Cryptography 结合OpenSSL库使用PBKDF2

我想利用PBKDF2算法和SHA1 HMAC（基于答案）

我如何通过加密库利用它

我首先研究了

manopenssl

，但是

opensslpasswd

命令（）只支持少量算法。查看文档，模块有一个方法

仔细选择参数将提供与PKCS#5 PBKDF1兼容的实现。但是，新的应用程序通常不应该使用此功能（例如，首选来自PCKS#5的PBKDF2）

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这让我回到了我最初的问题，如何通过加密利用PBKDF2？我是否需要深入研究代码并调用非API公开的方法（例如）？（如果是这样的话，是什么阻止了它被公开？

我确实有一个PBKDF2的C示例，它可以通过位于的OpenSSL库工作，但很差，包括在Linux和Windows下编译的脚本（通过MinGW）。位于“发布”下的源代码已知良好；主分支中的源代码是WIP。除了SSLeay许可证OpenSSL之外，此变体还根据相同的4条款BSD进行许可

我仍在努力添加一些功能，然后我将回到CodeReviewStackExchange站点上的优秀输入，并升级到C99语法等等

核心代码非常原始，尽管通过了非常广泛的基于字符串的测试向量，但可能包含缺陷。它还没有（尚未）针对纯二进制输入进行测试

#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/sha.h>
// crypto.h used for the version
#include <openssl/crypto.h>

void PBKDF2_HMAC_SHA_1nat_string(const char* pass, const unsigned char* salt, int32_t iterations, uint32_t outputBytes, char* hexResult)
{
    unsigned int i;
    unsigned char digest[outputBytes];
    PKCS5_PBKDF2_HMAC_SHA1(pass, strlen(pass), salt, strlen(salt), iterations, outputBytes, digest);
    for (i = 0; i < sizeof(digest); i++)
        sprintf(hexResult + (i * 2), "%02x", 255 & digest[i]);
}

或

使用8到16个二进制字节的随机、每用户salt，即16到32个十六进制数字-我的代码中还没有生成此值的示例

不管您选择什么，请确保根据测试向量对其进行验证（其中一些在我的存储库中的pbkdf2_test.bat/sh中）

此外，在您的系统上，进行一些基准测试——当然是在PBKDF2-HMAC-SHA-384和PBKDF2-HMAC-SHA-512变体上，在64位系统下编译会产生显著更好的结果。根据目标系统的不同，将其与和/或示例或进行比较

您关心速度的原因是，您必须根据生产系统的可用性能与高峰时间登录/创建密码的用户数量来选择迭代次数，以避免产生太多关于缓慢的投诉

攻击者将使用类似的东西，在一台具有8x AMD R9 290Xstock核心时钟的PC上，每30天可以尝试对PBKDF2-HMAC-SHA-1（SSID为salt、密码、32字节输出长度、4096次迭代，也称为WPA/WPA2）进行3.4E12（2^41）猜测，这或多或少相当于PBKDF2-HMAC-SHA-1（salt，pw，20字节输出长度，8192次迭代）

• 如果使用65536次迭代，攻击者每30天只能尝试8.5E11（~2^39）次猜测
• 如果使用1024次迭代，攻击者将能够每隔30天尝试2.7E13（~2^44）次猜测

