Argon2

Материал из cryptofutures.trading
Перейти к навигации Перейти к поиску
  1. Argon2

Argon2 – это ключевая функция производного ключа (Key Derivation Function, KDF), предназначенная для замены устаревших алгоритмов, таких как PBKDF2, bcrypt и scrypt. Она стала победителем конкурса Password Hashing Competition (PHC) в 2015 году, организованного сообществом криптографов. Argon2 выделяется своей устойчивостью к различным типам атак, особенно к атакам с использованием специализированного аппаратного обеспечения (ASIC) и графических процессоров (GPU). В этой статье мы подробно рассмотрим Argon2, его особенности, варианты реализации, принципы работы и области применения, а также рассмотрим его важность в контексте безопасности в криптографии и, косвенно, в сфере криптофьючерсов, где безопасность приватных ключей имеет первостепенное значение.

История создания и конкурс Password Hashing Competition

В течение многих лет алгоритмы хеширования паролей, такие как MD5 и SHA-1, считались достаточно безопасными. Однако с развитием вычислительных мощностей, особенно с появлением специализированного оборудования, эти алгоритмы стали уязвимы для атак грубой силой (brute-force) и атак по словарю. В 2012 году был запущен конкурс Password Hashing Competition (PHC) с целью найти новый, более безопасный алгоритм хеширования паролей. Цель конкурса заключалась в разработке алгоритма, который был бы устойчив к атакам с использованием как обычных процессоров, так и специализированного оборудования.

В конкурсе участвовало множество алгоритмов, но Argon2, разработанный группой исследователей, включая Людовика Пети и Ксавье Валлуа, одержал победу. Argon2 продемонстрировал наилучшую производительность и безопасность в различных сценариях, а также имел гибкую архитектуру, позволяющую оптимизировать его для разных аппаратных платформ. Криптографические хеш-функции играют важнейшую роль в обеспечении безопасности паролей.

Варианты Argon2

Argon2 существует в трех основных вариантах:

  • **Argon2d:** Ориентирован на защиту от атак по побочным каналам (side-channel attacks) и атак с использованием GPU. Он использует доступ к памяти в непредсказуемом порядке, что затрудняет параллельные вычисления на GPU. Идеален для ситуаций, когда утечки времени и памяти являются серьезной угрозой.
  • **Argon2i:** Разработан для защиты от атак по перехвату паролей (password interception attacks), когда злоумышленник может перехватывать и повторно использовать данные хеширования. Argon2i использует доступ к памяти, зависящий от самого пароля, что затрудняет параллельные атаки.
  • **Argon2id:** Гибридный вариант, сочетающий в себе преимущества Argon2d и Argon2i. Он обеспечивает хорошую защиту как от атак по побочным каналам, так и от атак по перехвату паролей. Рекомендуется для большинства случаев использования, так как обеспечивает наилучший общий уровень безопасности.

Выбор конкретного варианта зависит от конкретных требований к безопасности и аппаратной платформы. В большинстве случаев Argon2id является наиболее предпочтительным выбором из-за его универсальности.

Принципы работы Argon2

Argon2 работает путем многократного повторения нескольких раундов вычислений, которые требуют значительных затрат памяти и вычислительных ресурсов. Основные этапы работы Argon2:

1. **Параметризация:** Пользователь задает параметры алгоритма, такие как: 

   *   *m* (Memory Cost): Объем памяти, используемый алгоритмом (в килобайтах). Более высокий *m* увеличивает потребление памяти, что делает атаку более дорогостоящей.
   *   *t* (Time Cost): Количество итераций (раундов) вычислений. Более высокий *t* увеличивает время вычисления, что также делает атаку более дорогостоящей.
   *   *p* (Parallelism): Степень параллелизма, определяющая количество параллельных потоков, используемых алгоритмом.

2. **Создание блока памяти:** Argon2 выделяет блок памяти размером *m* килобайт. 3. **Заполнение блока памяти:** Блок памяти заполняется случайными данными. 4. **Итерации хеширования:** Argon2 выполняет *t* итераций хеширования, в каждой из которых: 

   *   Блок памяти обновляется с использованием входных данных (пароля и соли).
   *   Обновленный блок памяти используется для вычисления нового хеша.

5. **Вывод:** После завершения всех итераций выводится конечный хеш.

Этот процесс требует значительных затрат памяти и вычислительных ресурсов, что делает атаку грубой силой чрезвычайно дорогостоящей и непрактичной. Соль (криптография) используется для защиты от атак по радужным таблицам.

Сравнение с другими алгоритмами хеширования

| Алгоритм | Устойчивость к ASIC | Устойчивость к GPU | Потребление памяти | Скорость | |---|---|---|---|---| | MD5 | Низкая | Низкая | Низкое | Высокая | | SHA-1 | Низкая | Низкая | Низкое | Высокая | | PBKDF2 | Средняя | Средняя | Среднее | Средняя | | bcrypt | Средняя | Средняя | Среднее | Средняя | | scrypt | Высокая | Высокая | Высокое | Низкая | | Argon2 | Высокая | Высокая | Высокое | Средняя |

Как видно из таблицы, Argon2 обеспечивает наилучшую устойчивость к атакам с использованием ASIC и GPU по сравнению с другими алгоритмами. Он также требует значительных затрат памяти, что делает атаку более дорогостоящей. Атака грубой силой является одним из основных рисков для паролей.

