Função de derivação de chave
Função de Derivação de Chave
Uma Função de Derivação de Chave (KDF) é um algoritmo criptográfico que deriva uma ou mais chaves secretas a partir de um valor secreto, como uma senha ou frase secreta. Seu objetivo principal é tornar computacionalmente inviável reverter o processo e recuperar o segredo original a partir das chaves derivadas.
Como Funcionam as Funções de Derivação de Chave
As Funções de Derivação de Chave servem a vários propósitos no campo da criptografia. Elas são comumente usadas nas seguintes situações:
KDF Baseada em Senha: Em sistemas que armazenam e transmitem senhas de forma segura, uma KDF é empregada para derivar uma chave criptográfica a partir da senha. Isso garante que, mesmo se a chave derivada for comprometida, será computacionalmente difícil obter a senha original. Algoritmos populares de KDF baseados em senha incluem Argon2, PBKDF2 e bcrypt.
Exemplo: Considere um banco de dados de senhas de usuários. Em vez de armazenar as senhas diretamente, usa-se uma KDF para derivar um hash da senha, que é então armazenado no banco de dados. Quando um usuário insere sua senha durante o processo de login, o mesmo algoritmo KDF é usado para derivar o hash da senha inserida, e ele é comparado com o hash armazenado. Dessa forma, a senha original permanece desconhecida para quem acessar o banco de dados de senhas.
Derivação de Chave Criptográfica: KDFs são usadas para derivar chaves criptográficas para fins de criptografia, descriptografia ou autenticação. Essas chaves são essenciais para garantir a confidencialidade, integridade e autenticidade dos dados. KDFs criptográficas fornecem um meio de gerar chaves seguras que são resistentes a ataques que tentam adivinhar ou derivar a chave original. KDFs criptográficos conhecidas incluem HKDF (Função de Derivação de Chave baseada em HMAC), scrypt e a função de expansão de chave no protocolo TLS (Transport Layer Security).
Exemplo: Em um aplicativo de mensagens seguras, uma KDF pode ser usada para derivar chaves de sessão para criptografar e descriptografar mensagens. A KDF usa parâmetros de entrada como uma chave secreta compartilhada, um nonce e dados contextuais adicionais, e produz chaves de sessão únicas para cada sessão. Dessa forma, mesmo que um atacante intercepte mensagens criptografadas, ele não pode derivar as chaves de sessão sem o conhecimento da chave secreta compartilhada.
Fortalecimento de Chave: KDFs também são usadas para fortalecer chaves ou senhas fracas, aumentando sua entropia e tornando-as mais resistentes a ataques de força bruta. Aplicando a KDF várias vezes ou iterando o processo com dados aleatórios adicionais, a chave derivada resultante torna-se mais computacionalmente cara de quebrar.
Exemplo: Quando um usuário escolhe uma senha fraca, uma KDF pode ser usada para fortalecê-la. Aplicando o algoritmo KDF com um número elevado de iterações e um sal aleatório, a chave derivada resultante torna-se exponencialmente mais difícil de adivinhar ou quebrar usando métodos de força bruta.
Dicas de Prevenção
Para maximizar a segurança proporcionada pelas Funções de Derivação de Chave, considere as seguintes dicas de prevenção:
Use Senhas Fortes: Empregar senhas fortes e únicas aumenta significativamente a dificuldade de reverter o processo de KDF. Utilize uma combinação de letras maiúsculas e minúsculas, números e caracteres especiais nas suas senhas. Evite palavras ou padrões comuns e fáceis de adivinhar.
Selecione Algoritmos de KDF Seguros: É crucial escolher algoritmos de KDF bem estabelecidos e testados que tenham sido amplamente analisados e sejam resistentes a ataques criptográficos conhecidos. Consulte fontes confiáveis e padrões criptográficos para recomendações.
Implemente Salting Iterativo: Adicionar sal aleatório e iterar o processo de KDF pode aumentar significativamente a segurança das chaves derivadas, particularmente em aplicações baseadas em senha. Sal é um valor aleatório adicionado à entrada da KDF, garantindo que a mesma entrada produza uma saída diferente. Iterar o processo de KDF várias vezes introduz um custo computacional que torna ataques de força bruta mais demorados.
Exemplo: A função de hash de senha bcrypt é um desses algoritmos que incorpora sal e iterações. Ele ajuda a proteger contra ataques de tabela arco-íris, onde tabelas pré-computadas de hashes de senha são usadas para rápida comparação com hashes armazenados.
Mantenha-se Atualizado: Acompanhe os avanços, pesquisas e vulnerabilidades no campo da criptografia. Atualize regularmente seus sistemas para incorporar os patches de segurança e melhorias mais recentes.
Termos Relacionados
Sal (Criptografia): Um valor aleatório adicionado à entrada de uma Função de Derivação de Chave para evitar que a mesma entrada produza a mesma saída. Salting é uma técnica eficaz para defender contra vários ataques, incluindo ataques de tabela arco-íris.
Ataque de Força Bruta: Um método de tentativa e erro usado por atacantes para decodificar dados criptografados ou senhas. Ataques de força bruta envolvem tentar sistematicamente todas as combinações possíveis até encontrar a correta.
Compreendendo e implementando os conceitos e práticas recomendadas associados às Funções de Derivação de Chave, você pode aumentar significativamente a segurança e a integridade dos sistemas criptográficos, protegendo informações sensíveis e prevenindo acessos não autorizados.