3

Olá, pesquisando sobre criptografia li sobre criptografia simétrica, assimétrica, assinatura digital...

Mas tenho uma dúvida, quando usamos um software tipo TrueCrypt, KeePass ou outros do gênero a chave da criptografia é a senha que escolhemos? Ou a chave e a senha são coisas distintas?

Se forem coisas diferentes é válido a conclusão de que pouco importa se a criptografia usa chaves de 8 bits ou 4096 bits se a senha for fraca o arquivo criptografado ficará vulnerável?

Essas chaves são arquivos no HD ou outros dispositivos de armazenamento? É possível eu ter acesso direto a elas?

2 Respostas 2

1

Uma senha é algo a ser memorizado pelo usuário, e possivelmente também escolhido pelo usuário. Em geral, as senhas têm baixa entropia, ou seja, embora o número em potencial de candidatos a senha (i.e. todas as strings) seja de muito grande a infinito, as senhas "reais" - aquelas que as pessoas têm a tendência de escolher, ou mesmo pensar - é muito menor. Por essa razão, estima-se que as senhas dos usuários terão uma "segurança" de X bits, e trabalha-se segundo esse pressuposto - ainda que usuários individuais possam escolher senhas mais fortes ou mais fracas.

Uma chave é uma sequência de bits usada num procedimento criptográfico. Como cada algoritmo demanda uma chave de tamanho predeterminado, é necessária uma chave com aquele tamanho exato para utilizar naquele algoritmo. Por essa razão, não se pode usar senhas diretamente como chaves, é necessário transformá-las segundo um processo qualquer, de modo que a chave resultante tenha o tamanho correto.

Respondendo então à sua primeira pergunta, senha e chave são sim coisas distintas.

O processo que transforma senhas em chaves pode variar bastante, mas uma coisa é certa: se a entrada for a mesma senha, a saída será a mesma chave. Dessa forma, se existem N senhas distintas que podem ser usadas, só existirão no máximo N chaves distintas (pode ser menos, pois duas senhas distintas podem derivar a mesma chave). E se dessas N, somente M são senhas "razoáveis" (i.e. que têm alguma chance de serem escolhidas por um usuário), então pode-se esperar que existiram M chaves distintas, pelo menos em 99% dos casos.

Respondendo então à sua segunda pergunta, de fato se a senha for fraca o arquivo fica vulnerável. Cabe notar, entretanto, que usar chaves demasiadamente pequenas (tipo 8 bits) deixa o arquivo vulnerável até mesmo quando a senha é forte, enquanto o uso de uma chave maior pelo menos te dá a chance de usar uma senha forte e ter uma proteção razoável. A escolha do tamanho de chave deve portanto se dar pelas características do algoritmo escolhido (ex.: uma chave de 256 bits para ECC tem aproximadamente a mesma segurança de uma chave de 3072 bits para RSA).

Quanto à sua última pergunta, programas como o TrueCrypt e KeePass não armazenam a chave gerada em lugar algum - mesmo porque se seu computador fosse comprometido, o atacante só teria que encontrar o arquivo com a chave para decifrar seus arquivos... Em vez disso, a chave de criptografia é derivada da senha, e isso é feito de novo e de novo cada vez que você quer ganhar acesso ao seu conteúdo. Enquanto você está usando, entretanto, a chave fica em memória, sendo descartada somente quando você termina de usar (ex.: você montou um volume TrueCrypt, ele derivou a chave a partir da sua senha, e guardou a chave em memória; você usa esse volume por um certo tempo e, quando decide desmontá-lo, a chave é apagada da memória). Isso pode ou não ser um risco, dependendo de como foi implementado (ex.: se o sistema paginou, ou se deu BSOD e um core dump foi parar em arquivo, a chave pode estar presente no seu disco rígido sem você nem se dar conta).

Por fim uma nota sobre o processo de derivação de chaves: sabe-se que as senhas escolhidas pelo usuário normalmente são fracas, e pouco pode se fazer a respeito (a Lei de Moore diz que os computadores vão ficando mais e mais rápidos com o tempo - permitindo-os testar mais e mais senhas num curto espaço de tempo - mas nossos cérebros não ficam melhores para lembrar de senhas mas fortes, de modo que é inevitável que a força relativa das senhas se torne cada vez pior à medida que o tempo passa). Para combater isso, procura-se usar processos de derivação de chave que sejam propositalmente lentos, ou seja, que demorem vários segundos (ou mesmo minutos) para gerar a chave a partir da senha mesmo num hardware especializado. Isso garante que, mesmo que o número de candidatos a senha a serem testados continue pequeno, o tempo necessário para testar todas elas seja bastante grande. Essa defesa pode não ser o bastante para "salvar" uma senha bastante ruim, mas é considerada suficiente para que senhas "normais" ainda sejam viáveis na prática.

1
1

Eu não sou especialista em criptografia, mas leio bastante sobre o assunto e me interesso bastante. Sua pergunta é um pouco ampla e o assunto também. Se falarmos em criptografia existem vários padrões como: AES, RSA, OpenPGP... Também existem padrões de Hash de uma via como MD5, SHA-1, SHA-2, SHA-256...

Mas pegando o exemplo do KeePass (a qual eu uso). Ele usa o padrão AES, segundo o site oficial:

KeePass supports the Advanced Encryption Standard (AES, Rijndael) and the Twofish algorithm to encrypt its password databases. Both of these ciphers are regarded as being very secure. AES e.g. became effective as a U.S. Federal government standard and is approved by the National Security Agency (NSA) for top secret information.

O que isso nos diz?

