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Linuxでのパスワードハッシュの6番目の文字は何ですか？なぜそれがしばしばスラッシュなのですか？

Linuxでは、/etc/shadowに保存されているパスワードハッシュの6番目の文字は何ですか？

私の子犬スタイルのLinuxボックスで、shufと/dev/urandomを使用して100個のランダムなパスワードを生成しようとすると、6番目の文字は約半分の時間の/になります。

毎回CDから起動するので、私の質問は制作用ではありません。これは、システムが誤って構成されている、または何らかの方法で安全でないことを意味しますか？

shufでファイルを実行し、busyboxリンクであるかどうかを確認しました。

file /usr/bin/shuf

    shuf: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.32, stripped

ここでshufがbusyboxリンクだとは思わない。

ls -l /usr/bin/shuf

    -rwxr-xr-x 1 root root 41568 Mar  7  2015 /usr/bin/shuf

ながら

ls -l /bin/wget

    lrwxrwxrwx 1 root root 14 Apr 29 03:49 wget -> ../bin/busybox

これが私がしたことの大まかな考えです：

# ! / b i n / b a s h
##  don't try this on any real computer
##  this is not a production script, it is just psuedo code
##  with pseudo results to illustrate a point

##  for this run of 100 ?random? passwords,
##  46 of the 6th character of the hash stored in
##  '/ect/shadow' were '/'

function is_this_really_a_random_password () {
PERHAPS_RANDOM=''
for (( Z=0 ; Z<=8 ; Z++ )) do
PERHAPS_RANDOM="$PERHAPS_RANDOM$( shuf --head-count=1 --random-source=/dev/urandom $FILE_OF_SAFE_CHARACTERS )"
done
echo "$USER_NAME:$PERHAPS_RANDOM" | chpasswd
}

rm sixth-character-often-forward-slash.txt
for (( I=1; I<=100; I++ )) do
is_this_really_a_random_password
grep --regexp=root /etc/shadow | cut --characters=-40 >> sixth-character-often-forward-slash.txt
done

