浅谈哈希长度扩展攻击

攻击原理：

我们首先需要了解一下Message Authentication codes (MACs) ，称为消息验证码，一般用于服务器验证消息的真实性。服务器把密钥和消息连接起来，用摘要算法获取摘要，对于H（secret + data）此类构造的散列函数，在密钥长度****和数据已知的情况下，通常可以使用哈希长度扩展攻击。

MD4、MD5、RIPEMD-160、SHA-0、SHA-1、SHA-256、SHA-512、WHIRLPOOL等基于Merkle–Damgård结构的摘要算法均受此攻击。但MD2、SHA-224和SHA-384不受此攻击影响

哈希长度扩展攻击条件：

• 攻击者需要知道 secret 长度 （通过爆破得出）
• 攻击者可以控制 data
• 已知一个通过此哈希摘要的一个哈希值
• 基于Merkle–Damgård构造的算法

总的来说就是：给定一个由具有未知前缀的字符串组成的哈希，攻击者可以附加到该字符串并生成仍然具有未知前缀的新哈希。

示例：

攻击者已知

len(secret) = 15
data = admin
signature = hash(secret||data) = 6036708eba0d11f6ef52ad44e8b74d5b
append = 'append'

通过hashpump、hash_extender等工具可以快速进行哈希长度扩展攻击。这里以hash_extender为例

./hash_extender --data admin  --secret 15 --append append --signature 6036708eba0d11f6ef52ad44e8b74d5b --format md5  

可以得到新的签名，由此我们可以通过哈希长度扩展攻击在未知 secret的前提下构造哈希值。

利用工具下载地址

https://github.com/bwall/HashPump

https://github.com/amlweems/hexpand

https://github.com/iagox86/hash_extender

防御

• 采用hash( S E C R E T , h a s h ( SECRET, hash( SECRET,hash(data))方式，攻击者不可控制data数据（如果攻击者已知哈希算法，可爆破data，但是会加大爆破难度）
• 采用HMAC哈希算法

参考地址

https://github.com/iagox86/hash_extender

https://lightless.me/archives/hash-extender-attack.html

https://hackmd.io/@b0gKPwomTn2ddmo3aEpE0A/SkS5pzQAU#哈希扩展长度攻击

https://www.skullsecurity.org/2012/everything-you-need-to-know-about-hash-length-extension-attacks