security - bcrypt 是如何跟上摩尔定律的？

Question

我一直在看到使用 bcrypt 对密码进行哈希处理的建议，因为它能够跟上摩尔定律。

显然，这是因为攻击者破解 bcrypt 散列所需的时间比 SHA256 等通用散列函数生成的散列要长得多。

这怎么可能？尽管有摩尔定律，算法怎么会故意变慢呢？

Answer 1

bcrypt可以使用称为“工作因子”的参数进行配置。在内部，它将连续多次执行类似于散列的操作。“多”是可以配置的部分，最多几十亿。因此，为了应对摩尔定律，只需提高该设置即可。PBKDF2（参见“迭代计数”参数）是另一个可以随心所欲地变慢的函数。

请注意，使密码散列变慢的目的是让攻击者感到困难，但它也机械地使“诚实系统”的事情变慢；这是一个权衡。有关更多详细信息，请参阅此答案（在 security.stackexchange 上）。

Answer 2

攻击者会想要尝试所有216,553 个英文单词。

再加上 12 位常见变体的努力，可以说给出了 887,001,088 (2 ²⁹ ) 个可能的密码列表。

BCrypt 大约需要4,342,912（即 2 ²²）次操作来计算一个哈希值（成本=12）。

今天的核心提供大约 2 ³¹个周期/秒；最先进的技术是每个处理器 8 = 2 ^{3 个}内核，总共 2 ³ * 231 = 2 ³⁴个周期/秒。服务器通常有 4 个处理器，总数增加到 2 ² * 2 ³⁴ = 2 ³⁶个周期/秒。2 ²²个周期来计算一个哈希 * 2 ²⁹个可能的（通用）密码 = 2 ⁵¹个周期来运行所有（通用）密码。

这意味着它需要一个 4 处理器、八核服务器大约 2 ⁵¹ / 2 ³⁶ = 2 ¹⁵秒（9 小时）来运行所有常见密码。

实际上，我的密码并不常见，大约使用 44 位。2 ^{44 个}密码 * 2 ²²个周期每个密码 = 2 ⁶⁶个周期来尝试所有不常见的密码。2 ⁶⁶ / 2 ³⁶周期/秒 = 2 ³⁰秒（34 年）找到我的密码。

摩尔定律说，处理能力每 18 个月翻一番。

• 今天：34年找到我不常见的密码
• 1.5年：17年
• 3年：8.5年
• 4.5：4.25年
• 6 年：2.125 年
• 7.5年：1年
• 9岁：6个月
• 10.5岁：3个月
• 12 岁：6 周
• 13.5 岁：3 周
• 15岁：10天
• 17.5岁：5天
• 19岁：63小时
• 20.5 岁：31 小时

现在bcrypt违反了摩尔定律。

将成本系数从12增加到13，这将使所涉及的时间增加一倍。