    root:$5$56YsS//DE$HasM6O8y2mnXbtgeE64zK
    root:$5$ho8pk/4/A6e/m0eW$XmjA5Up.0Xig1e
    root:$5$jBQ4f.t1$vY/T/1kX8nzAEK8vQD3Bho
    root:$5$BJ44S/Hn$CsnG00z6FB5daFteS5QCYE
    root:$5$Jerqgx/96/HlV$9Wms5n1FEiM3K93A8
    root:$5$qBbPLe4zYW$/zXRDqgjbllbsjkleCTB
    root:$5$37MrD/r0AlIC40n6$8hplf2c3DgtbM1
    root:$5$.4Tt5S6F.3K7l7E$dAIZzFvvWmw2uyC
    root:$5$A4dX4ZlOoE$6axanr4GLPyhDstWsQ9B
    root:$5$HXAGhryJ/5$40tgmo7q30yW6OF7RUOE
    root:$5$EzNb9t5d$/nQEbEAQyug7Dk9X3YXCEv
    root:$5$HHS5yDeSP$LPtbJeTr0/5Z33vvw87bU
    root:$5$sDgxZwTX5Sm$6Pzcizq4NcKsWEKEL15
    root:$5$FK1du/Paf/$hAy8Xe3UQv9HIpOAtLZ2
    root:$5$xTkuy/BLUDh/N$/30sESA.5nVr1zFwI
    root:$5$PV4AX/OjZ$VU8vX651q4eUqjFWbE2b/
    root:$5$iDuK0IUGijv4l$cdGh8BlHKJLYxPB8/
    root:$5$0DEUp/jz$JBpqllXswNc0bMJA5IFgem
    root:$5$Wz3og/W3Jra/WKA.$6D7Wd4M1xxRDEp
    root:$5$ntHWB.mC3x$Kt4DNTjRZZzpbFvxpMxP
    root:$5$g/uEc/cq$Ptlgu8CXV.vrjrmuok9RRT
    root:$5$/XAHs/5x$Z9J4Zt4k6NxdjJ27PpLmTt
    root:$5$mgfbZeWD0h/$UDGz8YX.D85PzeXnd2K
    root:$5$f4Oh3/bF2Ox/eN$xt/Jkn0LxPnfKP8.
    root:$5$J0mZZXGJG7/v$e16VxghNvZZKRONown
    root:$5$SNza9XFl9i$Qq7r/N6Knt2j74no8H0x
    root:$5$aFCu//xiL$Ocn9mcT2izcnm3rUlBOJg
    root:$5$kMkyos/SLZ/Mm6$wNYxZ9QeuJ8c8T.o
    root:$5$ujXKC/Xnj0h/nQ$PUmePvJZr.UXmTGK
    root:$5$wtEhA/YKaTKH$6VCSXUiIdsfelkCYWV
    root:$5$I1taRlq59YZUGe$4OyIfByuvJeuwsjM
    root:$5$N54oH//j4nbiB$K4i6QOiS9iaaX.RiD
    root:$5$ps8bo/VjPGMP0y4$NTFkI6OeaMAQL7w
    root:$5$IRUXnXO8tSykA8$NatM5X/kKHHgtDLt
    root:$5$VaOgL/8V$m45M9glUYnlTKk8uCI7b5P
    root:$5$/lPDb/kUX73/F3$jJL.QLH5o9Ue9pVa
    root:$5$/sHNL/tVzuu//cr$QasvQxa02sXAHOl
    root:$5$hGI.SMi/7I$fYm0rZP0F5B2D1YezqtX
    root:$5$WsW2iENKA$4HhotPoLRc8ZbBVg4Z5QW
    root:$5$cN6mwqEl$q5S3U85cRuNHrlxS9Tl/PC
    root:$5$wwzLR/YMvk5/7ldQ$s3BJhq5LyrtZww
    root:$5$GUNvr/d15n8/K$CiNHwOkAtxuWJeNy1
    root:$5$nGE75/8mEjM/A$pD/84iLunN/ZNI/JK
    root:$5$77Dn2dHLS$d5bUQhTz.OU4UA.67IGMB
    root:$5$EWrI//1u$uubkPk3YhAnwYXOYsvwbah
    root:$5$Hzfw1UCudP/N/U$Rjcdzdbov1YgozSJ
    root:$5$2y8CKTj.2eTq$7BEIgMWIzAJLl1SWBv
    root:$5$lcWsD/42g8zEEABA$r/vGxqqUZTkJ0V
    root:$5$LPJLc/Xz$tnfDgJh7BsAT1ikpn21l76
    root:$5$ucvPeKw9eq8a$vTneH.4XasgBIeyGSA
