为啥检查错误的密码比检查正确的密码要花更长的时间？

Posted 2023-02-24

【中文标题】为啥检查错误的密码比检查正确的密码要花更长的时间？

【英文标题】：Why should checking a wrong password take longer than checking the right one?为什么检查错误的密码比检查正确的密码要花更长的时间？

【发布时间】：2010-10-17 06:35:37

【问题描述】：

这个问题一直困扰着我。

在 Linux 上，当要求输入密码时，如果您的输入正确，它会立即检查，几乎没有延迟。但是，另一方面，如果您输入了错误的密码，则需要更长的时间来检查。这是为什么呢？

我在尝试过的所有Linux distributions 中都观察到了这一点。

【问题讨论】：

您会发现 Windows 也是如此。此外，将标题更改为“为什么错误的密码比正确的密码需要更长的时间”。会让它与编程更相关。

我刚刚登录了我的 Ubuntu 系统，输入了错误的密码并问了自己同样的问题。 :-)

【参考方案1】：

这实际上是为了防止暴力攻击每秒尝试数百万个密码。这个想法是限制检查密码的速度，并且应该遵循一些规则。

成功的用户/密码对应立即成功。 应该没有可以检测到的失败原因有明显差异。

最后一个特别重要。这意味着没有有用的消息，例如：

Your user name is correct but your password is wrong, please try again

或：

Sorry, password wasn't long enough

“无效用户和密码”和“有效用户但无效密码”失败原因的响应甚至没有时间差。

每一个失败都应该提供完全相同的信息，无论是文本的还是其他的。

有些系统更进一步，每次失败都会增加延迟，或者只允许三个失败然后在允许重试之前有很大的延迟。

【讨论】：

这如何防止应用分叉，尝试输入密码，如果它在一段时间内没有返回成功，杀死 -9 的孩子并再次分叉。是的，仅当您可以以某些用户身份登录时才有效，但是什么时候阻止了任何人？

它不会阻止任何人，但您仍然需要延迟“一段时间”。即使是微小的延迟也会使检查数百万个密码变得毫无用处，如果您在登录时这样做，会被检测到 - 您认为登录失败不会记录任何内容吗？

BCS：如果您已经有一个有效的登录名并有足够的权限来执行您的建议，那么您可能不再需要暴力攻击（因为您可以使用其他攻击媒介）。延迟对外部攻击者最有用。

【参考方案2】：

这使得猜测密码需要更长的时间。

【参考方案3】：

我不确定，但在输入错误密码后集成延迟以增加攻击难度是很常见的。这使得攻击实际上不可行，因为只检查几个密码需要很长时间。

即使尝试几个密码——生日、猫的名字等等——也变得毫无乐趣。

【讨论】：

通常第二次失败的超时时间比第一次的超时时间长——这也很好。

您是否看到有关最有可能密码的新闻帖子？ 123456非常非常受欢迎！

@Spence，我确实看到了这些项目，但从记忆中，它并不像人们所说的那么糟糕，他们（正如媒体惯常做的那样）把它吹得不成比例。密码是从在线发现的已泄露帐户列表中提取的，这意味着它们更有可能是不安全的（因为它们已被泄露）。 123456 可能很好占受感染帐户的 30%（例如），但在所有帐户中不太可能接近那么重要。

不，这些列表来自密码数据库黑客，其中大多数代表数百万的样本集。这些黑客攻击的结果已在多个在线数据集中得到证实，并且高度代表“普通”消费者。获得更好密码的唯一方法是在创建时强制执行它，或者更好的是使用更有用的 2 因素身份验证。

【参考方案4】：

基本上是为了减轻暴力破解和字典攻击。

来自The Linux-PAM Application Developer's Guide：

计划延误

extern int pam_fail_delay(pam_handle_t *pamh, unsigned int micro_sec);

此功能由 Linux-PAM 提供 以方便以下的时间延迟 调用 pam_authenticate() 失败和 在控制权返回到 应用。使用此功能时 应用程序员应该 检查它是否可用，

