модуль OpenSSL::PKCS5

Предоставляет функциональность шифрования на основе пароля, основанную на PKCS#5. Обычно используется для безопасного получения симметричных ключей произвольной длины для использования с OpenSSL::Cipher из паролей. Другой случай использования — хранение паролей: благодаря возможности регулировать сложность вычислений, увеличивая количество итераций, вычисления можно искусственно замедлить, чтобы сделать возможные атаки невозможными.

PKCS5 поддерживает PBKDF2 с HMAC на основе OpenSSL::Digest::SHA1 или произвольный Digest, если базовая версия OpenSSL уже его поддерживает (>= 0.9.4).

Параметры

Пароль

Обычно произвольная строка, представляющая пароль, который будет использован для вывода ключа.

Соль

Предотвращает атаки, основанные на словарях общих паролей. Это общедоступное значение, которое можно безопасно хранить вместе с паролем (например, если PBKDF2 используется для хранения паролей). Для максимальной безопасности для каждого хранимого пароля должна генерироваться новая, случайная соль. Согласно PKCS#5, соль должна быть длиной не менее 8 байтов.

Количество итераций

Позволяет настроить длительность фактических вычислений. Чем больше количество итераций, тем дольше это займет.

Длина ключа

Указывает длину в байтах генерируемого результата. Обычно длина ключа должна быть больше или равна длине результата функции подстановки, в противном случае злоумышленник может просто попытаться перебрать ключ. Согласно PKCS#5, безопасность ограничена длиной результата функции подстановки, т. е. безопасность не улучшается, если выбранная длина ключа строго больше длины результата функции подстановки. Поэтому, когда используется PKCS5 для хранения паролей, достаточно хранить значения, равные длине результата функции подстановки, хранение больших значений ничего не даст.

Примеры

Генерация 128-битного ключа для Шифрования (например, AES)

pass = "secret"
salt = OpenSSL::Random.random_bytes(16)
iter = 20000
key_len = 16
key = OpenSSL::PKCS5.pbkdf2_hmac_sha1(pass, salt, iter, key_len)

Хранение паролей

pass = "secret"
salt = OpenSSL::Random.random_bytes(16) #store this with the generated value
iter = 20000
digest = OpenSSL::Digest::SHA256.new
len = digest.digest_length
#the final value to be stored
value = OpenSSL::PKCS5.pbkdf2_hmac(pass, salt, iter, len, digest)

Важное примечание по проверке паролей

При сравнении паролей, введённых пользователем, со значениями, ранее сохранёнными, часто делается ошибка, сравнивая два значения с помощью “==”. Обычно “==” выполняется коротко, и поэтому уязвимо для атак на основе временных затрат. Правильным способом является использование метода, который всегда занимает одинаковое время при сравнении двух значений, тем самым не раскрывая никакой информации потенциальным злоумышленникам. Для сравнения двух значений можно использовать следующее:

def eql_time_cmp(a, b)
  unless a.length == b.length
    return false
  end
  cmp = b.bytes.to_a
  result = 0
  a.bytes.each_with_index {|c,i|
    result |= c ^ cmp[i]
  }
  result == 0
end

Обратите внимание, что преждевременное возвращение в случае разной длины обычно не раскрывает ценную информацию — при использовании PKCS#5 длина сравниваемых значений имеет фиксированный размер.