    root:$5$Fwm2eUR7$ByjuLJRHoIFWnHtvayragS
    root:$5$yBl7BtMb$KlWGwBL6/WjgHVwXQh9fJS
    root:$5$1lnnh2kOG$rdTLjJsSpC3Iw4Y6nkPhq
    root:$5$WfvmP6cSfb066Z$1WvaC9iL11bPCAxa
    root:$5$qmf/hHvalWa4GE25$m3O2pdu25QBCwU
    root:$5$4P.oT/9HQ$Ygid4WXi0QCEObLVNsqFZ
    root:$5$FNr4Bkj56Y$38mG7mKV0mdb1PMCxrVd
    root:$5$hoNcyURtV$aTidBWHjngc1I0vUTi5bB
    root:$5$rzHmykYT$ATiXdUDUvUnB2fNMUQgwvE
    root:$5$o11Yb/ZQv2/k3wg9$5yShpVejDBk6HB
    root:$5$REPGN//y9H$awpPmUvCqvi6Bd/6bQxF
    root:$5$HbAEY/djXJx$y56GhMwavd7xTQ.jPg6
    root:$5$3T1k5.LZUcy$Cup.LM5AnaBTIaJtBnF
    root:$5$wXaSC/P8bJ$y/0DoYJVjaP09O6GWiki
    root:$5$YuFfY8QPqm/dD$IIh0/tyn.18xEBl5Y
    root:$5$uTTBpjsKG//3Et8$9ibN9mVwSeVyOI4
    root:$5$dASlMLzbVbFMnZ$N4uGBwGHhdg93z/V
    root:$5$03.FA/LnRBb.k7Zl$XOHU2ZlHkV9oz9
    root:$5$2zL1p/VDCi$/QRT7Bo3cZ3Rxb8Y7ddo
    root:$5$0NpZqZs/qt/jIv.$8W/TTM3Gy2UMOWy
    root:$5$a4SXynoro7ucT$qFM2C79QJ15jQ0ZlL
    root:$5$RL0Eg/jroH8/ONP$EzceXz.pz74k104
    root:$5$O3R5V/n1$U.mmCTbpID8xMXbvtzd4ch
    root:$5$0T2nVrv/P/xaRwUD$YVm17XF8kTsL0f
    root:$5$2bRwMNIXobZwn$Q228FJqg6/iRCe9GQ
    root:$5$PyYgL/axfgj/$uaL5y/kdzU4Kzi.JlB
    root:$5$A6QtfJdJ4Gwvx4$d4PA5AJ0806NzRnm
    root:$5$H8Mta5LDgGXp$QGdOJh.bFWgR3L719Z
    root:$5$H06URjv4BtOAbA$EJs1mZYhdKIVgCmn
    root:$5$OeB.O/GrmFB/az$SoE759KE9WIE17Uf
    root:$5$huiB9/sk$el3XMf7SGX81LnD3.SaF8J
    root:$5$fO7tfM.fjdSHA8G6$s.QIjfNniCzFdU
    root:$5$32at3SQJAD/xlw$HbXmBLVXTTyZfxQv
    root:$5$FHBFL/QdFl$FMipxpW0HlEFUIAr7IxF
    root:$5$sHvKf/M5OPdBuZZ$dz4qLOkTLGeCINX
    root:$5$hw4Vu/e34$/82lXu7ISrse.Ihk.qbqT
    root:$5$k1JOy/jRWZ$30YSk7kbhdKOjfDaiWVf
    root:$5$MnX.LUzqrB/B2$JuwqC.SmKFnMUWkEf
    root:$5$arRYf/PG$Xw6PpZNFO656p.Eb636iLt
    root:$5$5op/p8Hqs5$Nj2jA0Qxm80aG4fHW3oz
    root:$5$VHIT9/8yzZ$CpIK4ODps78GcqcsgiMT
    root:$5$.AlH7jBJoh/8$sjuVt.PcRH.vyvB3og
    root:$5$f7Ewinqm$nrJ2p/hKTuiEK//IfCTjth
    root:$5$N.dv/VCvrCADg$peSXfo35KN1dmbw/n
    root:$5$PSc4W./54l/SroH$CFFVOHRYK.Jj8Sp
    root:$5$8UBP3f4IcnAd/N1/$P.ud49qTStQ7Lw
    root:$5$qnXsZ/NlLZh/$nlaQVTS3FCJg1Jb2QG
    root:$5$xOpbbBqENR/7$boYJQzkCkZhRf7Uicf
    root:$5$V93tjZhzT$LrsIZWZmYo4ocRUvCixO6
    root:$5$1MVz8/lf5oC/$rUKpnX23MhFx4.y2ZS

