用户密码薄如纸
感谢XKCD的漫画，现在世界上所有的黑客猜密码的时候，都会试试「对马电池订书钉」（correcthorsebatterystaple）这个密码。
前情提要：可能各位煎蛋蛋友看了题图和这句话后，会有点懵。其实「对马电池订书钉」出自XFCD发表的漫画名为「密码强度」：
但是……这幅漫画显然太低估黑客们的实力了：
本周，Ars网站邀请了三位黑客破解了16,000多个hash过的密码-成功率90%！
OK，这可能是煎蛋史上最臭最长的文章，翻译君为了体量诸位蛋友的耐心，先上一个删减版把这事儿说清楚：
黑客告诉你，你的密码不是因为又臭又长就安全，而是因为没人惦记你,所以暂时安全。
咳，然后是献给好学蛋友们的正文：
3 月，博客作者Nate Anderson，下载了一份侧漏的暴库密码表，内含超过16,000个hash过的真实密码，经过百度知道的简单培训，结果只花了大概能煎3个蛋的功 夫，破解了其中一半的密码。这给所有人提了一个警醒：如果一个没有经过任何训练的蛋友，就能达到这个程度，想一下一个职业黑客能搞出多大动静。
不用自行脑补了，我们请来了三位职业黑客，使出浑身解数，来破解Anderson练手的那份密码表，展开了终极PK。你会看到包括数字，大小写，标点符号的长密码是如何被快速破处出的。
这 份密码表里总共有16,449个hash过(MD5)的密码。任何负责的网站，都不会明文存储用户的密码信息，而是用MD5加密，这种加密过程是不可逆 的，也就是说，就算拿到MD5密文，也不可能直接「反求」出原文。比如 「passwd」 被hash过以后，密文是 「5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99」 。
虽 然Anderson的47%破解率已经非常不错，但对于职业黑客来说，还是不足挂齿。为了证明这点，我们请来他们来演示一下，说真的，他们没有让我们失 望。就算三个里成绩最差的一个——他用最弱的硬件，花了一个小时，用最小的字典，中间还接受了一次采访，也搞定62%的密码，而最好成绩是90%。
这个三人黑客团队包括一名密码破解软件专家，一名安全顾问，和一名匿名自由黑客。其中最牛的一名黑客是来自S.C.G., 使用一台只配置一块AMD 7970 GPU的家用电脑，花了20小时破解了90%，共14,734个密码。免费GPU密码破解软件oclHashcat-plus（参 加测试的黑客都使用这款软件）的开发负责人，Jens Steube 也取得了不俗的成绩，他在一个多小时的时间里，用一台双AMD 6690 GPU的机器，搞定了 13,486个密码，占全部的82%！另外一名诨号 moniker radix的黑客，用一块AMD 7970，搞定62%的密码，也差不多花了1个小时，如果不是被我们打扰接受采访，他应该能取得更好的成绩。
黑 客穷举破解密码所用的「字典」里，包括了很多密码明文，这些常用的密码字符组合，来自于很多大型网站的用户数据中，包括像「123456」， 「password」之类，这些属于弱暴了的密码，还有稍微好一点的，像「p@$$word」、「123456789j」、「LETMEin3」等也同样 不堪一击。在这些字典里，你还能找到一些理论上强悍的密码，比如「LOL1313le」、「1368555av」、[Oscar+emmy2]之类：
截 图里展示了一部分黑客字典中的密码组合。像这次参与PK的黑客手里的字典，有接近1亿种常见密码。但像「momof3g8kids」、 「Coneyisland9/」这样的密码，虽然不在他们的字典里，一样没能幸免，他们是怎么做到的呢？答案来自于两个方面：网站没能保护用户密码的 MD5信息，和用户没有使用足够强壮的密码。
嗖嗖地，妥妥的
「这些弱暴的密码」radix说道，他不愿意透露真名，「说明他们真的不是很在乎自己的密码安全，别用MD5加密，这对他们来说其实并不难」。
MD5 算法，是一种快速简单的的「报文编译」方法，由它生成的密文，也是黑客最喜欢拿来练手的对象，一块GPU显卡，就能在1秒钟内遍历8亿个字符组合，比较起 来看，加密过程就费时费力的多，比如在苹果Mac OSX系统，和大多数基于Unix的系统上采用的SHA512加密算法，一个明文密码需要经过5,000次hash。这点小障碍也就让一块GPU每秒少跑 了2,000次而已，类似的还有bcrypt，scrypt，和 PDKDF2。