Argon2 и криптофьючерсы

Хотя Argon2 напрямую не используется в торговле криптофьючерсами, он играет важную роль в обеспечении безопасности инфраструктуры, на которой основана эта торговля. Безопасность приватных ключей, используемых для доступа к кошелькам и торговым платформам, имеет первостепенное значение. Argon2 может использоваться для безопасного хеширования паролей, используемых для защиты этих приватных ключей.

Например, если пользователь устанавливает пароль для своего кошелька, этот пароль может быть хеширован с использованием Argon2id. В случае компрометации базы данных паролей злоумышленник не сможет получить доступ к приватным ключам, так как он будет иметь только хешированные пароли. Безопасность кошельков криптовалют является критически важной для защиты активов.

Более того, Argon2 может использоваться для защиты данных аутентификации на торговых платформах, обеспечивая безопасность учетных записей пользователей и предотвращая несанкционированный доступ к их средствам. Двухфакторная аутентификация в сочетании с Argon2 обеспечивает дополнительный уровень защиты.

Реализации Argon2

Существует множество реализаций Argon2 на различных языках программирования:

  • **libargon2:** Официальная реализация Argon2 на языке C.
  • **argon2-cffi:** Реализация Argon2 на языке Python.
  • **argon2-node:** Реализация Argon2 на языке JavaScript.
  • **argon2-rust:** Реализация Argon2 на языке Rust.

Эти реализации позволяют разработчикам легко интегрировать Argon2 в свои приложения. Важно использовать проверенные и надежные реализации, чтобы избежать уязвимостей. Библиотеки криптографии предоставляют готовые инструменты для безопасной разработки.

Параметры Argon2 и их выбор

Выбор правильных параметров для Argon2 имеет решающее значение для обеспечения безопасности. Слишком низкие параметры могут сделать алгоритм уязвимым для атак, а слишком высокие параметры могут привести к неприемлемым задержкам.

Рекомендуемые параметры:

  • *m*: 65536 (64 КБ) – 131072 (128 КБ)
  • *t*: 3 – 5
  • *p*: 1 – 4

Эти параметры обеспечивают хороший баланс между безопасностью и производительностью. Однако, в зависимости от конкретных требований, эти параметры могут быть скорректированы. Важно учитывать доступные вычислительные ресурсы и время, которое пользователь готов ждать для выполнения хеширования. Управление ключами является важной частью обеспечения безопасности.

Атаки на Argon2 и меры противодействия

Несмотря на свою устойчивость, Argon2 не является абсолютно неуязвимым. Существуют потенциальные атаки, которые могут быть использованы для компрометации паролей.

  • **Атаки по побочным каналам:** Эти атаки используют информацию, полученную из побочных источников, таких как время выполнения или потребление энергии, для восстановления пароля. Argon2d и Argon2id разработаны для защиты от этих атак.
  • **Атаки с использованием GPU:** Хотя Argon2 устойчив к атакам с использованием GPU, злоумышленники могут попытаться использовать большое количество GPU для ускорения атаки. Увеличение параметров *m* и *t* может затруднить эти атаки.
  • **Атаки по словарю:** Эти атаки используют список распространенных паролей для попытки восстановления пароля. Использование надежных и уникальных паролей может предотвратить эти атаки.
  • **Атаки на основе утечек данных:** Компрометация базы данных, содержащей хешированные пароли, может привести к утечке информации. В этом случае Argon2 замедляет злоумышленника, но не предотвращает утечку полностью. Анализ рисков безопасности помогает выявить потенциальные угрозы.

Для противодействия этим атакам важно использовать Argon2 с правильными параметрами, использовать надежные пароли и принимать другие меры безопасности, такие как двухфакторная аутентификация. Мониторинг безопасности позволяет своевременно обнаруживать и реагировать на угрозы.

Заключение

Argon2 – это современный и надежный алгоритм хеширования паролей, который обеспечивает высокую устойчивость к различным типам атак. Он представляет собой значительное улучшение по сравнению с устаревшими алгоритмами, такими как PBKDF2, bcrypt и scrypt. Argon2 играет важную роль в обеспечении безопасности инфраструктуры, на которой основана торговля криптофьючерсами, защищая приватные ключи и данные аутентификации пользователей. При правильной реализации и параметризации Argon2 является эффективным инструментом для защиты паролей и обеспечения безопасности в целом. Лучшие практики безопасности необходимы для защиты от современных угроз.

Дополнительные ресурсы


Рекомендуемые платформы для торговли фьючерсами

Платформа Особенности фьючерсов Регистрация
Binance Futures Плечо до 125x, USDⓈ-M контракты Зарегистрироваться
Bybit Futures Вечные обратные контракты Начать торговлю
BingX Futures Торговля по копиям Присоединиться к BingX
Bitget Futures Контракты с гарантией USDT Открыть счет
BitMEX Криптовалютная платформа, плечо до 100x BitMEX

Присоединяйтесь к нашему сообществу

Подпишитесь на Telegram-канал @strategybin для получения дополнительной информации. Лучшие платформы для заработка – зарегистрируйтесь сейчас.

Участвуйте в нашем сообществе

Подпишитесь на Telegram-канал @cryptofuturestrading, чтобы получать аналитику, бесплатные сигналы и многое другое!

Источник — https://cryptofutures.trading/ru/index.php?title=Argon2&oldid=4139