6番目のハッシュ文字の約半分は/です：

cat sixth-character-often-forward-slash.txt | cut --character=14 | sort


    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    /
    .
    .
    .
    .
    2
    5
    6
    8
    8
    B
    d
    D
    e
    e
    E
    f
    H
    I
    j
    j
    j
    J
    k
    k
    K
    l
    L
    M
    M
    n
    n
    N
    q
    r
    r
    r
    s
    S
    S
    t
    t
    T
    U
    U
    U
    U
    V
    w
    x
    X
    X
    X
    Z
    Z
    Z
passwordshadow
84
insecure

ハッシュ形式とソース

パスワードハッシュの形式は_$<type>$<salt>$<hash>_で、_<type>_ _5_はSHA-256ベースのハッシュです。通常、ソルトは8文字以上で（質問の例にもあります）、6番目の文字はソルトの一部です。

これらのハッシュは、おそらく shadow tool suite （srcパッケージ shadow Debianでは _shadow-utils_ のバージョンによって生成されます= CentOS）

正確に、コードがスラッシュを偏らせる理由を見つけようとしました。 （元々コードを掘り下げてくれた@thrigに感謝します。）

TLDR：それは少し興味深いですが、重要ではありません。

ソルトを生成するコード

_libmisc/salt.c_には、_l64a_をループで呼び出すgensalt関数があります。

_strcat (salt, l64a (random()));
do {
       strcat (salt, l64a (random()));
} while (strlen (salt) < salt_size);
_

ループはrandom()から乱数を受け取り、それを文字列の一部に変換し、それを連結してソルトを形成する文字列にします。十分な数のキャラクターが集められるまで繰り返します。

_l64a_で何が起こるかはもっと興味深いです。内部ループは、入力値（random()から取得）から一度に1文字を生成します。

_for (i = 0; value != 0 && i < 6; i++) {
    digit = value & 0x3f;

    if (digit < 2) {
        *s = digit + '.';
    } else if (digit < 12) {
        *s = digit + '0' - 2;
    } else if (digit < 38) {
        *s = digit + 'A' - 12;
    } else {
        *s = digit + 'a' - 38;
    }

    value >>= 6;
    s++;
}
_

ループの最初の行（_digit = value & 0x3f_）は入力値から6ビットを選択し、if句はそれらによって形成された値を文字に変換します。 （0の場合は_._、1の場合は_/_、2の場合は_0_など）

_l64a_はlongを取りますが、random()によって出力される値は_Rand_MAX_に制限されます。これは、glibcでは2147483647または2 ^ 31-1のように見えます。したがって、_l64a_に移動する値は31ビットの乱数です。一度に6ビットまたは31ビットの値を取ることにより、5つの合理的に均等に分散された文字と、1ビットだけから来る6番目の文字が得られます。

_l64a_によって生成された最後の文字は_._にすることはできません。ただし、ループには_value != 0_という条件があり、6番目の文字として_._の代わりに_l64a_は5文字のみを返します。したがって、半分の時間、6番目の文字は_/_であり、半分の時間_l64a_は5文字以下を返します。後者の場合、後続の_l64a_も最初の位置にスラッシュを生成する可能性があるため、完全なソルトでは、6番目の文字はスラッシュの半分より少し多いはずです。

このコードには、ソルトの長さをランダム化する関数もあります。これは8〜16バイトです。スラッシュ文字に対する同じバイアスは、_l64a_をさらに呼び出すときにも発生します。これにより、11番目と12番目の文字にも他よりも頻繁にスラッシュが付きます。質問で提示された100の塩は、6番目の位置に46のスラッシュ、11番目と12番目の位置にそれぞれ13と15のスラッシュがあります。 （塩の半分未満は11文字より短い）。

Debianの場合

Debianでは、質問に示されているように、ストレートchpasswdではこれを再現できませんでした。ただし、_chpasswd -c SHA256_は同じ動作を示します。マニュアルによると、_-c_なしのデフォルトのアクションはPAMにハッシュを処理させることです。そのため、DebianのPAMは少なくとも異なるコードを使用してソルトを生成しているようです。ただし、どのディストリビューションでもPAMコードを確認していません。