#ifdef PAM_FAIL_DELAY
    ....
#endif /* PAM_FAIL_DELAY */

通常，应用程序请求 用户通过了身份验证 Linux-PAM 通过调用 pam_authenticate() 或 pam_chauthtok()。 这些函数调用每个 列出了堆叠的身份验证模块 在相关的 Linux-PAM 配置文件。按照指示 此文件，多个模块之一 可能会导致 pam_...() 调用失败 返回错误。这是可取的 之前也有一个停顿 申请继续。校长 这种延迟的原因是安全性：a 延迟行为以阻止蛮力 字典攻击主要是，但也 有助于阻碍定时（隐蔽通道） 攻击。

【参考方案5】：

这是一种非常简单、几乎不费吹灰之力的方法，可以大大提高安全性。考虑：

系统A 没有延迟。攻击者有一个创建用户名/密码组合的程序。以每分钟数千次尝试的速度，尝试每个组合并记录所有成功登录只需要几个小时。

系统 B 在每次猜错后产生 5 秒延迟。攻击者的效率已降低到每分钟 12 次尝试，有效地削弱了蛮力攻击。而不是几个小时，它可能需要几个月才能找到有效的登录。如果黑客是那样的耐心，他们就会变得合法。 :-)

【参考方案6】：

身份验证失败延迟是为了降低登录尝试率。如果有人尝试对一个或可能的用户帐户进行字典或暴力攻击，则攻击者将需要等待失败延迟，从而迫使他花费更多时间，让您有更多机会检测到它。

您可能还想知道，根据您使用的登录 shell，通常有一种方法可以配置此延迟。

在 GDM 中，延迟设置在 gdm.conf 文件中（通常在 /etc/gdm/gdm.conf 中）。您需要设置 RetryDelay=x 其中 x 是以秒为单位的值。

现在大多数 linux 发行版还支持在 /etc/login.defs 中定义 FAIL_DELAY，允许您在登录尝试失败后设置等待时间。

最后，PAM 还允许您在身份验证行上设置 nodelay 属性以绕过失败延迟。 (Here's an article on PAM and linux)

【参考方案7】：

我不认为它可以像回复所暗示的那样简单。

如果对正确密码的响应是立即的（某个值），您是否只需要等到超过该值才能知道密码错误？ （至少从概率上知道，这对于破解目的来说很好）而且无论如何你会并行运行这个攻击......这就是一个大的 DoS 欢迎垫吗？

【讨论】：

这不是他们的意思。密码错误或正确之间有明显的区别。他们的意思是不正确的用户名和不正确的密码之间应该没有区别。你的意思是并行运行这种攻击吗？如何并行运行？

@Mark，并行运行可能需要打开多个连接并尝试登录。仍然很耗时，而且不太实用。

如果您可以在非慢速连接上每秒运行一百万次检查，然后该连接为失败的尝试添加了 1 秒的延迟，那么您需要一百万个攻击客户端才能获得相同的结果影响。我怀疑服务器是否允许创建这么多的 telnet 会话。

重点是不用等到延迟之后再尝试下一个密码，那有什么用呢？

@Greg，你必须重新连接到主机，如果有必要，下一步是检查 IP 地址以捕获它。

【参考方案8】：

我之前尝试过的方法似乎有效，但实际上没有；如果您在意，您必须查看 wiki 编辑历史记录...

