A hashing de senhas é um aspecto fundamental na proteção de senhas, transformando o cenário de armazenamento de senhas de texto simples para hashes criptografadas. Este artigo explora a evolução da hashing de senhas, desde os primeiros algoritmos como MD5 e SHA-1 até os métodos mais seguros recomendados hoje, concluindo com a importância de usar senhas aleatórias para cada site.
Entendendo a Hashing
Antes de mergulhar na história e evolução da hashing de senhas, é importante entender o que é hashing. Funções de hash, os métodos que fazem a hashing, são projetados para pegar qualquer string de dados, ou "entrada", e produzir uma string de bytes de tamanho fixo, tipicamente conhecida como um "hash". Este processo possui várias características-chave que o tornam particularmente útil para fins de segurança.
Uma característica crucial das funções de hash é sua sensibilidade às alterações na entrada. Isto é conhecido como o efeito avalanche. Mesmo uma pequena alteração na entrada — como mudar um único caractere em uma senha — produzirá um hash completamente diferente. Por exemplo, os hashes para as strings "senha1" e "senha2" parecerão totalmente diferentes, embora a única diferença entre as duas entradas seja o último caractere. Esta característica é vital para manter a integridade dos dados, pois torna quase impossível inferir a entrada original apenas a partir do hash.
Além disso, as funções de hash são funções unidirecionais. Isso significa que são projetadas para ser computacionalmente inviáveis de reverter. A saída (o hash) não retém detalhes específicos sobre a entrada que permitiriam a alguém reconstruir os dados originais sem um esforço computacional extraordinário. A única maneira viável de "reverter" um hash é através de um método chamado força bruta, onde cada possível combinação dos dados originais é hash novamente até que um hash correspondente seja encontrado.
Primeiros Dias: MD5 e SHA-1
Nos primeiros dias da segurança digital, MD5 (Message-Digest Algorithm 5) e SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) foram amplamente utilizados para hashing de senhas. Desenvolvidos no início dos anos 90, esses algoritmos converteram senhas em texto simples em valores de hash de tamanho fixo. Apesar de sua segurança inicial, vulnerabilidades como a suscetibilidade a ataques de colisão logo os tornaram obsoletos para aplicações seguras.
Funções Derivadas de Chave com Base em Senhas (PBKDFs)
Embora as funções de hash sejam projetadas para serem rápidas e eficientes, essa característica pode ser prejudicial quando se trata de segurança de senhas porque facilita ataques de força bruta. Funções Derivadas de Chave com Base em Senhas (PBKDFs), como PBKDF2, bcrypt, e scrypt, são projetadas para combater esses ataques incorporando um sal (para defender contra ataques de tabelas arco-íris) e empregando uma técnica conhecida como alongamento de chave. O alongamento de chave intencionalmente retarda o processo de hashing, o que pode desencorajar significativamente tentativas de acesso não autorizado.
A Evolução para Hasheamento Mais Seguro
À medida que a cibersegurança avançava, as inadequações dos primeiros algoritmos de hashing como MD5 e SHA-1 tornaram-se aparentes, levando ao desenvolvimento de algoritmos especificamente projetados para a segurança de senhas, como bcrypt, scrypt e Argon2, ou assim chamadas Funções Derivadas de Chave com Base em Senhas (PBKDFs).
Recomendações da OWASP
De acordo com a OWASP, os algoritmos recomendados para hashing de senhas são bcrypt, scrypt e Argon2. Esses são preferidos por sua robusta defesa contra ataques de força bruta e seus mecanismos embutidos de sal e alongamento de chave.
bcrypt
bcrypt é uma função de hashing de senhas derivada do cifra Blowfish. Incorpora um sal para proteger contra ataques de tabelas arco-íris e usa um parâmetro de custo para aumentar o tempo de computação (e, portanto, a dificuldade) de gerar o hash. Este fator de custo é ajustável, permitindo que o algoritmo seja dimensionado com as melhorias de hardware.
Parâmetros Chave:
- Fator de custo: Controla a quantidade de rodadas de expansão de chave; valores mais altos aumentam a segurança, mas também tornam o processo de hashing mais lento.
A OWASP recomenda usar um fator de trabalho de 10 ou mais com um limite de senha de 72 bytes.
scrypt
scrypt é projetado para ser tanto intensivo em memória quanto em tempo para resistir a ataques de hardware personalizados em grande escala. Pode ser configurado para requerer uma quantidade específica de memória, e também inclui um sal e uma contagem de iterações, semelhante ao PBKDF2.
Parâmetros Chave:
- N (custo CPU/memória): Determina o número de iterações, que afeta diretamente o uso de memória e CPU.
- r (tamanho do bloco): Ajusta o tamanho do bloco, influenciando o uso de memória e o tempo de mistura.
- p (parâmetro de paralelização): Especifica o número de threads paralelas que podem ser executadas; usado para ajustar o algoritmo ao número de núcleos.
A OWASP recomenda usar um parâmetro de custo mínimo de CPU/memória de (2^17), um tamanho de bloco mínimo de 8 (1024 bytes) e um parâmetro de paralelização de 1.
Argon2
Argon2, o vencedor da Competição de Hashing de Senhas em 2015, vem em duas variantes: Argon2d e Argon2i. Argon2d é otimizado para ambientes onde a ameaça de ataques de canal lateral é baixa, enquanto Argon2i é otimizado para resistir a ataques de canal lateral. Ele também incorpora recursos chave de ambos, bcrypt e scrypt.
Parâmetros Chave:
- Custo de memória: Especifica a quantidade de memória usada durante o processo de hashing.
- Custo de tempo: Determina a quantidade de computação realizada e influencia o tempo de hashing.
- Paralelismo: Define o número de threads a serem usadas durante o processo de hashing.
A OWASP recomenda usar Argon2id com uma configuração mínima de 19 MiB de memória, uma contagem de iterações de 2 e 1 grau de paralelismo.
Dado o caráter evolutivo das ameaças de segurança e contramedidas, é crucial ficar atualizado com as práticas mais recentes na segurança de senhas. Para as recomendações mais atuais e abrangentes, consulte a Planilha de Armazenamento de Senhas da OWASP no site oficial da OWASP. Certifique-se de revisar essas diretrizes regularmente para alinhar-se com as melhores práticas em cibersegurança.
A Importância das Senhas Aleatórias
Embora empregar algoritmos modernos de hashing seja crucial, a maneira como as senhas são criadas e gerenciadas também desempenha um papel crítico na manutenção da segurança. Senhas aleatórias para cada site são essenciais devido a vários fatores:
- Sistemas Legados: Muitos sites ainda utilizam algoritmos de hashing desatualizados ou, pior, armazenam senhas em texto claro. Essas práticas deixam os dados dos usuários extremamente vulneráveis a roubo e mau uso.
- Segurança entre Sites: Se um site com segurança fraca for comprometido, senhas únicas garantem que outras contas permaneçam seguras.
- Ataques Automatizados: Usar senhas complexas e únicas reduz o risco de cair em ataques automatizados que exploram senhas comuns e fraquezas conhecidas de hashing.
Conclusão
Do MD5 e SHA-1 aos algoritmos modernos como bcrypt e Argon2, a hashing de senhas passou por transformações significativas. À medida que as ameaças cibernéticas continuam a evoluir, adotar algoritmos modernos de hashing e garantir o uso de senhas aleatórias e únicas para cada site são práticas essenciais para proteger a segurança online. Essas estratégias não apenas evitam o comprometimento de contas individuais, mas também fortalecem a postura de segurança geral contra ataques cada vez mais sofisticados.