另 外一个漏洞就是用户自己，选择好记的单词当作密码，好记就代表容易被破，比如「momof3g8kids」看上去好记又难猜，但实际上，「mom」、 「kids」都是每一个黑客手里必备的破解词汇。越来越彪悍的硬件和软件，能让黑客轻而易举地不断尝试这些词汇的各种组合，除非用户细心设计，否则好记的 密码就是正中黑客下怀。
而 且必须指出，这次三名黑客并不知道这份密码表是从哪个网站得来的，这就等于封杀了他们的一项技能。一般，当得到一份hash过的密码表后，他们第一个步就 是「去那个网站看看他们的密码设置要求和强度」radix说道，如果黑客知道这个网站的密码强度和其它约定，这就大大减小了他们的工作强度，让黑客可以有 针对性地采取破解策略。
破解步骤
要 细说他们是如何破解强密码的，那就需要对他们三个人的方法和策略进行比较分析，因为他们的硬件和方法都不太一样，也不能说得哪个人的水平更高一些，打个比 方，这是一场游戏通关，那么一关定比一关难，第一轮破解，一般能搞定其中50%的密码，后面的成功率就越来越少，到最后的阶段，他们只能纯靠运气，得到几 百个密码明文。
举 例来讲，在Goseney动手的第一阶段，只花了16分钟，就干掉了10,233个hash密文，也就是62%的样子。他先用6位以内的密码开路，用暴力 穷举法对付1～6个字符的密码组合由95个字符组成的密码，包括26个小写，26个大写，10个数字，33个符号。猜完一轮这样的排列组合（956 + 955 + 954 + 953 + 952+95 个），只花了2分32秒就得到了1,316个正确结果。
当密码长度超过6位，Gosney开始改变策略，用精心挑选的字典进行穷举。因为随着密码长度的增加，字符组合成指数级增长。1小时能搞定所有6位密码，但要遍历更长的密码，可能要花费数周，甚至数年。所以，对于暴力穷举破解的方法，有一种说法叫：「长度防火墙」：
暴力穷举可以很好地对付6位以下的密码，但对于8位以上的密码，就算开动Amazon的EC2云计算也无能为力。
黑 客当然不会一条道走到黑，Gosney 下一步的暴力穷举将只针对7～8位，全小写字母的情况。这将大大减少穷举所需时间，而且收获也不少，成功破解1,618个密码。接着他继续尝试7～8位全 大写的情况，又得到了708个结果。因为他们的排列组合是268+267，每一步只许41秒。最后，他尝试全部由数字组成长度从1～12位的情况，得到 312个密码，耗时3分21秒。
用 光了以上入门级暴力破解法，黑客Gosney这才开始拉开架势，拿出自己潜心调教多年的「字典」，通过在HashCat软件中内置的「best64」规则 （一种基于密码统计学的破解行为模式），他能在9分04秒内，跑完了6,228个hash密文，然后他利用上一步破解所得到的所有明文密码，通过另一组名 叫「d3ad0ne」的规则过滤获得「字符组合特征」，让他在一秒钟内，又得到了51个密码明文。
「正常情况下，我先用暴力穷举法，完成1～6位的密码破解，因为就算是单GPU，也能几乎瞬间完成用MD5加密的密码」。Gosney在邮件中解释道：
因为这一步很快就能完成，所以，我的字典几乎都 是6位以上的密码组合。这可以让我节省不少磁盘空间，也可以利用GPU的蛮力，加快我之后用字典破解的速度。对于数字组合也是这样，我可以很快破解纯数字 的密码，所以在我的字典里没有任何数字组成的密码，然后才是我的字典文件＋bast64规则文件。我们的目的就是先挑软柿子捏。
从 简单密码下手对于被「掺盐」(cryptographic salt)的密码特别有用。「掺盐」是用来对付黑客的「彩虹表」（一种明文和密文对应的穷举表）和类似的字典技术，掺盐就是在用户密码后面，再加上随机字 符，然后再hash的技术。除了防御彩虹表，掺盐也减慢了暴力穷举法的破解速度。
但「掺盐」的关键在于，只有在掺入不同的盐巴(字符)情况下，才能明显减慢破解速度。这就意味着，掺盐的效果，会随着破解的进行而逐渐降低。黑客可以通过破解简单密码的结果，逐渐排除盐巴的干扰。当然，这次PK活动使用的密码没有被掺盐。