（この回答の以前のバージョンでは、Debianでは効果が現れなかったと述べていました。それは正しくありませんでした。）

塩の重要性と要件

しかし、それは重要ですか？ @RemcoGerlichがコメントしたように、それはほとんどエンコーディングの問題にすぎません。これはソルトの一部のビットを効果的にゼロに修正しますが、これらのビットの起源はsrandom内のseedRNGへの呼び出しであるため、この場合は大きな影響はない可能性があります。

_srandom (tv.tv_sec ^ tv.tv_usec ^ getpid ());
_

これは、RNGに現在の時刻をシードするという昔ながらの習慣の変種です。 （_tv_sec_および_tv_usec_は現在時刻の秒とマイクロ秒です。実行中のプロセスの場合、getpid()はプロセスIDを提供します。）時間とPIDは予測不可能ではないため、ここでのランダム性の量は、エンコーディングが保持できる量よりも大きくない可能性があります。

時間とPIDはkeysで作成したいものではありませんが、ソルトでは十分に予測できない場合があります。 Salts must単一の計算で複数のパスワードハッシュをブルートフォースでテストすることを防ぐために区別するが、shouldも予測不可能であり、使用される可能性がある対象の事前計算を防止または遅くするパスワードハッシュを取得してから実際のパスワードを取得するまでの時間を短縮します。

わずかな問題があっても、アルゴリズムが異なるパスワードに対して同じソルトを生成しない限り、問題ありません。そして、質問のリストが示すように、ループで数十を生成するときでさえ、それはそうではないようです。

また、問題のコードはパスワード用のソルトの生成以外には何も使用されていないため、他の場所で問題が発生することはありません。

塩については、例えば、 this on Stack Overflow および this on security.SE 。

結論

結論として、システムに問題はありません。パスワードが適切で、関係のないシステムで使用されていないことを確認することは、考えるのに役立ちます。

87
ilkkachu

その文字はcrypt(3)マニュアルによるソルトの一部です。表示されたハッシュでソルト（$5$ IDと後続の$の間の文字列）の長さが異なることを考えると、いくつかのパスワードでその特定の列からランダムな文字を何が選んだのか正確にはわかりません。

一方、/isは他の可能な文字（18前後）に比べてentireソルトでかなり一般的（102インスタンス）なので、chpasswdは、ソルト内のその文字を支持するように見えます。

for x in `seq 1 100000`; do
  echo testacct:asdfasdfasdf | chpasswd -c SHA256
  awk -F: '/testacct/{print $2}' /etc/shadow | awk -F\$ '{print $3}' >> salts
done
Perl -nle 'print for m/(.)/g' salts | sort | uniq -c | sort -nr | head -5

redHat EL 6システムで実行すると次のようになります。

   1006 /
    195 X
    193 U
    193 q
    193 e

そして、はい、shadow-utils-4.1.5.1-5.el6のコードは、/へのバイアスを示し、辞書攻撃を容易にする可能性があります。

#include <sys/time.h>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// these next two borrowed from libmisc/salt.c of shadow-4.1.5.1 from
// Centos 6.8 RPM at http://vault.centos.org/6.8/os/Source/SPackages/shadow-utils-4.1.5.1-5.el6.src.rpm
char *l64a(long value)
{
    static char buf[8];
    char *s = buf;
    int digit;
    int i;

    if (value < 0) {
        abort();
    }

    for (i = 0; value != 0 && i < 6; i++) {
        digit = value & 0x3f;

        if (digit < 2) {
            *s = digit + '.';
        } else if (digit < 12) {
            *s = digit + '0' - 2;
        } else if (digit < 38) {
            *s = digit + 'A' - 12;
        } else {
            *s = digit + 'a' - 38;
        }

        value >>= 6;
        s++;
    }

    *s = '\0';

    return (buf);
}

static void seedRNG(void)
{
    struct timeval tv;
    static int seeded = 0;

    if (0 == seeded) {
        (void) gettimeofday(&tv, NULL);
        srandom(tv.tv_sec ^ tv.tv_usec ^ getpid());
        seeded = 1;
    }
}

int main(void)
{
    seedRNG();
    for (int x = 0; x < 1000; x++) {
        printf("%s\n", l64a(random()));
    }

    exit(0);
}

その結果：

% ./salttest | Perl -nle 'print for m/(.)/g' | sort | uniq -c | sort -nr | head -3
 593 /
  96 8
  93 3

