PBKDF2

PBKDF2 (härlett från den engelska  lösenordsbaserade nyckelhärledningsfunktionen ) är en lösenordsbaserad nyckelgenereringsstandard . Det är en del av PKCS #5 v2.0 ( RFC 2898 ). Ersatte PBKDF1, som begränsade längden på den genererade nyckeln till 160 bitar.

PBKDF2 använder en pseudo-slumpmässig funktion för att generera nycklar. Längden på den genererade nyckeln är inte begränsad (även om nyckelutrymmets effektiva kardinalitet kan begränsas av egenskaperna hos den tillämpade pseudo-slumpmässiga funktionen). Användning av PBKDF2 rekommenderas för nya program och produkter. En kryptografisk hashfunktion , chiffer, HMAC kan väljas som pseudo-slumpmässig .

I Ryska federationen regleras användningen av PBKDF2-funktionen av standardiseringsrekommendationer R 50.1.111-2016 "Lösenordsskydd för nyckelinformation" [1] , medan det rekommenderas att använda HMAC- insättningsgenereringsfunktionen baserad på Stribog keyless hashing fungera som en pseudo-slumpmässig funktion ( GOST R 34.11 ).

Algoritm

Allmän bild av PBKDF2-anropet:

Algoritmalternativ:

• PRF  - pseudo-slumpmässig funktion, med utgångslängd hLen
• P  - huvudlösenord
• S  - salt (salt)
• c  — antal iterationer, positivt heltal
• dkLen  - önskad nyckellängd (högst ( -1)  * hLen )
• Utdataparameter: DK  - genererad nyckel med längden dkLen

Beräkningsförlopp:

1. l  - antalet block med längd hLen i nyckeln (avrundning uppåt), r  - antalet byte i det sista blocket:

2. För varje block, tillämpa funktion F med parametrarna P , S , c och blocknummer:

F definieras som en XOR ( )-operation på de första c iterationerna av PRF som appliceras på P och föreningen av S och blocknumret, skrivet som ett 4-byte big-endian heltal .

3. Att kombinera de mottagna blocken är nyckeln DK . r bytes tas från det sista blocket.

Arbetshastighet

Ett av målen med att skapa PBKDF2 var att göra det svårare att bruteforce-lösenord. På grund av de många inblandade PRF-beräkningarna är nyckelgenereringshastigheten låg. Till exempel för WPA-PSK med parametrar [2] .

70 nycklar per sekund uppnåddes för Intel Core2 och cirka 1 tusen för Virtex-4 FX60 FPGA [3] . Som jämförelse kan nämnas att de klassiska LANMAN-lösenordshashningsfunktionerna har en brute force rate på omkring hundratals miljoner val per sekund [4] .

Användning

Algoritmer

• Används som det första och sista steget i den adaptiva kryptografiska funktionen för att härleda en nyckel från en lösenordskryptering . Den här funktionen har utformats speciellt för applikationer där PBKDF2-beräkningen är för snabb.

System

• Wi-Fi Protected Access (WPA och WPA2)
• Microsoft Windows Data Protection API (DPAPI) [5]
• Kryptering i OpenDocument Format ( OpenOffice.org )
• AES-krypteringsschema i WinZip [6] [7]
• LastPass för lösenordshasning [8]
• 1Lösenord  för hashning av lösenord
• Roboform för hashing av lösenord
• Apple  iOS  mobiloperativsystem, för att skydda användarens åtkomstkoder och lösenord

Diskkryptering

• FileVault ( macOS ) [9]
• FreeOTFE (Windows och PDA)
• LUKS  - Linux Unified Key Setup (Linux)
• TrueCrypt (Windows, Linux, macOS)
• VeraCrypt (Windows, Linux, macOS)
• DiskCryptor (Windows)
• Kryptografisk disk (NetBSD)
• GEOM ELI-modul för FreeBSD OS
• Softraid-kryptering från OpenBSD
• EncFS (Linux) sedan v1.5.0

Anteckningar

1. ↑ R 50.1.111-2016 Informationsteknik. Kryptografiskt skydd av information. Lösenordsskydd av nyckelinformation. . Rosstandart (2016). Hämtad 10 april 2018. Arkiverad från originalet 11 april 2018. (obestämd)
2. ↑ WPA-nyckelberäkning: Från lösenfras till hex . Hämtad 4 mars 2012. Arkiverad från originalet 29 april 2015. (obestämd)
3. ↑ OpenCiphers . Hämtad 5 maj 2011. Arkiverad från originalet 15 april 2018. (obestämd)
4. ↑ OpenCiphers . Hämtad 5 maj 2011. Arkiverad från originalet 10 mars 2018. (obestämd)
5. ↑ Windows Data Protection Arkiverad 16 april 2007.
6. ↑ WinZip-AES-kodningstips för utvecklare . Hämtad 5 maj 2011. Arkiverad från originalet 4 april 2018. (obestämd)
7. ↑ BRG Main Site
8. ↑ LastPass-säkerhetsmeddelande . Hämtad 5 maj 2011. Arkiverad från originalet 19 maj 2012. (obestämd)
9. ↑ nsa.org är registrerat hos pairNIC.com (nedlänk) . Hämtad 18 april 2013. Arkiverad från originalet 15 mars 2007. (obestämd) 

Litteratur

• RFC 2898 , sid. 9-11
• NIST specialpublikation 800-132. Rekommendation för lösenordsbaserad nyckelhärledning. // NIST