作用（对我而言）是，both 降低 /etc/pam.d/login 中 pam_faildelay.so delay=X 的值（我将它降低到 500000，半秒），并且还在 common-auth 的行尾添加 nodelay（前面有一个空格） ，正如 Gabriel 在他的回答中所描述的那样。

auth [success=1 default=ignore] pam_unix.so nullok_secure nodelay

至少对我（debian sid）而言，仅进行其中一项更改不会将延迟明显缩短到默认 3 秒以下，尽管可以通过仅更改 /etc/pam.d 中的值来延长延迟/登录。

这种废话足以让一个成年人哭泣！

【参考方案9】：

在 Ubuntu 9.10 上，我也认为是新版本，您要查找的文件位于

/etc/pam.d/login

编辑该行：

auth 可选 pam_faildelay.so 延迟=3000000

将数字 3 更改为您可能想要的另一个数字。

请注意，要进行“nodelay”身份验证，我认为您应该编辑文件

/etc/pam.d/common-auth

也是。上线：

auth [success=1 default=ignore] pam_unix.so nullok_secure

将“nodelay”添加到最后（不带引号）。 但我认为这是关于“nodelay”的最终解释。

【参考方案10】：

我想从开发人员的角度添加一个注释。虽然这对肉眼来说并不明显，但聪明的开发人员会在找到匹配项时打破匹配查询。在见证中，成功的匹配比失败的匹配完成得更快。因为，匹配函数会将凭据与所有已知帐户进行比较，直到找到正确的匹配项。换句话说，假设有 1,000,000 个按 ID 排列的用户帐户； 001、002、003 等等。您的 ID 是 43,001。因此，当您输入正确的用户名和密码时，扫描会在 43,001 处停止并让您登录。如果您的凭据不正确，则会扫描所有 1,000,000 条记录。双核服务器上的处理时间差异可能以毫秒为单位。在具有 5 个用户帐户的 Windows Vista 上，这将在纳秒内完成。

【讨论】：

我想你会发现这里 99% 的发帖者都是不同层次的开发者。不要听起来那么自大。

我用的是 Ubuntu，只有一个用户。但是，当我提交错误的密码时，我需要 3 秒才能得到回复。所以，你错了:)

【参考方案11】：

我同意。这是一个任意的编程决定。将延迟设置为一秒而不是三秒并不会真正损害密码的可破解性，而是使其更加用户友好。

【参考方案12】：

从技术上讲，这种故意延迟是为了防止类似“线性化攻击” 的攻击（还有其他攻击和原因）。

为了说明攻击，考虑一个程序（没有这个 故意延迟），它检查输入的序列，看它是否 匹配正确的序列，在这种情况下恰好是 “xyba”。为了效率，程序员决定检查一个 一次一个字符，一旦出现不正确的字符就退出 找到了，在开始之前还要检查长度。

正确的序列长度比错误的序列长度需要更长的处理时间。更好（对于攻击者），一个序列号 第一个字符正确的将比任何 第一个字符不正确。等待时间的连续步骤 是因为每次多了一个循环，比较要经过 正确输入。

因此，攻击者可以选择一个四字符的字符串，并且以x开头的字符串占用的时间最多。 （通过猜测） 然后攻击者可以将字符固定为 x 并改变第二个字符，在这种情况下他们会发现 y 占用的时间最长。 然后攻击者可以将前两个字符固定为 xy 并改变第三个字符，在这种情况下，他们会发现 b 最长。 然后攻击者可以将前三个字符固定为 xyb 并改变第四个字符，在这种情况下他们会发现 a 占据了 最长。

因此，攻击者可以一次恢复连续一个字符。

Linearization.java.

Linearization.docx, sample output

序列号为四个字符，每个字符有 128 可能的值。 那么有 128⁴ = 2²⁸ = 268,435,456 个可能的序列。如果攻击者必须随机猜测 完整的序列号，她会在大约 2²⁷ = 134,217,728 次尝试，这是一项巨大的工作。另一方面，通过使用上面的线性化攻击，一个 每个字母平均只需要 128/2 = 64 次猜测，对于 预计的总工作量约为 4 * 64 = 2⁸ = 256 次猜测， 这是一项微不足道的工作。

大部分书面武术改编自 this（摘自 Mark Stamp 的“信息安全：原则与实践”）。此外，上述计算并未考虑计算出正确序列长度所需的猜测量。