المشكلة الأساسية في المصادقة بكلمة المرور

في مصادقة كلمات المرور التقليدية، يرسل العميل كلمة المرور، أو تجزئةً لها، إلى الخادم الذي يقارنها بقيمة مخزنة. وهذا النموذج بسيط، لكنه يركز مخاطر هائلة على الخادم: إذ يؤدي اختراق قاعدة البيانات إلى كشف بيانات اعتماد جميع المستخدمين في الوقت نفسه.

عندما يخترق مهاجم خادمًا ويسرق قاعدة بيانات كلمات المرور، يمكنه تنفيذ هجوم قاموس دون اتصال بأقصى سرعة لوحدات معالجة الرسومات ومن دون تحديد لمعدل المحاولات. ويمكن لوحدات معالجة الرسومات الحديثة اختبار مليارات التخمينات لكلمات المرور في الثانية مقابل تجزئات bcrypt أو SHA-256، مما يجعل استعادة كلمات المرور الضعيفة أو الشائعة أمرًا سهلًا للغاية.

تُظهر الدراسات باستمرار أن غالبية المستخدمين يعيدون استخدام كلمات المرور في مواقع متعددة. ولذلك يؤدي اختراق خادم واحد إلى تسريب بيانات اعتماد صالحة لخدمات أخرى. وتعمل هجمات حشو بيانات الاعتماد على أتمتة اختبار أزواج أسماء المستخدمين وكلمات المرور المسرّبة ضد المواقع الشائعة، فتحول اختراقًا واحدًا إلى اختراقات متعددة.

لا توفر تقوية كلمات المرور على جانب الخادم (التجزئة القوية، وإضافة الملح، وتحديد معدل الطلبات) أي حماية ضد التصيد الاحتيالي. عندما يُدخل المستخدم كلمة مروره في موقع مزيف، يحصل المهاجم مباشرةً على كلمة المرور بنصها الصريح، بغض النظر عن مدى جودة تخزين الخادم الشرعي لها. ويُعد التصيد الاحتيالي حاليًا الوسيلة الأكثر شيوعًا لسرقة بيانات الاعتماد.

تتوفر قواعد بيانات تضم مليارات الأزواج المسربة من أسماء المستخدمين وكلمات المرور، الناتجة عن اختراقات سابقة، بشكل علني على الويب المظلم. يستخدم المهاجمون أدوات آلية لاختبار بيانات الاعتماد هذه against المؤسسات المالية، ومواقع التجارة الإلكترونية، وموفري البريد الإلكتروني على نطاق صناعي، وينجحون كلما أعاد المستخدمون استخدام كلمة مرور سبق تسريبها.

في مصادقة كلمات المرور التقليدية، يتعرف الخادم بالضرورة على كلمة مرور المستخدم بنصها الصريح أثناء عملية تسجيل الدخول (ولو لفترة وجيزة فقط قبل إجراء التجزئة). وهذا يعني ضرورة الثقة الكاملة بكل مشغّل خادم حتى لا يسيء استخدام بيانات الاعتماد أو يسجلها أو يكشفها عرضًا، وهو أمر نادرًا ما يكون مضمونًا في الواقع العملي.

يتيح بروتوكول المصادقة المثالي للمستخدم إثبات معرفته بكلمة مروره دون الكشف عنها للخادم مطلقًا. كما يثبت الخادم أنه الخادم الشرعي (مصادقة متبادلة)، مما يمنع التصيد الاحتيالي. ولن تكشف قاعدة بيانات خادم مخترق عن أي معلومات مفيدة للمهاجم.

توفر براهين المعرفة الصفرية إطارًا نظريًا لهذا الأمر: إذ يستطيع المبرهن إقناع المُتحقِّق بصحة سرّ ما دون الكشف عن السر نفسه. وتطبّق بروتوكولات مصادقة كلمات المرور مثل SRP وOPAQUE هذه المبادئ لتحقيق المصادقة دون نقل كلمة المرور مباشرةً أو تخزينها على جانب الخادم.

ينبغي أن تكون بروتوكولات المصادقة القوية لكلمات المرور مقاومةً لهجمات القاموس غير المتصلة، حتى إذا اختُرقت بيانات الخادم المخزنة بالكامل. وهذا يعني أن قيمة التحقق المخزنة يجب ألا تكون قابلةً للاستخدام مباشرةً لانتحال هوية المستخدم، وألا تتيح تخمين كلمات المرور بكفاءة دون تعاون الخادم.

مع وجود مئات الخدمات التي تتطلب المصادقة، يفرض النموذج التقليدي الثقة بكل مشغّل خدمة فيما يتعلق بسر قد يُعاد استخدامه في مكان آخر. ويتمثل الحل في إلغاء نقل كلمات المرور تمامًا، وتخزين قيم تحقق غير قابلة لإعادة الاستخدام، وربط المصادقة بهوية الخادم المحدد لمنع التصيد الاحتيالي.

تشمل الحلول الحديثة SRP (Secure Remote Password) وOPAQUE وFIDO2/passkeys. ويعالج كل منها جوانب مختلفة من المشكلة الأساسية. يلغي SRP وOPAQUE معرفة الخادم بكلمة المرور. أما FIDO2/passkeys فتُلغي كلمات المرور تمامًا باستخدام تشفير المفتاح العام المرتبط بالأصل المحدد.

ما الهجوم الذي لا تمنعه تجزئة كلمات المرور القوية على جانب الخادم (مثل bcrypt)؟

تتطلب مصادقة كلمات المرور التقليدية من الخوادم التحقق من أسرار تتعرف عليها، وتتيح كسر كلمات المرور دون اتصال بعد الاختراقات، كما تفشل أمام التصيد الاحتيالي. ويحوّل إعادة استخدام كلمات المرور الاختراقات الفردية إلى إخفاقات على مستوى النظام بأكمله. ويوفر النظام المثالي مصادقة متبادلة دون نقل الأسرار، ويخزن قيم تحقق غير قابلة للكسر، ويربط المصادقة بهوية الخادم.