Sieben kritische Schwachstellen in Hash-Funktionen erklärt und wie IT-Administratoren sich davor schützen können 

Hash-Funktionen spielen eine zentrale Rolle bei der Cybersicherheit und fungieren als stille Hüter der Datenintegrität und Authentifizierung. Sie wandeln Daten in Zeichenfolgen fester Größe um, die nahezu unmöglich zurückzuentwickeln sind. Mit der Weiterentwicklung der Cyberbedrohungen wird es jedoch immer wichtiger, die Feinheiten der Hash-Angriffstypen in der Cybersicherheit zu verstehen, um moderne digitale Umgebungen zu schützen. Ein effektives Schwachstellenmanagement ist entscheidend, um Schwachstellen zu identifizieren, die durch diese Angriffe ausgenutzt werden könnten. 

Mit der Zunahme ausgeklügelter Cyberangriffe konzentrieren sich Endpunktsicherheitslösungen nun darauf, diese Funktionen zu stärken, um Datenschutzverletzungen und unbefugten Zugriff zu verhindern. Bei der Abwehr von Hash-Angriffen bedeutet Endpunktsicherheit, die Sicherheit der Endgeräte zu gewährleisten, unbefugten Zugriff zu verhindern und sicherzustellen, dass alle Daten, die über diese Endpunkte verarbeitet werden, unkompromittiert bleiben. 

IT-Administratoren müssen den Arten von Hash-Angriffen einen Schritt voraus sein, um Unternehmensdaten zu schützen. Wenn Sie wissen, dass sich entwickelnde Bedrohungen auf Hash-Funktionen abzielen, können Sie starke Sicherheitsmaßnahmen implementieren, die Ihnen helfen, potenzielle Schwachstellen zu vermeiden und Ihr Netzwerk sicher zu halten. 

Was sind Hash-Funktionen?  

Eine Hash-Funktion ist ein mathematischer Algorithmus, der Eingabedaten in eine Zeichenkette fester Größe umwandelt, die zufällig erscheint. Dieser Prozess ist deterministisch und unidirektional, was bedeutet, dass die gleiche Eingabe immer die gleiche Ausgabe erzeugt. Die ursprüngliche Eingabe kann jedoch nicht einfach aus dem Hash abgerufen werden. 

Hash-Funktionen werden häufig für die Passwortspeicherung verwendet, um sicherzustellen, dass auch bei einer Kompromittierung einer Datenbank die eigentlichen Passwörter geschützt bleiben. Sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Überprüfung der Datenintegrität und bei digitalen Signaturen. Hash-Funktionen werden verwendet, um zu bestätigen, dass die Daten während der Übertragung nicht verändert wurden. 

Die 7 Arten von Hash-Angriffen 

Ein IT-Administrator, der die Cybersicherheitsabwehr stärken möchte, sollte sich der verschiedenen Arten von Angriffen auf Hash-Funktionen bewusst sein. Sehen wir uns diese Beispiele für Hash-Angriffstypen an, um herauszufinden, wie Angreifer diese Funktionen ausnutzen und was getan werden kann, um sie zu verhindern. 

1. Brute-Force-Angriffe

Bei einem Brute-Force-Angriff probieren Cyberkriminelle systematisch jede mögliche Kombination von Zeichen aus, um die ursprüngliche Eingabe hinter einem Hash aufzudecken. Diese Methode nutzt die Tatsache aus, dass einige Passwörter kürzer und weniger komplex sind, wodurch sie leichter zu knacken sind. 

Brute-Force-Angriffe sind zwar zeitaufwändig, können aber gegen schwache Passwörter effektiv sein. Wenn ein Angreifer über genügend Rechenleistung verfügt, können selbst mäßig komplexe Passwörter schließlich kompromittiert werden, was zu unbefugtem Zugriff auf sensible Daten führt. 

Um sich gegen Brute-Force-Angriffe zu verteidigen, müssen Sie die Verwendung komplexer Passwörter fördern, die Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen kombinieren. Die Implementierung von Kontosperrungsrichtlinien nach einer bestimmten Anzahl fehlgeschlagener Versuche kann Angreifer ebenfalls abschrecken. 

2. Wörterbuch-Angriffe

Wörterbuchangriffe funktionieren ähnlich wie eine entschlossene Schatzsuche durch einen vorhersehbaren Satz gängiger Passwörter. Die Angreifer verwenden eine vorkompilierte Liste beliebter Wörter und Passwörter und verlassen sich dabei auf die konsequente Liebe der Menschen zu Klassikern wie „Passwort“ oder „123456“. Es ist, als würden sie sich auf die Tatsache verlassen, dass niemand so vorhersehbar sein kann (und doch sind es viele). Mit 300 Milliarden Passwörtern, die laut Cybersecurity Ventures in diesem Jahr weltweit im Umlauf waren, könnte man meinen, dass die Kreativität gedeihen würde – aber leider scheint es, dass einige Personen es immer noch vorziehen, „password1“ zu verwenden, als ob das Hinzufügen einer einzelnen Nummer eine Meisterleistung des Sicherheitsgenies wäre. 

Bei diesem Angriff werden Benutzer ausgenutzt, die einfache, gängige Passwörter auswählen, die in Passwortwörterbüchern verfügbar sind. Es reduziert die Zeit, die zum Knacken eines Passworts benötigt wird, im Vergleich zu Brute-Force-Methoden erheblich. 