经 过第一轮的摧枯拉朽，10,233个hash密文已经告破，进入第二个阶段，黑客开始采用「混合破解的策略」。就和之前提到的游戏通关的比喻一样，随着难 度的增大，第二阶段需要花费的时间会大大增加，而且战果也会减少，准确的说，只有2,702个密码告破，耗时5小时又12分钟。
就 和名字一样「混合破解法」，结合了暴力穷举和字典破解两种路数，这大大拓展的字典所涵盖的组合种类，并且把组合数量控制在能接受的范围里。第一轮，黑客在 所有字典条目的后面，加上两个随机字符包括符号和数字，这样在11分25秒内，有破获585个密码。第二轮加上3个随机字符，耗时58分钟，得到527个 结果，第三轮再接再厉，加上四个随机数字，25分钟内又得到435个密码明文，第四轮，加上四个随机字符包括一个数字和三个小写字母，再斩获451个密码 明文。
面对可观的战果，Gosney认为，这只用了一张GPU卡的结果而已。
「你注意到我们只加上了2～3个长度的随机字符，但到4个长度，我们只能用数字了，因为只有1块显卡的GPU，想要跑完＋4位随机字符和数字的组合会耗费很长时间，所以我只能放弃。」
毫无疑问，说这话的Gosney，已经用这台25GPU交火的怪兽机搞过更长的密码，他在去年10月透露了这台名叫「镭池」机器：
因为GPU的并行运算能力是随着运算单元的增加而线性增长，这让Gosney很好地利用这些资源，让他能在每秒获得350亿次的运算速度，去挑战微软的NTLM加密算法。
第二阶段，Gosney继续采取差不多的战术。在这个阶段结束的时候，他总共斩获 12,935个密码明文，也就是完成了78.6％的破解工作，总共耗时5小时28分钟。
很 多黑客都知道有一个有趣的现象，就是在同一个网站下，用户的密码会非常相似...尽管这些用户互天南海北，互相都不认识。通过已经得到大部分的密码，黑客 开始分析这个未知网站的密码特征，来模仿这个网站用户的行为，去破解余下的密码。通过Markov Chains（一种统计学模型），黑客用HashCat生成了一份新的密码词典，Gosney认为，这本字典是高度优化和智能的，大大缩减了所需的字符组 合数量。
初 级的暴力穷举词典包含像「aaa」,「abb」这样的组合。但经过Markov Chains调教过的字典，通过分析已有密码明文，列举出了最有可能的密码组合。「Markov破解法」，可以把7位字符组合难度从 957降低到657,大概可以节省7个小时。一般来说，字符组合有「首字母大写，中间小写，数字在尾部」等显著特点，Markov破解法的命中率，几乎可 以和暴力穷举的命中率一样高。
「这让你的破解方法更具针对性，因为你对于具体的网站，有了具体的目标」，Gosney说道，当你获得了这些组合特征，你就能顺藤摸瓜直捣黄龙。
Gosney花了14小时59分钟，完成了第三阶段的破解工作，得到了1699个密码。有趣的是，在这个阶段，前962个密码花费了大概3个小时，但后面的737个密码却花费了12个小时。
黑客radix手里有2009年，线游戏服务商RockYou的被SQL注入攻击后，暴出的数据库，内含140万个密码明文,另外还有一份货真价实的更大的密码词典，但魔术师不会轻易透露机关，PK中radix也没有拿出这份字典。
猎杀哈希
光 用RockYou的暴库数据，radix就能取得和新手Anderson差不多的战绩，获得4900个密码明文，大概占总量的30%。接着，他用这份数 据，切掉后四位，加上四位随机数字，HashCat预估需要2个小时才能跑完，这要比radix预计的长，但他跑了20分钟以后，也得到了2,136个密 码明文。接着他又尝试了1～3位数字的组合，再次得到259个结果。
「分析，直觉，加一点点魔法」，radix说道，「提取模式，测试组合，把结果放入字典继续尝试，等等」，如果你知道你手里的密文的来源网站，你就能猜到和那个网站有关的领域里的词汇，然后你就能搞到你想要的结果。
于是radix从已经得到的7,295个密码分析，发现了一些明显的特征，比如三分之一的密码由8个字符组成，19%的是9个字符，16%有6个字符，69%由「字母＋数字」组成，他还发现62%的密码全是小写字母和数字组成。
这 些信息给了他继续破解的阶梯。后面，他采用「掩码破解法」，这和之前的「混合破解法」颇为相似，但要比暴力穷举节约大量时间，尝试「全小写字母＋数字」的 1～6位密码组合，得到341个密码。但8位「全小写＋数字」的组合所需时间，还是超出radix的期望，虽然复杂程度从528减到了268,就 radix手头的机器来说，这就是6小时和1个小时的区别，但他还是跳过了这一步。