Isso nos diz que o KeePass usa o padrão AES para encriptar a base de senhas e outros campos que você guarda nos arquivos kdbx. Mas se você usa o KeePass, já deve ter reparado que você pode copiar as senhas, certo? Então, elas precisam ser criptografadas e decriptografadas de volta. O AES permite isso.

Com uma chave (acredito que o KeePass que define a chave por padrão e são chaves de 256 bits) ele criptografa e decriptografa a base de dados de senha.

Sobre Hash

Agora vamos a próxima parte. O KeePass também pede uma senha mestre, o chamado Master Password. Sobre esse Master Password o site oficial nos diz:

SHA-256 is used as password hash. SHA-256 is a 256-bit cryptographically secure one-way hash function. Your master password is hashed using this algorithm and its output is used as key for the encryption algorithms. In contrast to many other hashing algorithms, no attacks are known yet against SHA-256.

Aqui já é uma situação mais comum que encontramos por quase toda a internet. Nós definimos uma senha de acesso ao conteúdo, nesse caso o arquivo kdbx. Se a senha estiver correta, acessa, caso contrário, nega o acesso. Porém essa senha não e guardada de forma "texto pleno" pois isso seria uma falha grave de segurança. Então é criado um hash da senha usando o algorítmo SHA-256 e então guardado.

Depois de criado o hash, não tem volta. Ou seja, não existe recuperação. Por isso, quando você perde sua senha, a maioria dos sites fazem voce criar uma nova senha. Se o site manda sua senha no e-mail, tenha certeza, aquele site é inseguro.

Sobre senhas fracas e fortes

A questão de senhas fracas ou fortes é para proteção contra ataques de força bruta, dicionários, raibow tables... Pois fica mais fácil adivinha senhas fáceis.

Veja mais sobre ataques de força bruta aqui.

Sobre as chaves

Elas são sequências simples de bytes. Se elas são bytes elas podem estar armazenadas em qualquer lugar: HD, Banco de Dados, memória, pendrives... Importa sim se a chave for de 8 bits ou 4096 bits. Quanto maior a chave, mais segurança (o hacker gastará muito mais tempo tentando adivinhar uma chave maior), porém mais tempo de processamento se gastará para encriptar/decriptar uma informação.

Exemplo prático com Java

Peqguei um exemplo de código Java na web, dei uma adaptada e simplificada. Está funcionando. Ele criptografa e decriptografa uma frase usando AES. De uma olhada. Acho que está fácil de entender.

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class Crypt {

    // Chave
    private static byte[] key = { 0x74, 0x68, 0x69, 0x73, 0x49, 0x73, 0x41,
            0x53, 0x65, 0x63, 0x72, 0x65, 0x74, 0x4b, 0x65, 0x79 };

    public static void main(String[] args) {
        String info = "Frase a ser criptografada";
        
        // Criptografa
        byte[] fraseCriptografada = Crypt.encrypt(info);
        
        for(byte b : fraseCriptografada) {
            System.out.print(b);
        }
        System.out.println();
        
        // Decriptografa a Frase
        String fraseDecript = Crypt.decrypt(fraseCriptografada);
        System.out.println(fraseDecript);

    }

    public static byte[] encrypt(String strToEncrypt) {
        byte[] encryptedString = null;
        
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
            encryptedString = cipher.doFinal(strToEncrypt.getBytes());
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return encryptedString;

    }

    public static String decrypt(byte[] byteToDecrypt) {
        String decryptedString = null;
        
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5PADDING");
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
            decryptedString = new String(cipher.doFinal(byteToDecrypt));
            
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();

        }
        
        return decryptedString;
    }
}

Saída do console do exemplo acima:

-82-704594-7111794-17-59262-52-9734-27110-1143353-74-8794-8710211643-16-1111178741103
Frase a ser criptografada
5
  • Obrigado pela resposta. Entendi que é criado um hash de 256bits com a Master Password e esse hash é usado com chave para o algoritmo AES256. Mas essa chave (o resultado do hash) fica armazenada em algum lugar ou é gerada cada vez que se insere a Master Password? Pq se ficar armazenada seria uma falha de segurança certo? 2/03/2015 às 18:00
  • bigown Vi oq vc escreveu, pode apagar se quiser... 2/03/2015 às 18:03
  • @YuriCastilhoWermelinger, não acredito que a senha (hash) seja usada como chave para a criptografia. Agora, se a chave AES é gerada a cada vez que se abr o kdbx e fecha e recriptografa tudo, é só olhando no código dele mesmo e ver como ele trabalha. Mas isso seria possível sim.
    – humungs
    2/03/2015 às 19:35
  • Eu entendi que o hash é a chave da criptografia pois na sua resposta há uma menção a um texto do site oficial que diz "Your master password is hashed using this algorithm and its output is used as key for the encryption algorithms." 3/03/2015 às 3:38
  • @YuriCastilhoWermelinger, você está correto. O KeePass utiliza o hash do Master Password como chave do AES. Pesquisei mais um pouco e confirmei. "In order to generate the 256-bit key for the block ciphers, the Secure Hash Algorithm SHA-256 is used. This algorithm compresses the user key provided by the user (consisting of password and/or key file) to a fixed-size key of 256 bits. This transformation is one-way, i.e. it is computationally infeasible to invert the hash function or find a second message that compresses to the same hash." keepass.info/help/base/security.html
    – humungs
    3/03/2015 às 14:32

Você deve fazer log-in para responder a esta pergunta.

Esta não é a resposta que você está procurando? Pesquise outras perguntas com a tag .