そして、最新の同じルーチンを使用します https://github.com/shadow-maint/shadow/blob/master/libmisc/salt.c/への偏りがまだあることがわかります。ですから、ええと、これはパッチを適用する必要があるバグであるため、理想的にはソルト文字に同じ重みを付ける必要があるため、/はそれほど好まれません。

26
thrig

mkpasswd(1)はcrypt(3)のフロントエンドである可能性がありますが、CentOSの「shadow-utils」パッケージの一部であるchpasswd(1)の実行とは異なりますそしてDebianでは「passwd」。代わりに、リンゴ同士を比較する必要があります。次のスクリプトについて考えてみます。

#!/bin/bash

# This repeatedly changes a `saltuser' password
# and grabs the salt out of /etc/shadow.
# Requires root and the existence of `saltuser' user.

if [ $EUID -ne 0 ]; then
    echo "This script requires root access to read /etc/shadow."
    exit 1
fi

grep -q saltuser /etc/passwd

if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "This script requires the 'saltuser' to be present."
    exit 2
fi

: > /tmp/salts.txt

for i in {1..1000}; do
    PW=$(tr -cd '[[:print:]]' < /dev/urandom | head -c 64)
    echo "saltuser:${PW}" | chpasswd -c SHA256 -s 0 2> /dev/urandom
    awk -F '$' '/^saltuser/ {print $3}' /etc/shadow >> /tmp/salts.txt
done

while read LINE; do
    # 6th character in the salt
    echo ${LINE:5:1}
done < /tmp/salts.txt | sort | uniq -c | sort -rn

Debian Sidからの出力：

512 /
 14 T
 13 W
 13 v
 13 t
 12 x
 12 m
 12 d
 11 p
 11 L
 11 F
 11 4
 10 s
 10 l
 10 g
 10 f
 10 7
 10 6
  9 Z
  9 w
  9 N
  9 H
  9 G
  9 E
  9 A
  8 Y
  8 X
  8 r
  8 O
  8 j
  8 c
  8 B
  8 b
  8 9
  7 u
  7 R
  7 q
  7 P
  7 M
  7 k
  7 D
  6 z
  6 y
  6 U
  6 S
  6 K
  6 5
  5 V
  5 Q
  5 o
  5 J
  5 I
  5 i
  5 C
  5 a
  5 3
  4 n
  4 h
  4 e
  4 2
  4 0
  4 .
  3 8
  3 1

CentOS 7からの出力：

504 /
 13 P
 13 B
 12 s
 12 Z
 11 e
 11 Y
 11 O
 11 L
 11 G
 10 w
 10 u
 10 q
 10 i
 10 h
 10 X
 10 I
 10 E
  9 x
  9 g
  9 f
  9 W
  9 F
  9 C
  9 9
  9 8
  8 v
  8 t
  8 c
  8 b
  8 S
  8 H
  8 D
  8 0
  7 z
  7 y
  7 o
  7 k
  7 U
  7 T
  7 R
  7 M
  7 A
  7 6
  7 4
  7 1
  6 p
  6 d
  6 a
  6 Q
  6 J
  6 5
  6 .
  5 r
  5 m
  5 j
  5 V
  5 3
  5 2
  4 n
  4 l
  4 N
  4 K
  3 7

したがって、この問題はCentOSに固有のものではありませんが、両方のプロジェクトが発生している上流から発生している可能性があります。

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Aaron Toponce