于是radix改变了策略，使用HashCat内置的5,120种特殊规则，例如把「e」替换成「3」，删掉每一个单词的第一个字母，或者每隔一个字母加一个数字……在38秒之内，又破了1,940个密码。
「这就是黑客的乐趣所在」他说，「就像打猎，但你找的不是动物，而是哈希密文」。但他也承认密码破解技术的阴暗面，游走在道德的边境，如果多走一步，后果严重。
当另一位黑客Steube发现了一个密码组合：「momof3g8kids」的时候，忍不住说道：「这就是用户的密码逻辑，但我们并不知道这种逻辑，这给了我一些灵感，这就是我们为什么要盯着屏幕看结果」。
「momof3g8kids」被破解的原因是，Steube采用了「词典联合破解法」，他用多本词典的种的条目组合，发现了这个密码，其中，「momof3g」在一本1110万的大词典中收录，而「8kids」在另外一本较小的词典中。
「这太酷了！」他引用了本文开头，xkcd的那副著名的漫画说道：「告诉“对马电池订书钉”，这不灵」。
PK 过程中，最让人惊异的就是某些破获的密码明文，包括：「k1araj0hns0n」,「Sh1a-labe0uf」,「Apr!1221973」, 「Qbesancon321」，「DG091101%」……甚至包括了像「all of the light」这样包含空格的密码。Steube还在结果中看到了「Philippians4:6-7」和「qeadzcwrsfxv1331」，他表示： 「如果不是用暴力穷举，是不可能猜到这些密码的」。
GPU通用计算出现以后，很少有黑客在攻击中采用「彩虹表」（rainbow tables），这种过时的方，需要容量巨大的表文件。
当Reputation.com看到从自己网站被攻击后泄露的用户信息后表示，虽然看上去用户的密码加密信息不可能被破解，但我们还是立即通知用户更改自己的密码。
所有公司都应该认识到，就算用户密码被hash过，但发生信息泄露以后，用户应该立即更换密码，特别是那些在不同网站，却用相同密码的用户。黑客通常能从被暴库的密文中，破解60％～90％的密码。
必须承认，采用「掺盐」hash用户密码的的网站确实能减缓大量hash信息被破解速度，但「掺盐」并不能阻挡对单个hash密文和少量密文的破解，换句话说，如果黑客针对的是具体的某个帐户，比如银行经理，某位名流，「掺盐」也无能为力。
这三位黑客的高超技艺，也指出用户需要加强自己的密码保护意识。许多世界500强企业，都对雇员邮件帐号，和访问公司网络的密码有严格的规定，这大大增加了黑客攻击的难度。
「在企业行业领域，这确实不容易」，radix说道，「当我给一家企业做密码安全漏洞检查的时候，那简直了，我可能跑三天三夜也得不到一个字符。」
如果网站可以像那些大企业一样采取相同的安全策略，那用户密码就会安全很多。但这对于用户来说，要去记住11位的随机密码确实有点痛苦。
黑客破解hash密文的效率，与网站得知用户信息被泄露以后的反应，形成鲜明的对比。就在上个月，LivingSocial披露黑客攻破了他们的数据库，暴出了了5千万个用户姓名，地址和密码信息的hash内容，但网站负责人显然低估了这所带来的风险。
网站CEO Tim说：「虽然用户的密码已经被加密，而且很难被破解，我们的预防措施也能保证用户的数据是安全的，但我们还是通知大家，更新自己的网站密码」。
事实上，几乎没有什么能阻止黑客去解密hash信息。LivingSocial所用的SHA1算法，在黑客面前不堪一击。虽然他们也宣传用户的hash是被「掺盐」的，这也无法保证用户信息的安全。
由 此课件，Intel最近上线的一个网站，宣称能测试你的密码强度，是多么的不靠谱，它竟然评估说「BandGek2014」需要6年时间才能被破解，可笑 的是，这个密码可能在黑客手里，大概是被首先拿下的。问题的关键在与，大部分网站的密码强度要求，正好落在黑客的能力范围之内。
「你们已经看到了，我们在1小时之内破出了82%的密码，意味着有13,000人没有选择一个好密码，他们总以为自己选了一个好密码，但正相反，那些密码太糟糕了」。
文/煎蛋网