패스워드 저장 해시함수

단방향 해시 함수

보통 프로그래머는 아래의 두 가지 중 한 가지로 사용자의 패스워드를 저장한다.

• 단순 텍스트(plain text)
• 단방향 해시 함수(one-way hash function)의 다이제스트(digest)

단방향 해시 함수의 문제점

인식 가능성(recognizability)

동일한 메시지가 언제나 동일한 다이제스트를 갖는다면, 공격자가 전처리(pre-computing)된 다이제스트를 가능한 한 많이 확보한 다음 이를 탈취한 다이제스트와 비교해 원본 메시지를 찾아내거나 동일한 효과의 메시지를 찾을 수 있다.

속도(speed)

해시 함수는 암호학에서 널리 사용되지만 원래 패스워드를 저장하기 위해서 설계된 것이 아니라 짧은 시간에 데이터를 검색하기 위해 설계된 것이다. 해시 함수의 빠른 처리 속도로 인해 공격자는 매우 빠른 속도로 임의의 문자열의 다이제스트와 해킹할 대상의 다이제스트를 비교할 수 있다(MD5를 사용한 경우 일반적인 장비를 이용하여 1초당 56억 개의 다이제스트를 대입할 수 있다).

 

단방향 해시 함수 보완하기

솔팅(salting)

솔트(salt)는 단방향 해시 함수에서 다이제스트를 생성할 때 추가되는 바이트 단위의 임의의 문자열이다. 그리고 이 원본 메시지에 문자열을 추가하여 다이제스를 생성하는 것을 솔팅(salting)이라 한다.

키 스트레칭(key stretching)

입력한 패스워드의 다이제스트를 생성하고, 생성된 다이제스트를 입력 값으로 하여 다이제스트를 생성하고, 또 이를 반복하는 방법으로 다이제스트를 생성할 수도 있다. 이렇게 하면 입력한 패스워드를 동일한 횟수만큼 해시해야만 입력한 패스워드의 일치 여부를 확인할 수 있다. 이것이 기본적인 키 스트레칭 과정이다.

잘 설계된 패스워드 저장 시스템에서는 하나의 다이제스트를 생성할 때 어느 정도(일반적인 장비에서 0.2초 이상)의 시간이 소요되게 설정한다. 이는 억지 기법 공격(brute-force attack)으로 패스워드를 추측하는 데 많은 시간이 소요되도록 하기 위한 것이다.

단솔팅과 키 스트레칭을 적용한 암호화 라이브러리

PBKDF2

가장 많이 사용되는 key derivation function은 PBKDF2(Password-Based Key Derivation Function)이다. 해시 함수의 컨테이너인 PBKDF2는 솔트를 적용한 후 해시 함수의 반복 횟수를 임의로 선택할 수 있다. PBKDF2는 아주 가볍고 구현하기 쉬우며, SHA와 같이 검증된 해시 함수만을 사용한다.

bcrypt

bcrypt는 애초부터 패스워드 저장을 목적으로 설계되었다. Niels Provos와 David Mazières가 1999년 발표했고 현재까지 사용되는 가장 강력한 해시 메커니즘 중 하나이다. bcrypt는 보안에 집착하기로 유명한 OpenBSD에서 기본 암호 인증 메커니즘으로 사용되고 있고 미래에 PBKDF2보다 더 경쟁력이 있다고 여겨진다.

scrypt

scrypt는 PBKDF2와 유사한 adaptive key derivation function이며 Colin Percival이 2012년 9월 17일 설계했다. scrypt는 다이제스트를 생성할 때 메모리 오버헤드를 갖도록 설계되어, 억지 기법 공격(brute-force attack)을 시도할 때 병렬화 처리가 매우 어렵다. 따라서 PBKDF2보다 안전하다고 평가되며 미래에 bcrypt에 비해 더 경쟁력이 있다고 여겨진다.

 

출처 : NaverD2 : 안전한 패스워드 저장 / 김종수