已损坏或有风险的加密算法

OWASP 类别： MASVS-CRYPTO：加密

概览

尽管加密技术广泛用于保护数据机密性和完整性，但如果开发者无意中实现弱加密算法或过时的加密算法，就会带来重大风险。此漏洞源于这些算法的固有弱点，拥有必要计算能力或知识的恶意行为者可以利用这些弱点。此类漏洞利用的后果可能非常严重，可能会导致未经授权的访问、数据泄露和敏感信息遭操纵。

影响

敏感数据可能会被泄露、修改或伪造。存在缺陷或风险的加密算法可能会导致出现漏洞，并可能被滥用以解密敏感信息、篡改数据或冒充合法实体。利用此类漏洞的影响可能包括数据泄露、财务损失、声誉受损和用户信任度下降。

风险：加密哈希函数较弱或已损坏

使用弱加密哈希函数或已破解的加密哈希函数（例如 MD5 或 SHA1）会对数据的安全性和完整性造成严重风险。哈希函数旨在为输入数据创建唯一的固定长度指纹（哈希），因此可用于各种用途，包括数据完整性验证、密码存储和数字签名。不过，如果使用弱哈希函数或遭入侵的哈希函数，可能会出现以下几种漏洞：

  • 碰撞攻击：弱哈希函数容易受到碰撞攻击，攻击者会找到两个不同的输入，这两个输入会生成相同的哈希值。这样一来，他们就可以在不被发现的情况下用恶意数据替换合法数据，从而损害数据完整性。
  • 数据泄露：如果密码采用安全系数低的算法进行哈希处理，那么系统一旦被成功入侵，用户凭据就可能会泄露。然后，攻击者可能会使用彩虹表或其他技术破解密码，从而未经授权访问账号。
  • 否认数字签名：数字签名中使用的哈希函数如果安全系数较低，可能会被利用来创建伪造的签名，从而难以确定文档或消息的真实性和完整性。

缓解措施

为降低这些风险，务必使用经过充分检验的强加密哈希函数（例如 SHA-2 或 SHA-3），并在发现新漏洞时及时更新这些函数。此外，采用密码加盐和使用 bcrypt 或 Argon2 等密码专用哈希算法等安全实践，可以进一步增强数据保护。

风险：加密功能较弱或已损坏

使用安全性较差或已损坏的加密函数（例如 DES 或 RC4）会对敏感数据的保密性造成严重风险。加密旨在通过将信息转换为无法读取的格式来保护信息，但如果加密算法存在缺陷，这些保护措施可能会被绕过：

  • 数据泄露：加密算法较弱容易受到各种攻击，包括暴力攻击、已知明文攻击和密码分析技术。如果攻击成功，这些攻击可能会暴露加密数据，从而导致未经授权的方访问个人详细信息、财务记录或机密业务数据等敏感信息。
  • 数据操纵和篡改：即使攻击者无法完全解密数据，如果加密算法较弱，他们仍可能在不被发现的情况下操纵数据。这可能会导致数据遭到未经授权的修改，从而可能导致欺诈、虚假陈述或其他恶意活动。

缓解措施

在加密函数中使用强加密算法

为降低这些风险，务必使用经过严格审核的强效加密算法，并遵循有关密钥管理和加密实现的最佳实践。定期更新加密算法并及时了解新出现的威胁，对于保持强大的数据安全性也至关重要。

以下是一些建议使用的默认算法：

  • 对称加密：
    • AES-128/AES-256（采用 GCM 模式）
    • Chacha20
  • 非对称加密：
    • RSA-2048/RSA-4096，内边距为 OAEP

使用加密库中的安全原语来减少常见陷阱

虽然选择合适的加密算法至关重要，但为了真正最大限度地减少安全漏洞，请考虑使用提供简化的 API 并强调安全默认配置的加密库。这种方法不仅可以增强应用的安全性，还可以显著降低因编码错误而引入漏洞的可能性。例如，Tink 通过提供两种截然不同的选项（AEAD 和 Hybrid 加密）来简化加密选择，从而让开发者更轻松地做出明智的安全决策。

风险：加密签名功能较弱或损坏

使用弱加密签名函数或已损坏的加密签名函数（例如 RSA-PKCS#1 v1.5 或基于弱哈希函数的签名函数）会对数据和通信的完整性造成严重风险。数字签名旨在提供身份验证、不可否认性和数据完整性，确保消息或文档来自特定发送者，并且未被篡改。不过，如果底层签名算法存在缺陷，这些保证可能会受到影响：

  • 伪造签名：弱签名算法可能容易受到攻击，从而让恶意行为者能够创建伪造的签名。这意味着，他们可以冒充合法实体、伪造文档或篡改消息，而不会被发现。
  • 签名否认：如果签名算法被破解，签名者可能会谎称自己未签署某份文档，从而破坏不可否认原则，并造成法律和后勤方面的难题。
  • 数据操纵和篡改：在签名用于保护数据完整性的场景中，如果算法较弱，攻击者可能会在不使签名失效的情况下修改数据，从而导致篡改行为无法被检测到，并可能导致关键信息泄露。

缓解措施

使用强大的加密签名算法

为降低这些风险，务必要使用经过严格审核的强加密签名算法：

  • RSA-2048/RSA-4096，内边距为 PSS
  • 采用安全曲线的椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA)

使用加密库中的安全原语来减少常见陷阱

选择合适的签名算法至关重要，但为了真正最大限度地减少安全漏洞，请考虑使用默认情况下可提供可靠安全保证的加密库。例如，Tink 通过提供以安全曲线为默认选项的 ECDSA 来简化签名选择，所有这些都在一个简单而全面的 API 中完成。这种方法不仅可以提高安全性，还可以省去复杂的配置或决策，从而简化开发流程。

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