技術提供了最強的保護。
• 共享鹽：雖然不如獨特的鹽安全，但共享鹽可以更簡單地實施。但是，它們的使用大大降低了鹽的有效性。損害一個密碼允許攻擊者可能損害共享相同鹽的其他人。

鹽長度和隨機性：

鹽的有效性在很大程度上取決於其長度和隨機性。較短的鹽提供更少的保護。足夠長的隨機產生的鹽使蠻力的攻擊變得更加困難，更耗時。加密最佳實踐建議使用至少128位（16個字節）的鹽。

正確實施鹽：

正確的實施至關重要。鹽必須與哈希密碼一起存儲，但同樣重要的是要安全地存儲。如果攻擊者獲得了鹽的通道，則損失了安全福利。鹽應以與Hashed密碼密不可分的方式存儲，通常在哈希之前加入。

• 鹽實施的分步示例：
  • 使用CSPRNG生成密碼固定的隨機鹽。
  • 加入鹽與密碼。
  • 使用強大的哈希算法（例如BCRYPT，Argon2或Scrypt）哈希組合鹽和密碼。
  • 同時存儲鹽和產生的哈希。

  此過程確保即使散佈算法受到損害，攻擊者仍然需要為每個用戶施加所有可能的鹽和密碼組合。

鹽和密鑰推導功能（KDFS）：

現代密碼哈希經常使用鍵推導功能（KDF），例如PBKDF2，BCRYPT，SCRYPT和Argon2。這些KDF固有地將鹽作為其過程的關鍵部分。它們的設計在計算上是昂貴的，使蠻力攻擊不切實際，鹽進一步提高了其安全性。 KDF與鹽相結合的迭代性質顯著增加了攻擊者的計算成本。

選擇散列算法：

哈希算法的選擇和鹽的選擇都至關重要。像MD5和SHA-1這樣的算法被認為是過時的，並且在密碼上弱，即使使用鹽也容易受到攻擊。現代，強大的KDF對於強密碼安全性至關重要。

常見問題和答案：問：是否可以將相同的鹽用於多個密碼？

答：否。使用相同的鹽進行多個密碼會嚴重削弱安全性。它破壞了鹽的目的，有效地允許彩虹桌攻擊在多個密碼中起作用。每個密碼必須具有自己獨特的鹽。

問：如果鹽被妥協會發生什麼？

答：如果攻擊者獲得了對鹽的訪問，則相應的哈希密碼的安全性將大大損害。然後，攻擊者可以輕鬆地扭轉哈希過程並獲取密碼。

問：鹽和IV（初始化載體）有什麼區別？

答：雖然鹽和IV都增加了隨機性，但它們的目的不同。鹽與密碼一起使用，以防止彩虹桌攻擊。 IV在對稱加密中使用，以確保相同的明文產生不同的密文，即使使用相同的密鑰也是如此。

問：我可以使用簡單的隨機數生成器生成自己的鹽嗎？

答：否。您必須使用密碼固定的隨機數生成器（CSPRNG）來生成鹽。標準的隨機數發生器是可以預測的，並且不能為加密目的提供足夠的隨機性。使用弱隨機數生成器將大大削弱您的安全性。

問：鹽應該多長時間？

答：鹽的長度應足以使蠻力攻擊在計算上不可行。建議至少128位（16個字節）以進行強大的安全性。更長的鹽提供更大的安全性，但也可以增加存儲要求。