Техника сетевых атак
Шрифт:
Пароли по-разному хранятся в зависимости от версии Windows (Windows 95, Windows 95 OSR2), поэтому ниже каждый из них будет рассмотрен отдельно.
Пароли на вход в Internet (если только они не набираются каждый раз вручную), сохраняются в PWL файлах, причем имя пользователя совпадает с именем файла, т.е. пароли пользователя “KPNC” сохраняются в файле “KPNC.PWL”, расположенного в каталоге Windows. Содержимое PWL файлов зашифровано производным значением от пароля, под которым пользователь входит в систему.
В Windows 95 алгоритм шифрования в общих чертах выглядит следующим образом: пароль, заданный при регистрации нового пользователя в системе, приводится к верхнему регистру и посредством хеш-функции сворачивается к двойному слову (32 бита), используемого в качестве ключа для генерации гаммы по алгоритму RC4 [180]. Полученной гаммой и зашифровывается содержимое файла PWL.
Затем, при входе пользователя в систему, введенный им пароль аналогичным образом сворачивается к двойному слову, на основе которого генерируются гамма, использующаяся для расшифровки содержимого PWL. Среди прочих, содержащихся данных, в нем хранится имя пользователя. Если, в результате расшифровки оно совпадет с именем файла, то пароль считается истинным и наоборот.
Таким образом, ни хеш - значение, ни сам пароль нигде не хранятся и при условии правильной реализации криптоалгоритма, расшифровать содержимое PWL файла невозможно. На самом же деле, все происходит не так.
Слишком короткая длина ключа (32 бита) позволяет злоумышленнику воспользоваться тривиальным перебором. Поскольку алгоритм RC4 достаточно прост и допускает эффективную реализацию, уже на младших моделях процессора Pentium хорошо оптимизированная программа способна достичь скорости перебора от нескольких сотен тысяч ключей в секунду и выше. Поэтому, приблизительное время, за которое гарантированно удастся расшифровать PWL файл равно: 232 / 500 000 = 8 590 секунд или меньше двух с половиной часов [181]. В среднем же потребуется вдвое меньше времени, то есть что-то около часа. Другими словами - практически мгновенно.
Однако разработчиками были допущены и другие ошибки, позволяющие расшифровать файл даже не прибегая к перебору. Так, например, алгоритм «сворачивая» представляет собой пример очень слабой хеш-функции. Плохое рассеяние порождает множество паролей-двойников, т.е. различных паролей, но дающих одинаковые ключи. А некоторые пароли в результате свертки обращаются в нуль, что равносильно отсутствию пароля вообще!
Поэтому, представляет интерес взглянуть на алгоритм хеширования поближе. Он невероятно прост. Пароль приводится к верхнему регистру, затем над каждым его символом (включая нуль, завершающий строку) выполняются следующие операции:
· сложить значение ключа с очередным символом пароля
· выполнить циклический двоичный сдвиг ключа на семь позиций влево
Легко видеть насколько слабо взаимное влияние соседних символов друг на друга. В самом деле, схематично этот алгоритм можно записать как: 27*sym1+27*sym2+27*sym3,… где symn N-ый символ пароля. Поскольку 2 в степени 7 равно 128, то для смежных символов из интервала 0-127 взаимное влияние друг на друга полностью отсутствует, только на четверном символе циклический сдвиг приводит к наложению второй половины пароля на первую, в результате чего некоторое взаимное влияние между символами все же возможно. Стоить заметить, в качественных хеш функциях изменение одного бита исходной строки способно изменить все биты полученного результата. Рассматриваемый алгоритм, к таковым, очевидно не принадлежит.
Программа, приведенная ниже, демонстрирует одну из возможных реализаций этого алгоритма (на диске она находится в файле “/SRC/win95.hashe.c”). Она рассчитывает «свертку» пароля, указанного в командной строке.
· #include «stdio.h»
· #include «string.h»
· main (int argc, char ** argv)
· {
· int a=0,key=0;
· if (argc«2)
· printf ("USAGE: win95.hashe.exe MyGoodPassword\n");
· else
· {
· _strupr(argv[1]);
· for (;a«(strlen(argv[1])+1);a++)
· {
· key+=(unsigned char) argv[1][a];
· __asm
· {
· ROL key,7
·}
·}
· printf("%08X \n",key);
·}
·}
Если в качестве пароля задать «FFFFKKKKL», то хеш-функция возвратит нулевое значение [182]! И подобных паролей существует достаточно много (их точное количество можно вычислить математически или установить перебором).
Алгоритм шифрования тоже реализован с грубыми ошибками - одна и та же гамма используется несколько раз, - как для шифровки имени пользователя, так и для шифровки ресурсов. Но имя пользователя заранее известно (оно совпадает с именем файла). Поэтому, можно мгновенно восстановить первые 20 байт гаммы (а именно 20 символов отведено под имя пользователя). Причем, PWL файлы содержат множество избыточной (дублирующейся) и предсказуемой информации, поэтому существует возможность вычислить (без всякого перебора!) и остаток гаммы.
Существует ряд программ (например, Glide), которые, используя описанную выше «дырку», мгновенно извлекают из PWL файлов хранящуюся в них информацию, в том числе и пароль доступа в Internet.
Уже в Windows 95 ORS 2 механизм шифрования был существенно усовершенствован. Вместо вращения битов для свертки пароля разработчики использовали алгоритм MD5, с помощью которого получали четыре двойных слова - хеш значения имени и пароля. Поэтому, перебором хеш значений расшифровать PWL файл стало не быстрее, чем перебором исходных паролей. Простой подсчет показывает, что всего существует 2128 возможных хеш-значений, полный перебор которых потребует весьма длительного времени. При скорости 250 000 комбинаций в секунду (ниже объяснено почему) в худшем случае понадобится порядка 15 753 813 283 376 780 715 896 972 566 дней, а в среднем в два раза меньше [183].
Ошибка с повторным использованием той же самой гаммы оказалась устранена. Теперь в генерации гаммы помимо хеш - значения имени и пароля пользователя участвует некая случайная величина, варьирующаяся от случая к случаю. Для того, чтобы зашифрованный однажды текст было возможно расшифровать обратно, она сохраняется в заголовке файла. Но, ее значение не дает никаких преимуществ злоумышленнику, поскольку не позволяет ни восстановить хеш, ни получить другую гамму.
Скорость же перебора паролей (по сравнению с предыдущей версией Windows) падает приблизительно в два раза, за счет использования более громоздких алгоритмов получения хеш-значений пароля и проверок его подлинности. Подробное описание потребовало бы много места и, поэтому, здесь не приводится. Вся необходимая информация может быть получена путем дизассемблирования файла MSPWL32.PWL. Весьма вероятно, что в реализации механизмов шифрования оказались допущены грубые ошибки, не описанные здесь. Автор не проводил детальных исследований и ни за что поручиться не может.