Практика хешкрекинга. Замеряем скорость перебора хешей с разным софтом и железом

Хеш‑фун­кция — это матема­тичес­кая фун­кция, которая прев­раща­ет про­изволь­ный мас­сив дан­ных (со­обще­ние) в битовый мас­сив фик­сирован­ного раз­мера (хеш‑сум­му, или дай­джест). Нап­ример, хеш SHA-256 для сло­ва «пароль»:

Это 64 сим­вола в шес­тнад­цатерич­ной сис­теме, которые при перево­де в дво­ичную как раз дают 256 бит — как и ука­зано в наз­вании алго­рит­ма.

Ос­новной прин­цип хеш‑фун­кции в том, что дай­джест пос­читать лег­ко, а вот вос­ста­новить по нему исходное сооб­щение — невоз­можно.

Клас­сичес­кий при­мер: у нас есть два чис­ла — 25 и 81, их про­изве­дение рав­но 2025. Зная чис­ла, пос­читать про­изве­дение прос­то, но, зная толь­ко про­изве­дение, понять, какие имен­но это были чис­ла и было ли их вооб­ще два, уже нель­зя.

Искусство абракадабры

Ес­ли не брать во вни­мание воз­можность кол­лизий, наша задача прос­та: счи­таем хеши и срав­нива­ем их с уже име­ющи­мися. Но если заг­лянуть, нап­ример, в до­кумен­тацию Hashcat, то под заголов­ком Hash Modes скры­вает­ся целый зоопарк алго­рит­мов.

Сре­ди про­чего к паролю добав­ляют про­изволь­ное зна­чение — соль. Оно пуб­лично извес­тно, уни­каль­но для каж­дого пароля и лежит в базе дан­ных рядом с хешем. Если соль хра­нит­ся тай­но где‑то в коде, ее называ­ют пер­цем или крип­тогра­фичес­ким клю­чом. Такая защита пре­дот­вра­щает толь­ко ата­ки через радуж­ные таб­лицы, но все же тре­ниру­ет вни­матель­ность хеш­кре­кера при выборе парамет­ров: стро­ки «соль + пароль» и «пароль + соль» дают раз­ные хеши.

К алго­рит­му, кро­ме спе­ций, могут добав­лять­ся раун­ды (ите­рации), то есть при­мене­ние хеш‑фун­кции сот­ни или тысячи раз под­ряд. Если в таком алго­рит­ме есть перец, то он называ­ется ими­тов­став­кой (MAC), а если соль — фун­кци­ей фор­мирова­ния клю­ча (KDF). Такая защита уве­личи­вает вре­мя под­сче­та одно­го хеша за счет объ­ема, но не слож­ности вычис­лений, тем самым замед­ляя хеш­кре­кинг. Дру­гой вари­ант — соз­дание «дорогих» алго­рит­мов. Нап­ример, scrypt и Argon2 тре­буют слиш­ком мно­го ресур­сов для под­сче­та одно­го хеша и упи­рают­ся в огра­ниче­ния железа.

Есть еще раз­ные кон­троль­ные сум­мы, алго­рит­мы баз дан­ных и про­токо­лов. Но вывод один: тер­мин «хеш­кре­кинг» сно­ва сби­вает нас с тол­ку, потому что он свя­зан не толь­ко с хешами, но и с раз­ными алго­рит­мами, которые могут вооб­ще не исполь­зовать хеш‑фун­кции. За­дача хеш­кре­кера — получить сек­рет, который каким‑то обра­зом прев­ратили в абра­кадаб­ру, а искусс­тво хеш­кре­кин­га — понять, что это за абра­кадаб­ра, и как мож­но точ­нее и эффектив­нее вос­про­извести алго­ритм.

Жажда скорости

Всех инте­ресу­ет, как быс­тро сбру­тит­ся пароль. Для это­го есть тер­мин хеш­рейт — он показы­вает, сколь­ко хешей кон­крет­ного алго­рит­ма в секун­ду (H/s) может пос­читать наш компь­ютер. Хеши в секун­ду могут прев­ратить­ся в мил­лионы (MH/s) или мил­лиар­ды (GH/s), но хеш­рейт — величи­на условная и зависит от железа, наг­рева, драй­веров, заг­рузки ком­па и того, нас­коль­ко эффектив­но мы реали­зова­ли алго­ритм.

Об­щая фор­мула такая: вре­мя нахож­дения пароля = ((количес­тво воз­можных сим­волов)^(дли­на пароля)) / хеш­рейт. Нап­ример, для SHA-256 на Nvidia RTX 4090 в Hashcat мак­сималь­ное вре­мя под­бора вось­мисим­воль­ного пароля из латин­ских букв и цифр будет рав­но ((26 + 26 + 10)^8) / (21 975,5 MH/s) = 9936 с, или 2,76 ч. Но это при усло­вии тупого брут­форса, то есть пол­ного перебо­ра всей области зна­чений. Поэто­му все кра­сивые таб­лички из интерне­та «За сколь­ко взло­мают твой пароль в 2025 году» мож­но сме­ло отправ­лять лесом — они не учи­тыва­ют ни алго­ритм, ни железо, ни при­емы сок­ращения области поис­ка опыт­ным хеш­кре­кером.

Общий знаменатель — программы для хешкрекинга

К все­обще­му облегче­нию сра­зу ска­жу: нам не понадо­бит­ся уйма раз­ных прог­рамм и ути­лит. В таб­лице ниже при­веде­ны срав­нитель­ные харак­терис­тики самых замет­ных игро­ков в этой сфе­ре. Конеч­но, это не все инс­тру­мен­ты: нап­ример, есть еще Cain & Abel, но ее не обновля­ют с 2014 года; ophcrack работа­ет толь­ко с радуж­ными таб­лицами; решения вро­де Elcomsoft Password Recovery Suite проп­риетар­ны и, оче­вид­но, под­ходят не всем; а «Мобиль­ный кри­мина­лист. Брут­форс» пос­тро­ен на том же Hashcat, толь­ко с GUI свер­ху. В срав­нение попали и l0phtcrack, и Aircrack-ng, но вто­рой нужен толь­ко для работы с Wi‑Fi, а пер­вый поч­ти не под­держи­вает­ся и силь­но огра­ничен по воз­можнос­тям. Кста­ти, пер­вый в мире хеш­кре­кинг на GPU реали­зова­ла рос­сий­ская ком­пания Elcomsoft в 2007 году.

В реаль­ной работе сегод­ня чаще все­го исполь­зуют Hashcat, реже — John the Ripper. Если срав­нить этих гиган­тов, то Hashcat дает более понят­ный вывод, луч­ше задоку­мен­тирован в вики и на форумах и в пер­вую оче­редь ори­енти­рован на работу с GPU. А JtR под­держи­вает нес­коль­ко фор­матов хешей, которых нет у Hashcat, сам под­бира­ет алго­ритм ата­ки и луч­ше опти­мизи­рован для работы с CPU, но не все алго­рит­мы уме­ет отправ­лять на GPU.