Hashing no setor de cibersegurança

O que é hashing no setor de cibersegurança?

Hashing é uma função matemática unidirecional que transforma dados em uma sequência de texto indefinido que não pode ser revertida ou decodificada.

No contexto da cibersegurança, hashing é uma forma de manter informações e dados confidenciais (como senhas, mensagens e documentos) seguros. Depois que esse conteúdo é convertido por meio de um algoritmo de hash, o valor resultante (ou código hash) fica ilegível para humanos e extremamente difícil de decifrar, mesmo com a ajuda de tecnologia avançada.

O hashing se tornou uma importante ferramenta de cibersegurança para as organizações, principalmente devido ao aumento do trabalho remoto e do uso de dispositivos pessoais. Ambas as tendências exigem que as organizações aproveitem a tecnologia de SSO (single sign-on, logon único) para capacitar a força de trabalho remota e reduzir problemas na experiência do usuário. Embora esta seja uma parte necessária dos negócios modernos, os invasores reconheceram a vulnerabilidade inerente das senhas e das credenciais de usuários armazenadas, o que significa que as empresas devem tomar medidas adicionais para manter essas informações seguras.

Componentes do hashing

O hashing tem três componentes principais:

1. A chave de entrada
2. A função hash
3. A tabela hash

Tipos de hashing

O hashing não é singular por natureza. Na verdade, há uma variedade de algoritmos de hash adequados para vários casos de uso. Aqui, exploramos quatro algoritmos de hash comuns:

1. LANMAN
2. NTLM
3. Script
4. Ehtash

Algoritmos de hash

LANMAN: o algoritmo de hash do Microsoft LAN Manager, ou LANMAN, é um sistema operacional de rede e protocolo de autenticação desenvolvido pela Microsoft principalmente para armazenar senhas. Introduzido na década de 1980, o LANMAN é hoje considerado amplamente obsoleto, embora seja talvez o exemplo mais conhecido de algoritmo de hash.

NTLM: o NTLM (Windows New Technology LAN Manager) é um conjunto de protocolos de segurança oferecidos pela Microsoft para autenticar identidades de usuários e proteger a integridade e a confidencialidade de suas atividades. Em sua essência, o NTLM é uma ferramenta de SSO que depende de um protocolo de desafio-resposta para confirmar o usuário sem exigir que ele envie uma senha, um processo conhecido como autenticação NTLM.

Scrypt: Scrypt é uma KDF (key derivation function, função de derivação de chave) e uma PBKDF (password-based key derivation function, função de derivação de chave baseada em senha) que pode converter dados ou senhas em chaves criptográficas. O objetivo principal do Scrypt é fornecer uma defesa mais robusta contra ataques criptográficos, como ataques de força bruta.

Ethash: Ethash é um algoritmo de hash de “prova de trabalho” desenvolvido pela rede Ethereum. O algoritmo é personalizado para proteger a rede de criptomoedas Ethereum e seu blockchain e validar transações na plataforma.

Casos de uso de hashing no setor de cibersegurança

O hashing desempenha um papel importante em muitos algoritmos e protocolos de cibersegurança. No nível mais básico, o hashing é uma maneira de codificar dados ou textos confidenciais em um valor indecifrável e incrivelmente difícil de decodificar.

A seguir, discutimos três dos casos de uso de hashing mais comuns no setor de cibersegurança:

1. Armazenamento de senha
2. Assinaturas digitais
3. Gerenciamento de arquivos e documentos

Armazenamento de senha

Armazenar senhas como texto simples em um sistema, aplicação ou dispositivo é extremamente arriscado. Uma solução de armazenamento de senha pode usar hashing para codificar e salvar credenciais de login como um valor com hash. Quando os usuários tentarem acessar o sistema no futuro, a solução irá autenticar o usuário validando a senha que foi inserida com o valor com hash no banco de dados.

Assinatura digital

Uma assinatura digital é uma técnica criptográfica usada para verificar a origem, autenticidade e integridade de uma mensagem, um documento ou uma transação.

Para criar uma assinatura digital usando hashing:

• Uma função hash é aplicada à mensagem original para criar um valor de hash seguro
• O valor do hash é então criptografado usando uma chave privada que pertence ao remetente; esse processo cria a assinatura digital
• O destinatário usa uma chave pública para descriptografar a assinatura digital
• O destinatário pega o valor de hash resultante e aplica a mesma função hash. Se os valores de hash forem correspondentes, isso prova que a mensagem não foi alterada e foi originada pelo remetente designado

Gerenciamento de arquivos e documentos

Embora as assinaturas digitais sejam frequentemente usadas para proteger e-mails e outras comunicações digitais, elas também podem autenticar e verificar qualquer tipo de transação ou documento eletrônico. Os dois principais casos de uso são:

