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最佳密码长度是多少?

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原文地址: https://advancedweb.hu/what-i…

原文作者: Tamás Sallai

1. 引言

如何选择一个密码,最好的保护您,防止数据泄漏。

2. 密码强度

密码强度当然是越多越好,使用现有的密码管理软件,可以快速自动生成和填充任意长度的密码。但是,密码应该是多少位是最佳的,有没有一个合理的下限作为经验法则

下面是一个典型的密码生成器界面:

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注意:它的密码长度可以设置8-100位字符

3. 数据泄露前,一个好的密码是你所拥有的一切

但要理解什么是安全密码,让我们看看另一边发生了什么!

当您创建帐户时,您正在注册的服务将以多种现有密码加密形式之一存储密码。密码直接将其放入数据库,或者使用现有算法对其进行散列。

一些最常用的哈希算法包括 :

  • MD5
  • SHA-1
  • Bcrypt
  • Scrypt
  • Argon2

存储散列数据而不是密码本身的好处是,密码不在数据库中。你只需要知道哪些散列数据是你的,而不必知道它具体的值是多少。当您登录时,提供的密码用相同的算法进行散列,如果结果与存储的值匹配,那么您就已经证明了您知道密码。而在数据库被攻破的情况下,密码是不可恢复的。

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3.1 密码破解

密码破解是攻击者试图逆转哈希函数并从哈希恢复密码。使用一个好的哈希算法,不可能恢复密码,但是尝试各种输入以查看它们是否产生相同的结果是不可能的。如果要找到这样的匹配,则需要从散列中恢复密码。

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选择一个好的算法在这里很重要。SHA-1 是为速度而设计的,速度有助于裂解过程。Bcrypt、Scrypt 和 Argon2被设计为以各种方式使裂化尽可能慢的高成本,特别是在专用硬件上,差异是巨大的。

仅考虑速度,无法破解的 SHA-1 散列密码是这样的: 0OVTrv62y2dLJahXjd4FVg81

使用正确配置的 Argon2 散列的安全密码: Pa$$w0Rd1992

正如您所看到的,选择正确的哈希算法可以使一个弱密码成为不可破解的密码。

请记住,这仅取决于您要注册的服务的实现方式。 而且,您无法知道实现在哪一部分算法上。 您可以问,但是他们甚至可能不会回应或说他们“认真对待安全性”等类似话术。

您是否相信公司会认真对待密码的安全性,使用良好的哈希算法而不是很糟糕的算法。查看被破坏的数据库列表,尤其是所使用的哈希。 他们中的许多人仍然使用MD5,大多数使用SHA-1,还有一些使用bcrypt。 有些甚至以纯文本形式存储密码。

这里存在一种偏见,因为我们只知道被攻破的数据库使用了什么哈希,而且使用弱算法的公司很可能也未能保护它们的基础设施。但是看看这个列表,我敢肯定您会发现一些您不会想到的熟悉的名称。仅仅因为一家公司看起来规模大、声誉好,并不意味着他们会做正确的事情。

3.2 选择密码

作为一个用户,下面的操作对您可能产生多大的影响?

使用纯文本密码,您什么也做不了。如果数据库消失了,您的密码强度并不重要。

使用正确配置的算法,您的密码的安全性也没有多大关系,不考虑 12345 和 asdf 这样的小情况。

但在这两者之间,尤其是SHA-1,你的选择很重要。哈希函数通常不适合密码,但如果使用安全密码,就可以弥补算法的不足。

Hash algo asdf AJnseykp 8VjB2qwD7eN3eG4Fjkfeks
None - - -
MD5 - -
SHA-1 - -
Bcrypt - ✓*
Scrypt - ✓*
Argon2 - ✓*

这取决于配置。这些散列有不同的移动部分,影响它们的强度,但当正确配置时,它们可以阻止试图破解。

底线:如果你使用的是强密码,那么你比弱密码受到更多的攻击保护。由于您不知道密码存储的安全性如何,所以您无法确定对于给定的服务什么是足够安全的。所以,假设最坏的情况,设置高强度的密码。

3.3 一个密码是不够的

我们需要考虑是否使用密码管理器并为每个站点生成唯一的密码。在实际情况中,当一个站点服务被攻破,使用您的已知电子邮箱和密码在其他站点尝试攻击时, 多个密码会使您不会受到密码重用的攻击。 密码重用是非常常见的问题之一,同时也是一个巨大的威胁。

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为每个站点生成一个新密码可以避免这种情况。一个数据库被盗,黑客知道数据库内一切内容,为什么还要保护密码?

