パスワードの総当たり時間の計算ツール

正解：A. 英小文字のみは約21秒、62種類は約6時間

8文字のパスワードの候補の数は、使える文字の種類を8回掛けた数です。英小文字だけなら 26^8 = 208827064576 通り(約2.1×10^11)で、1秒に1×10^10個試すと、約2.1×10^11 ÷ 1×10^10 ≈ 21秒で全部を試し終えます。62種類なら 62^8 = 218340105584896 通り(約2.2×10^14)で、約21834秒、つまり約6時間かかります。文字の種類を増やすと、候補の数は1文字あたりの倍率の8乗で効くため、約1000倍に増えます。ただし、この計算は、漏えいした高速なハッシュ値を手元で総当たりする場合の目安です。辞書に載っている単語や使い回しのパスワードは、総当たりよりはるかに早く見つかるので、長くてランダムなパスワードを使い、サービスの側では遅いハッシュ方式や、ログインの試行回数の制限、多要素認証を組み合わせることが大切です。

正解：B. 同じパスワードを使う利用者がいても保存されるハッシュ値が異なるようにし、あらかじめ計算したハッシュ値の表を使った解読を難しくする

パスワードは、そのまま保存せず、ハッシュ関数で計算したハッシュ値を保存するのが基本です。ログインのときは、入力されたパスワードのハッシュ値を計算して、保存された値と比べます。しかし、ハッシュ値だけを保存すると、同じパスワードの利用者は同じハッシュ値になり、よく使われるパスワードのハッシュ値をあらかじめ計算した表(レインボーテーブルなど)と照らし合わせるだけで、多くのパスワードが分かってしまいます。ソルトは、利用者ごとにランダムに作ってパスワードに加える値で、ハッシュ値と一緒に保存します。ソルトは秘密にする必要はありませんが、利用者ごとに値が違うので、同じパスワードでもハッシュ値が異なり、事前に計算した表が使えなくなります。攻撃者は利用者ごとに計算し直す必要があり、手間が大きく増えます。

正解：C. 保存されたハッシュ値が漏えいしたときに、攻撃者が候補のパスワードを1つ試すための計算も重くなり、総当たりや辞書攻撃にかかる時間が大きく増えるから

パスワードのハッシュ値が漏えいすると、攻撃者は手元の計算機で候補のパスワードを次々にハッシュ化して、一致するものを探せます。SHA-256のような汎用のハッシュ関数は、大量のデータを速く処理するために作られているので、GPUなどを使えば1秒あたりに膨大な数の候補を試せてしまいます。bcryptやArgon2のようなパスワードの保存のための方式は、計算の繰り返しの回数(コスト)を調整でき、1回の計算をわざと重くします。例えば1回の計算を100万倍遅くすれば、総当たりにかかる時間も100万倍になります。正規の利用者がログインするときは1回計算するだけなので、0.1秒程度の遅れなら問題になりません。Argon2は計算に多くのメモリも使うように設定でき、GPUや専用の回路で大量に並列に計算することを難しくします。どの方式でも、利用者ごとのソルトと組み合わせて使います。