Hashing

Fungsi hash menerima input dengan ukuran apa pun dan menghasilkan output berukuran tetap yang disebut digest. Input yang sama selalu menghasilkan digest yang sama.

Yang terpenting, hashing merupakan operasi satu arah. Anda tidak dapat membalik digest secara matematis menjadi input aslinya. Inilah yang membedakan hash dari pengodean dan enkripsi.

Fungsi hash kriptografis harus:

• Deterministik: input yang sama menghasilkan output yang sama.
• Cepat dihitung (untuk hashing umum), tetapi idealnya lambat untuk hashing kata sandi.
• Tahan terhadap preimage: berdasarkan digest, input tidak dapat ditemukan.
• Tahan terhadap collision: sulit menemukan dua input dengan digest yang sama.
• Efek avalanche: perubahan satu bit membalik sekitar setengah bit output.

MD5 menghasilkan digest 128-bit (32 karakter heksadesimal). MD5 cepat dan dahulu umum digunakan, tetapi telah rusak secara kriptografis: serangan collision yang praktis telah tersedia.

Jangan pernah menggunakan MD5 untuk keamanan. Anda masih akan menemukannya pada checksum file dan sistem lama, sehingga MD5 sering menjadi sasaran selama penilaian.

Keluarga SHA (Secure Hash Algorithm) lebih kuat:

• SHA-1: 160-bit. Kini dianggap rusak (serangan collision 'SHADOW HAMMER' / SHAttered). Hindari.
• SHA-2: mencakup SHA-256 dan SHA-512. Banyak digunakan dan saat ini aman.
• SHA-3: rancangan yang lebih baru berdasarkan Keccak, sebagai alternatif untuk SHA-2.

Enkripsi dapat dibalik dengan kunci. Hashing sama sekali tidak dapat dibalik. Inilah alasan hashing digunakan untuk menyimpan kata sandi: server tidak pernah memerlukan kata sandi asli.

Saat Anda masuk, server melakukan hashing terhadap teks yang Anda ketik lalu membandingkannya dengan hash yang tersimpan. Jika cocok, Anda terautentikasi. Kata sandi dalam bentuk teks biasa tidak pernah disimpan.

Karena hashing bersifat deterministik, intisari dari 'password' sama untuk setiap pengguna. Penyerang menghitung sebelumnya tabel pencarian berukuran sangat besar yang memetakan intisari ke teks asli, yang disebut tabel pelangi.

Jika dua pengguna menggunakan kata sandi yang sama, hash yang tersimpan akan identik sehingga fakta tersebut dapat diketahui. Hash cepat biasa seperti MD5 atau SHA-256 saja tidak sesuai untuk kata sandi.

Garam adalah nilai acak unik yang ditambahkan ke setiap kata sandi sebelum hashing. Dengan demikian:

• Kata sandi yang identik menghasilkan hash yang berbeda.
• Tabel pelangi yang telah dihitung sebelumnya menjadi tidak berguna.

Garam disimpan bersama hash dan tidak bersifat rahasia. Fungsinya adalah membuat setiap hash unik sehingga penyerang harus membobolnya satu per satu.

bcrypt dirancang khusus untuk menyimpan kata sandi. Algoritma ini sengaja dibuat lambat dan memiliki faktor biaya yang dapat dikonfigurasi (faktor kerja), sehingga menjadi semakin lambat seiring peningkatan perangkat keras.

Hash bcrypt menyertakan algoritma, biaya, dan garam dalam satu string. Kelambatan ini merupakan fitur: kecepatannya membatasi seberapa cepat penyerang dapat menebak.

Selain bcrypt, pilihan hashing kata sandi modern meliputi:

• scrypt: membutuhkan banyak memori dan tahan terhadap serangan GPU serta ASIC.
• Argon2: pemenang Kompetisi Hashing Kata Sandi, dapat disesuaikan untuk waktu dan memori. Ini adalah pilihan modern yang direkomendasikan.
• PBKDF2: menerapkan hash cepat selama ribuan iterasi; masih dapat diterima, tetapi lebih lemah daripada pilihan di atas.

Hash juga digunakan untuk integritas, bukan hanya kata sandi. HMAC (Kode Autentikasi Pesan Berbasis Hash) menggabungkan hash dengan kunci rahasia untuk memverifikasi integritas dan keaslian pesan.

Checksum file (sering kali SHA-256) memungkinkan Anda memverifikasi bahwa suatu unduhan tidak diutak-atik. Sebagai peretas, checksum yang tidak cocok dapat mengungkapkan file yang telah dimodifikasi atau berbahaya.

Sebagai peretas, Anda akan terus menemukan hash:

• /etc/shadow di Linux menyimpan hash kata sandi yang diberi garam, dengan awalan seperti $6$ (SHA-512) atau $2b$ (bcrypt).
• Windows menyimpan hash NTLM dalam basis data SAM.
• Aplikasi web menyimpan kata sandi yang telah di-hash dalam tabel penggunanya.

Mengenali awalan tersebut akan langsung memberi tahu algoritma yang digunakan dan strategi pembobolan Anda.

Pilih pilihan yang paling aman untuk menyimpan kata sandi pengguna.

Sekarang Anda memahami hashing:

• Hashing adalah transformasi satu arah yang deterministik dan berukuran tetap, berbeda dari pengodean dan enkripsi.
• MD5 dan SHA-1 telah tidak aman; gunakan SHA-256 untuk integritas umum.
• Untuk kata sandi, gunakan algoritma yang lambat dan diberi garam: bcrypt, scrypt, atau Argon2.
• Garam menggagalkan tabel pelangi; HMAC menambahkan integritas berbasis kunci.

Selanjutnya, Anda akan mempelajari enkripsi simetris dan asimetris dengan AES dan RSA.