PBKDF2

PBKDF2 (derivat din funcția engleză  de derivare a cheilor bazată pe parolă ) este un standard de generare a cheilor bazate pe parolă . Face parte din PKCS #5 v2.0 ( RFC 2898 ). S-a înlocuit PBKDF1, care a limitat lungimea cheii generate la 160 de biți.

PBKDF2 folosește o funcție pseudo-aleatorie pentru a genera chei. Lungimea cheii generate nu este limitată (deși cardinalitatea efectivă a spațiului de taste poate fi limitată de caracteristicile funcției pseudo-aleatorie aplicate). Utilizarea PBKDF2 este recomandată pentru programe și produse noi. O funcție hash criptografică , cifră, HMAC poate fi aleasă ca pseudo-aleatorie .

În Federația Rusă, utilizarea funcției PBKDF2 este reglementată de recomandările de standardizare R 50.1.111-2016 „Protecția prin parolă a informațiilor cheie” [1] , în timp ce se recomandă utilizarea funcției de generare a inserției HMAC bazată pe hashing fără cheie Stribog. funcționează ca o funcție pseudo-aleatorie ( GOST R 34.11 ).

Algoritm

Vedere generală a apelului PBKDF2:

Opțiuni de algoritm:

• PRF  - funcție pseudo-aleatorie, cu lungimea de ieșire hLen
• P  - parola principală
• S  - sare (sare)
• c  — numărul de iterații, număr întreg pozitiv
• dkLen  - lungimea dorită a tastei (nu mai mult de (  - 1) * hLen )
• Parametru de ieșire: DK  - cheie generată de lungime dkLen

Progresul calculului:

1. l  - numărul de blocuri de lungime hLen din cheie (rotunjire în sus), r  - numărul de octeți din ultimul bloc:

2. Pentru fiecare bloc, aplicați funcția F cu parametrii P , S , c și numărul blocului:

F este definită ca o operație XOR ( ) pe primele c iterații ale PRF aplicate lui P și uniunea dintre S și numărul blocului, scris ca un întreg big-endian de 4 octeți .

3. Combinarea blocurilor primite este cheia DK . r octeți sunt preluați din ultimul bloc.

Viteza de lucru

Unul dintre obiectivele creării PBKDF2 a fost acela de a îngreuna parolele cu forță brută. Datorită numeroaselor calcule PRF implicate, viteza de generare a cheilor este scăzută. De exemplu, pentru WPA-PSK cu parametrii [2] .

70 de taste pe secundă au fost obținute pentru Intel Core2 și aproximativ 1 mie pentru Virtex-4 FX60 FPGA [3] . Prin comparație, funcțiile clasice de hashing a parolei LANMAN au o rată a forței brute de aproximativ sute de milioane de opțiuni pe secundă [4] .

Utilizare

Algoritmi

• Folosit ca prima și ultima etapă în funcția criptografică adaptivă de derivare a unei chei dintr-o parolă scrypt . Această funcție a fost concepută special pentru aplicațiile în care calculul PBKDF2 este prea rapid.

Sisteme

• Acces protejat prin Wi-Fi (WPA și WPA2)
• Microsoft Windows Data Protection API (DPAPI) [5]
• Criptare în format OpenDocument ( OpenOffice.org )
• Schema de criptare AES în WinZip [6] [7]
• LastPass pentru hashing parole [8]
• 1Parola  pentru hashing parole
• Roboform pentru hashing parole
•  Sistem de operare mobil Apple  iOS , pentru a proteja codurile de acces și parolele utilizatorilor

Criptarea discului

• FileVault ( macOS ) [9]
• FreeOTFE (Windows și PDA)
• LUKS  - Linux Unified Key Setup (Linux)
• TrueCrypt (Windows, Linux, macOS)
• VeraCrypt (Windows, Linux, macOS)
• DiskCryptor (Windows)
• Disc criptografic (NetBSD)
• Modul GEOM ELI pentru sistemul de operare FreeBSD
• Criptare Softraid de la OpenBSD
• EncFS (Linux) începând cu v1.5.0

Note

1. ↑ R 50.1.111-2016 Tehnologia informației. Protecția criptografică a informațiilor. Protecția prin parolă a informațiilor cheie. . Rosstandart (2016). Consultat la 10 aprilie 2018. Arhivat din original pe 11 aprilie 2018. (nedefinit)
2. ↑ Calculul cheii WPA: de la expresia de acces la hexadecimal . Preluat la 4 martie 2012. Arhivat din original la 29 aprilie 2015. (nedefinit)
3. ↑ OpenCiphers . Consultat la 5 mai 2011. Arhivat din original la 15 aprilie 2018. (nedefinit)
4. ↑ OpenCiphers . Preluat la 5 mai 2011. Arhivat din original la 10 martie 2018. (nedefinit)
5. ↑ Windows Data Protection Arhivat 16 aprilie 2007.
6. ↑ WinZip - Sfaturi de codare AES pentru dezvoltatori . Consultat la 5 mai 2011. Arhivat din original la 4 aprilie 2018. (nedefinit)
7. ↑ Site-ul principal al BRG
8. ↑ Notificare de securitate LastPass . Preluat la 5 mai 2011. Arhivat din original la 19 mai 2012. (nedefinit)
9. ↑ nsa.org este înregistrat cu pairNIC.com (downlink) . Consultat la 18 aprilie 2013. Arhivat din original pe 15 martie 2007. (nedefinit) 

Literatură

• RFC 2898 , pp. 9-11
• Publicația specială NIST 800-132. Recomandare pentru derivarea cheilor pe bază de parolă. // NIST