HMAC 与长度扩展的利用链:三个前置条件与最小验证

密码学 · 3 分钟阅读· 115 次阅读

HMAC 套了两层哈希,正是为了避开长度扩展这类结构性弱点,这是结构问题不是实现 bug

这篇只讲机制与验证思路,所有测试都应该在授权范围内、对自己的环境做。

先说结论

三个条件全满足才是高危;只有一两个,多半是「理论上可以」。

  • 条件一:入口可达(能碰到)
  • 条件二:校验可绕(能通过)
  • 条件三:影响可证(能造成后果)
  • 验证:用无害 payload 证明,不落地
  • 修复:堵住入口或加严校验,二选一

条件一:入口可达

HMAC 套了两层哈希,正是为了避开长度扩展这类结构性弱点,这是结构问题不是实现 bug。

先确认这个入口是否对外、是否需要登录、是否有网关拦截。很多「漏洞」死在第一步。

条件二:校验可绕

比较签名要用常数时间函数,逐字节短路比较会泄漏已经匹配的前缀,耗时可以被测量。

校验的常见问题是「只做一次」和「只做黑名单」,绕过思路通常来自这两点。

条件三:影响可证

MAC 与密文分开校验容易出错,新系统优先用 AEAD 一次完成,分开校验迟早漏一处。

影响等级 判断依据 处置
高 可读取敏感数据或执行代码 立即修,评估是否已利用
中 可越权访问部分数据 本周内修
低 仅信息泄露,且需高权限 排期修
误报 条件二或三不成立 记录并关闭

HMAC 与长度扩展的利用链

这个问题的几个已知事实

公开资料里比较确定的几条:

  • 密钥短于哈希输出长度时 HMAC 会先补齐,安全性并不会因此提升

验证方法(无害)

用能证明问题存在的最小动作,不读取真实数据、不写入、不横向。

修复思路

先加密再 MAC 与先 MAC 再加密并不等价,前者是通常推荐的做法。

修完必须回归:同一入口的其它路径、同一参数在其它接口、以及历史数据的兼容。

再补充几点

这几条不改变结论,但会改变你评估风险时的顺序。

  • 把密钥直接拼在消息前面再做哈希,可以长度扩展,不能当 MAC 使用
  • 先加密再 MAC 与先 MAC 再加密并不等价,前者是通常推荐的做法
  • 用 sha256(secret + data) 当签名,被长度扩展打穿
  • 用双等号比较签名,觉得这点时间差可以忽略
  • MAC 只覆盖了正文,漏掉时间戳与用户 ID

能证明「三个条件都成立」,比能打穿更重要。

评论 (3)

白
白帽小陈

防御那节写得克制,没有教人打站,这点好评。

南
南风

补一句:修完要回归,很多人修一半。

K
Kai

日志留存时间那条被我们领导采纳了。

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