Hashing

Una funzione hash prende in input dati di qualsiasi dimensione e produce un output di dimensione fissa chiamato digest. Lo stesso input produce sempre lo stesso digest.

È fondamentale comprendere che l'hashing è un'operazione a senso unico. Non è possibile invertire matematicamente un digest per ottenere l'input originale. È questo che distingue gli hash sia dalla codifica sia dalla crittografia.

Una funzione hash crittografica dovrebbe essere:

• Deterministica: lo stesso input produce lo stesso output.
• Veloce da calcolare (per l'hashing generico), ma idealmente lenta per l'hashing delle password.
• Resistente alla preimmagine: dato un digest, non è possibile trovare l'input.
• Resistente alle collisioni: è difficile trovare due input con lo stesso digest.
• Dotata di effetto valanga: la modifica di un bit cambia circa metà dei bit dell'output.

MD5 produce un digest di 128 bit (32 caratteri esadecimali). È veloce e storicamente comune, ma è crittograficamente compromesso: esistono attacchi pratici alle collisioni.

Non utilizzi mai MD5 per la sicurezza. Lo incontrerà ancora nei checksum dei file e nei sistemi legacy, il che lo rende un bersaglio frequente durante gli assessment.

La famiglia SHA (Secure Hash Algorithm) è più robusta:

• SHA-1: 160 bit. Ora è considerata compromessa (attacco alle collisioni 'SHADOW HAMMER' / SHAttered). Da evitare.
• SHA-2: include SHA-256 e SHA-512. È ampiamente utilizzata e attualmente sicura.
• SHA-3: un design più recente basato su Keccak, un'alternativa a SHA-2.

La crittografia è reversibile con una chiave. L'hashing non è affatto reversibile. È proprio per questo che l'hashing viene usato per memorizzare le password: al server non serve mai quella originale.

Quando effettua l'accesso, il server calcola l'hash di ciò che ha digitato e lo confronta con l'hash memorizzato. Se corrispondono, l'autenticazione ha esito positivo. La password in chiaro non viene mai memorizzata.

Poiché l'hashing è deterministico, il digest di 'password' è lo stesso per ogni utente. Gli aggressori precalcolano enormi tabelle di ricerca che associano digest e testo in chiaro, chiamate rainbow table.

Se due utenti condividono la stessa password, i loro hash memorizzati sono identici, rivelando questo fatto. Gli hash veloci e semplici come MD5 o SHA-256, usati da soli, non sono adatti per le password.

Un salt è un valore casuale univoco aggiunto a ogni password prima dell'hashing. Questo significa che:

• password identiche producono hash diversi.
• le rainbow table precalcolate diventano inutili.

Il salt viene memorizzato insieme all'hash; non è segreto. Il suo scopo è rendere ogni hash univoco, costringendo gli aggressori a craccarli singolarmente.

bcrypt è progettato specificamente per la memorizzazione delle password. È intenzionalmente lento e include un fattore di costo (work factor) configurabile, che lo rende più lento con il miglioramento dell'hardware.

Un hash bcrypt incorpora algoritmo, costo e salt in un'unica stringa. La lentezza è una caratteristica: limita la velocità con cui gli aggressori possono tentare le password.

Oltre a bcrypt, le moderne opzioni per l'hashing delle password includono:

• scrypt: richiede molta memoria e resiste agli attacchi tramite GPU e ASIC.
• Argon2: vincitore della Password Hashing Competition, configurabile in termini di tempo e memoria. È la scelta moderna consigliata.
• PBKDF2: applica un hash veloce per molte migliaia di iterazioni; è accettabile, ma più debole dei precedenti.

Gli hash vengono usati anche per l'integrità, non solo per le password. Un HMAC (Hash-based Message Authentication Code) combina un hash con una chiave segreta per verificare sia l'integrità sia l'autenticità di un messaggio.

I checksum dei file (spesso SHA-256) consentono di verificare che un download non sia stato manomesso. In qualità di hacker, checksum diversi possono rivelare file modificati o dannosi.

In qualità di hacker, incontrerà continuamente degli hash:

• /etc/shadow su Linux memorizza gli hash delle password con salt, preceduti da prefissi come $6$ (SHA-512) o $2b$ (bcrypt).
• Windows memorizza gli hash NTLM nel database SAM.
• Le applicazioni web memorizzano le password sottoposte ad hashing nelle tabelle degli utenti.

Riconoscere il prefisso indica immediatamente l'algoritmo e la strategia di cracking da adottare.

Scelga l'opzione più sicura per memorizzare le password degli utenti.

Ora comprende il funzionamento dell'hashing:

• L'hashing è una trasformazione a senso unico, di dimensione fissa e deterministica, diversa da codifica e cifratura.
• MD5 e SHA-1 sono compromessi; usi SHA-256 per l'integrità generale.
• Per le password utilizzi algoritmi lenti e con salt: bcrypt, scrypt o Argon2.
• I salt neutralizzano le rainbow table; HMAC aggiunge l'integrità basata su una chiave.

Successivamente esplorerà la cifratura simmetrica e asimmetrica con AES e RSA.