原因是,当您不知道数据库已被攻破,而继续使用该服务时。在这种情况下,黑客可以访问您未来在该站点上的所有活动。你可能以后再加一张信用卡,他们还是知道的。强密码意味着他们无法登录您的凭证,并且不能影响您未来的活动。

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4. 如何用熵来度量密码强度

密码强度都与熵有关,熵是一种表示密码随机性的数值。因为我们处理的是大数,所以与其说有1,099,511,627,776(2的40次方)个不同的变量,倒不如说它有40位的熵。而密码破解的关键在于密码变体的数量,因为密码变体越多,尝试所有可能性所需的时间就越多。

对于由密码管理器生成的随机字符,熵很容易计算:log2(<不同字符数> ^ <长度>)。

长度是微不足道的,但是不同字符的数量是多少?这取决于密码的字符类型。

字符类型 例子 字符数
只有小写字母 abc 26
+ 大写字母 aBc 52
+ 数字 aBc1 62
+ 特殊字符 aB?c1 84

例如,长度为10的密码(包含大小写字母的随机混合)具有log2(52 ^ 10)= 57位熵。

上面的数学表达式可以简化为使用 log2(n ^ m) = m * log2(n) 表达式来查看给定类的单个字符对总体强度的影响。这样就得到了:<长度> * log2(<不同字符的数量>),其中第二部分是每个字符的熵。上表,使用这个公式

字符类型 例子 熵/字符(位)
只有小写字母 例子abc 字符数4.7
+ 大写字母 aBc 5.7
+ 数字 aBc1 5.95
+ 特殊字符 aB?c1 6.4

要计算密码的强度,请考虑其组成的字符类型,从表中获取熵数并乘以长度。 上面的示例(长度为10的小写字母和大写字母)产生5.7 * 10 = 57位。 但是,如果将长度增加到14,则熵会跳到79.8位。 但是,如果将长度保持为10,但添加数字和特殊字符,则总熵将为64位。

上面的表达式提供了一种快速计算密码熵的方法,但是有一个警告。它只适用于字符彼此独立的情况,这只适用于生成的密码。

密码 H8QavhV2gu 满足此条件,因此具有57位的熵。

但是像Pa$$word11这样更容易记住的字符,虽然长度相同,字符类更多,但是熵却少得多。 破解者仅对字典中的单词进行一些转换就可以尝试所有组合。

因此,任何基于字符类型的熵与长度相乘的计算都只对生成的密码有效。

5. 熵的准则

密码的熵越大,破解就越困难,但熵为多少才足够呢?一般的看法是,~16个字符对于密码来说应该足够了,根据是否包含特殊字符,密码的输出在95 – 102位之间。但是门槛是什么呢?80位?60位?或者即使使用102位也太低了 ?

还有一种算法在速度上类似于糟糕的密码散列算法,但研究得更好:AES加密。

它用于加密各种政府和军事机构中的所有秘密,因此,其强度得到了充分考虑。 而且它的速度很快,因此,如果无法破解具有特定熵的密钥,那么AES对于具有错误(但不会破损)哈希值的密码将非常有用。

NIST(国家标准和技术协会)是一个实体,它定义了在可预见的未来长度多少是合适的。2019 – 2030年及以后的AES-128,他们的建议是128位。

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另一个专门针对关键密码长度的建议是至少使用112位的熵 。

对于联邦政府来说,此时应用加密保护(例如加密或签名数据)需要至少112位的安全强度。

要使用小写字母和大写字母以及数字来获得128位的熵,需要长度为22(5.95 * 22 = 131位)的熵。 #

6. 其他的考虑

6.1 为什么没有特殊字符?

我倾向于不使用特殊字符,因为它们打破了单词的边界。这意味着选择密码需要单击3次而不是2次,如果我不小心没有将部分密码粘贴到输入字段,就会产生错误。

只用字符和数字,双击总是会选择整个密码。

6.2 如果有一个最大长度呢?

有些网站规定了密码的最大长度,以防止您使用22个字符。在某些情况下,它会达到极端的长度,比如需要恰好5位数字。

在这种情况下,使用最大可用长度,您可以做的事情很少。

还有一些关于该服务如何处理密码和限制密码长度的建议,显然是针对他们的。NIST说 : 至少要有64个字符的长度以支持密码短语的使用。 鼓励用户使用自己喜欢的任何字符(包括空格)尽可能长地存储所记住的秘密,从而有助于记忆。

记住,该服务可以存储密码的方式从糟糕到超级,他们不会告诉你他们是如何做到的?较短的密码长度给人的印象是,他们的强度会很差。

结论

强大的密码是需要的,即使你不重用它们。强度是用熵来衡量的,你应该以128 bits 为目标。长度为22的小写+大写+数字密码组合可以查过128 bits 。这种密码将在数据泄漏时保护您。

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