Quem administra um sistema deve ser capaz de consultar as senhas de todas as pessoas?
As senhas nunca devem ser armazenadas em claro, de maneira que possam ser lidas, nos bancos de dados. Isto representa uma falha de segurança e potencializa as eventuais consequências de um vazamento de dados.
Uma maneira de saber se o sistema é bem projetado ou não é clicando no botão “Esqueci minha senha”. Se a senha for enviada para seu e-mail então claramente sua senha está salva no banco. Reclame. Está errado.
Funções HASH
Sem entrar em muitos detalhes técnicos e de implementação, o que deve ser salvo no banco de dados é o hash da senha. Uma função hash é uma função matemática que faz um cálculo que não é reversível, ou seja, uma vez calculado o hash, não é possível obter o dado que o gerou.
Exemplos de cálculos usando diferentes algoritmos:
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hash.md5('Gabriel')
b70e2a0d855b4dc7b1ea34a8a9d10305
hash.sha1('Gabriel')
aaac72d4824650c176db2fc2451be237f164ea98
hash.sha224('Gabriel')
407df5cd4cac7957a889f640396e3e3622a8f4d880360b883c880772
. . .
hash.sha512('Gabriel')
7d3f59986c56cf117b273aa04bf82d6cd1eab4325f2799377a02ba441c7ee56162f77f9a023171f3c72ac346dc3293ddc89d5f8e0a70c4a1a14fe0ce13220f41
Ninguém é capaz, matematicamente, de obter a palavra Gabriel tendo os hashes calculados, pois o cálculo não é reversível. Ou seja, ao digitar a senha em um sistema, o sistema faz o cálculo de hash, verifica se o resultado coincide com o valor armazenado no banco de dados e permite ou não o acesso. A senha não é salva. Repare ainda que qualquer alteração no valor inserido na função hash gera um resultado completamente novo.
Compare os valores gerados por Gabriel e GAbriel:
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hash.md5('Gabriel')
b70e2a0d855b4dc7b1ea34a8a9d10305
hash.md5('GAbriel')
8783d83d6f4098dd5d717b5f796c21a6
Com a alteração de apenas uma letra, trocando-a de minúscula para maiúscula, a saída já foi completamente diferente. Isto é útil para garantir hashes únicos para cada entrada.
Colisões
Porém, funções hash não são perfeitas. O algoritmo MD5, por exemplo, tem uma saída de 32 caracteres, 128 bits, ou seja, possui um universo total de 2^128 (340282366920938463463374607431768211456) possibilidades. É um número enorme para um humano, mas não para um computador. Quando duas entradas geram o mesmo resultado hash, acontece o que é chamado de colisão.
Imagine um banco de dados com 2^128 hashes MD5 previamente calculados. Imagine também que uma pessoa teve acesso aos hashes dos usuários de determinado sistema1. Esta pessoa não precisa saber sua senha, basta saber um valor que gere o mesmo hash (uma colisão) para se passar por você. Tal prática é chamada de Ataque de Dicionário. Por este motivo, novos algoritmos de hash são criados, pois a cada nova geração há um aumento no tamanho da saída, aumentando a quantidade de resultados e, consequentemente, diminuindo a possibilidade de colisões. A função hash SHA512 possui 512 bits, ou seja, o valor total de possibilidades é: 13407807929942597099574024998205846127479365820592393377723561443721764030073546976801874298166903427690031858186486050853753882811946569946433649006084096
Fazendo as contas, o SHA512 é 39 septrigintilhões de vezes maior que o MD5! 2
Hash de arquivos
Sabendo que uma função hash gera resultados que podem ser considerados únicos para diferentes entradas, outro uso comum é para verificar a integridade de arquivos.
Um bom exemplo é o sistema operacional Ubuntu, que pode ser baixado de inúmeros sites. Portanto, uma maneira segura de saber se o arquivo baixado é íntegro é calculando seu hash e comparando-o com o que é disponibilizado no site oficial3. Desta forma não restará dúvidas se o arquivo foi adulterado ou não.
Os sistemas devem ser protegidos de tais ataques usando *SALT* e/ou outros métodos, mas não é o foco do texto. ↩