当攻击者开始选择攻击时，这种差异就变得非常重要

• 在这两种情况下，攻击者都会强行使用非常小的钥匙；没有理由不花几分钟甚至几个小时在低垂的果实上。
  • 这是长度为1-n的所有十六进制字符，然后是长度为n+1到n+m的所有可打印字符，然后继续向下，直到它们位于n+y，最后是硬编码的！）
• 在这两种情况下，攻击者都会使用小字典和小规则集；说一说phpbb字典里的184389个单词和Best64规则集
  • 如果有1000个用户使用1000种不同的随机盐，并使用PBKDF2-HMAC-SHA-1进行65536次迭代，那么我们的单台PC、8个GPU攻击者（184389*64*1000）/（8.5E11/30）天=0.41天。很值得
• 现在，同样的phpbb字典和4089条规则的中等大小的T0X1C规则集怎么样？
  • 如果您有1000个用户，使用1000种不同的随机盐，并使用PBKDF2-HMAC-SHA-1进行65536次迭代，那么我们的单台PC、8个GPU攻击者（184389*4089*1000）/（8.5E11/30）天=26.61天。
    • 仍然值得，但这台机器花在一次攻击上几乎需要4周
  • 如果有1000个用户使用1000种不同的随机盐，并使用PBKDF2-HMAC-SHA-1进行65536次迭代，那么我们的单台PC、8个GPU攻击者（184389*4089*1000）/（2.7E13/30）天=0.83天。
    • 完全值得
• 那么，同样的phpbb字典和35404规则组成的优秀d3ead0ne规则集呢？
  • 如果您有1000个用户，使用1000种不同的随机盐，并使用PBKDF2-HMAC-SHA-1进行65536次迭代，那么这将占用我们的单个PC、8个GPU攻击者（184389*35404*1000）/（8.5E11/30）天=230.39天。
    • 是的，是时候买更多的机器了，或者在休息时间做这件事
  • 如果有1000个用户使用1000种不同的随机盐，并使用PBKDF2-HMAC-SHA-1进行65536次迭代，那么我们的单台PC、8个GPU攻击者（184389*4089*1000）/（2.7E13/30）天=7.18天。
    • 值得！只要一个星期和一顿饭

现在，对于PBKDF2，还有一些其他的事情需要知道：

• 对于密码散列，切勿选择大于本机散列大小的二进制输出大小。就我个人而言，无论如何我都不建议二进制输出大小小于20字节，所以这对SHA-1有点限制。
  • SHA-1的大小为20字节

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  • SHA-224是您选择的20种语言，几乎可以肯定它有一个已经实现了PBKDF2的库。这（IMHO）比直接发送到

    openssl

    命令行或尝试直接与（糟糕得可怕的）

    libssl

    API对话要好得多。的可能重复。另请参见和“我是否需要深入研究代码并调用非API公开的方法（如PKCS5_PBKDF2_HMAC）”——实际上，这是一个公共API乐趣

    #include <openssl/evp.h>
    #include <openssl/sha.h>
    // crypto.h used for the version
    #include <openssl/crypto.h>
    
    
    void PBKDF2_HMAC_SHA_384_string(const char* pass, const unsigned char* salt, int32_t iterations, uint32_t outputBytes, char* hexResult)
    {
        unsigned int i;
        unsigned char digest[outputBytes];
        PKCS5_PBKDF2_HMAC(pass, strlen(pass), salt, strlen(salt), iterations, EVP_sha384(), outputBytes, digest);
        for (i = 0; i < sizeof(digest); i++)
            sprintf(hexResult + (i * 2), "%02x", 255 & digest[i]);
    }
    
    void PBKDF2_HMAC_SHA_512_string(const char* pass, const unsigned char* salt, int32_t iterations, uint32_t outputBytes, char* hexResult)
     {
         unsigned int i;
         unsigned char digest[outputBytes];
         PKCS5_PBKDF2_HMAC(pass, strlen(pass), salt, strlen(salt), iterations, EVP_sha512(), outputBytes, digest);
         for (i = 0; i < sizeof(digest); i++)
             sprintf(hexResult + (i * 2), "%02x", 255 & digest[i]);
     }    
    

    // 2*outputBytes+1 is 2 hex bytes per binary byte, 
    // and one character at the end for the string-terminating \0
    char hexResult[2*outputBytes+1];
    memset(hexResult,0,sizeof(hexResult));
    PBKDF2_HMAC_SHA_1nat_string(pass, salt, iterations, outputBytes, hexResult);
    printf("%s\n", hexResult);
    

    // 2*outputBytes+1 is 2 hex bytes per binary byte, 
    // and one character at the end for the string-terminating \0
    char hexResult[2*outputBytes+1];
    memset(hexResult,0,sizeof(hexResult));
    PBKDF2_HMAC_SHA_512_string(pass, salt, iterations, outputBytes, hexResult);
    printf("%s\n", hexResult);