1. Comparações de documentos: durante o hashing, a função hash produzirá uma sequência de caracteres de valor fixo que serve como um identificador exclusivo para qualquer tipo de documento ou arquivo. Se o documento for alterado de alguma forma, mesmo que minimamente, o valor de hash também será alterado. Como resultado, o hashing fornece uma maneira rápida e eficaz de comparar os arquivos e confirmar que eles não foram alterados ou comprometidos.
2. Verificação da integridade dos dados: para verificar a integridade dos dados em um arquivo ou documento, um algoritmo de hash pode ser usado para produzir uma soma de verificação, que é um valor de hash que reflete a soma do conjunto de dados. Essa soma de verificação acompanha os dados à medida que eles são compartilhados ou transmitidos. Após o recebimento, o usuário pode criar uma nova soma de verificação e compará-la com a original. Se os dois valores forem correspondentes, os dados serão considerados seguros.

Benefícios do hashing para a cibersegurança

O hashing é um componente essencial em muitas práticas e protocolos de cibersegurança. Os benefícios incluem:

• Segurança de senha forte: o hashing é uma parte essencial das ferramentas de IAM (gerenciamento de identidade e acesso). Ao utilizar uma ferramenta de hashing, uma organização pode garantir a identidade dos seus usuários e manter controles de acesso adequados. Isso ajuda a evitar ataques baseados em senhas, como password spraying ou roubo de credenciais.
• Integridade de arquivos e dados: depois que um arquivo, documento ou conjunto de dados é transformado em hash, qualquer alteração resultará em um novo valor de hash completamente diferente. Isso ajuda as organizações a rastrear e identificar se e quando os ativos foram alterados e a interromper imediatamente o uso de qualquer ativo que possa estar comprometido.
• Segurança de dados: um valor com hash é praticamente inútil para ciber criminosos e malfeitores porque é extremamente desafiador decodificar uma função hash unilateral. Isso significa que um comprometimento de dados pode não necessariamente resultar na perda de dados confidenciais se eles tiverem sido criptografados corretamente.
• Comunicações seguras: o hashing é uma parte essencial das assinaturas digitais, sendo a principal maneira de autenticar tanto o conteúdo de uma mensagem quanto a identidade do remetente.
• Downloads seguros: ao fazer download de um software ou de qualquer arquivo grande, os sistemas podem verificar o valor de hash do download para garantir que ele não foi infectado por malware.
• Detecção de ameaças aprimorada: os códigos hash são uma maneira rápida e eficaz de executar varreduras e descobrir ameaças conhecidas em um sistema ou na rede.

Limitações do hashing

Embora seja uma ferramenta útil, o hashing tem suas limitações. Nesta seção, exploramos alguns desafios e desvantagens da utilização do hashing no setor de cibersegurança:

• Colisão: uma colisão ocorre quando duas ou mais entradas resultam no mesmo valor de hash. Grandes empresas ou companhias que armazenam quantidades significativas de dados enfrentarão esse desafio e devem implementar uma solução para evitar tais colisões. Por exemplo, uma empresa pode implementar uma estratégia de encadeamento, que ocorre quando um valor duplicado é adicionado a uma lista vinculada na tabela de hash.
• Desempenho: o hashing pode ser um ato de equilíbrio. Os algoritmos foram projetados para otimizar tanto a velocidade quanto o uso da memória. Também devem ser capazes de suportar o nível de entrada de dados necessário para a empresa. Isso cria uma complexidade significativa em termos de design e evolução de algoritmos. No que diz respeito à cibersegurança, um algoritmo lento ou com atrasos significativos pode se traduzir em maior risco.
• Riscos de segurança: por definição, hashing é uma conversão unidirecional de dados em uma sequência de texto indecifrável. Em geral, é impossível reconverter o valor de hash em dados. No entanto, alguns adversários sofisticados podem descobrir ou adivinhar a função hash, o que lhes permitiria fazer engenharia reversa dos valores de hash ou adulterar o conjunto de dados criando entradas falsas.

Hashing vs. Criptografia

Embora o hashing e a criptografia possam parecer ter o mesmo resultado, na verdade eles são duas funções diferentes.

A principal diferença é que o hashing sempre foi pensado para ser uma conversão unidirecional de dados. O valor de hash é uma sequência única de texto que só pode ser decodificada se o adversário conseguir roubar ou adivinhar a função hash e, em seguida, fazer engenharia reversa na entrada de dados.

A criptografia de dados, por outro lado, é um processo bidirecional. Embora a criptografia também use algoritmos criptográficos para converter texto simples em um formato codificado, ela tem uma chave de decodificação correspondente que permite que os usuários descriptografem os dados.

Outra diferença importante é que o hashing oferece a capacidade de autenticar dados, mensagens, arquivos ou outros ativos. Os usuários podem confirmar se os dados enviados de um usuário para outro não foram interceptados e alterados comparando o valor de hash original com o produzido pelo destinatário. Com dados criptografados, por outro lado, não há como validar os dados ou saber se eles foram alterados, razão pela qual o hashing é a opção preferida para fins de autenticação.