Erzwingen Sie Richtlinien für sichere Passwörter, die eine Mischung aus Groß- und Kleinbuchstaben, Zahlen und Sonderzeichen erfordern. Sperren Sie außerdem häufig verwendete Passwörter, um sicherzustellen, dass die Benutzer sicherere Optionen wählen. Regelmäßige Passwortaktualisierungen und die Durchsetzung eindeutiger Passwörter können dazu beitragen, das Risiko von Wörterbuchangriffen zu verringern 

3. Rainbow Table Angriffe

Bei Rainbow-Table-Angriffen werden vorberechnete Tabellen verwendet, um kryptografische Hash-Funktionen umzukehren. Diese Tabellen ordnen Hashes ihren ursprünglichen Klartexteingaben zu und beschleunigen den Cracking-Prozess erheblich. Im Gegensatz zu Brute-Force-Angriffen, bei denen Hashes in Echtzeit generiert werden, ermöglichen Rainbow-Tabellen Angreifern, vorherige Berechnungen zu nutzen, um den Angriffsprozess zu beschleunigen. 

Rainbow-Tabellen reduzieren die Zeit, die zum Knacken von Hashes benötigt wird, da der Hash jedes möglichen Passworts nicht mehr im laufenden Betrieb berechnet werden muss. Diese Effizienz macht sie zu einem wirksamen Werkzeug, um Systeme zu kompromittieren. 

Implementieren Sie Salting, um jeden Hash einzigartig zu machen und so Rainbow-Table-Angriffe zu vereiteln. Verwenden Sie außerdem Tools zur Sicherheitsbewertung, um Ihre Hashing-Mechanismen regelmäßig auf Schwachstellen zu überprüfen. Das Salzen in Kombination mit dem Dehnen von Schlüsseln kann zusätzliche Rechenbarrieren schaffen, die es für Angreifer noch schwieriger machen, erfolgreich zu sein. 

4. Kollisionsangriffe

Kollisionen treten auf, wenn zwei verschiedene Eingaben dieselbe Hashausgabe erzeugen, was die Eindeutigkeit der Hashfunktion untergräbt. Diese Schwachstelle kann ausgenutzt werden, um Systeme zu täuschen, die für die Datenintegrität auf Hashes angewiesen sind. 

Angreifer können Kollisionen finden, um Datenintegritätsprüfungen zu untergraben. Diese Schwachstelle ermöglicht es ihnen, bösartige Daten unentdeckt zu ersetzen. Dies kann zu nicht autorisierten Transaktionen oder der Verbreitung von Malware führen. Darüber hinaus können Kollisionsangriffe die Zuverlässigkeit digitaler Signaturen untergraben und zu betrügerischen Aktivitäten führen. 

Um sich effektiv vor Kollisionsschwachstellen zu schützen, verwenden Sie kollisionsresistente Hash-Funktionen wie SHA-256 oder SHA-3. Ein Upgrade von älteren Algorithmen wie MD5 oder SHA-1 ist sehr vorteilhaft, da diese veralteten Hashes anfälliger für Angriffe sind. Diese älteren Algorithmen erschweren ein effektives Cyber-Bedrohungsmanagement erheblich. 

5. Angriffe mit Längenverlängerung

Length-Extension-Angriffe nutzen bestimmte Hash-Funktionen aus, indem sie es Angreifern ermöglichen, zusätzliche Daten an einen Hash anzuhängen, ohne die ursprüngliche Eingabe zu kennen. Dies ist aufgrund der Art und Weise möglich, wie einige Algorithmen Daten in Blöcken verarbeiten. Diese Angriffe können es böswilligen Akteuren ermöglichen, Signaturen zu fälschen oder Datenintegritätsprüfungen zu manipulieren. 

Algorithmen wie MD5 und SHA-1 sind, wie bereits erwähnt, besonders anfällig für Längenverlängerungsangriffe. Ihr Design ermöglicht es Angreifern, Hashes auf eine Weise zu manipulieren, die die Sicherheit gefährden kann. Die Abkehr von diesen veralteten Algorithmen hin zu stärkeren Optionen wie SHA-256 ist unerlässlich, um die Anfälligkeit für solche Angriffe zu verringern. 

Verwenden Sie HMAC (Hash-based Message Authentication Code) für die Nachrichtenauthentifizierung, um Angriffe mit Längenverlängerung zu verhindern. HMAC fügt eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzu, indem es einen geheimen Schlüssel in den Hashing-Prozess integriert, der sich an den Best Practices eines Plans zur Reaktion auf Cybersicherheitsvorfälle orientiert. 

6. Geburtstags-Angriffe

Geburtstagsangriffe nutzen das Geburtstagsparadoxon, ein Konzept der Wahrscheinlichkeitstheorie, das es einfacher macht, zwei Eingaben mit demselben Hash zu finden als erwartet. Dies reduziert den Rechenaufwand, der für das Auffinden von Kollisionen erforderlich ist. Das Konzept beruht auf der überraschenden Wahrscheinlichkeit, dass in einer relativ kleinen Menge zwei Elemente übereinstimmende Hashes haben könnten. Dies macht solche Angriffe auch dann möglich, wenn es sich um ansonsten starke Hash-Funktionen handelt. 

Durch die Ausnutzung dieses Paradoxons können Angreifer die Komplexität beim Auffinden von Kollisionen in einer Hash-Funktion erheblich reduzieren. Dies kann die Datenintegrität und die Authentifizierungsprozesse beeinträchtigen. Solche Schwachstellen können verschlüsselte Kommunikation untergraben und Angreifern helfen, Nachrichten abzufangen oder zu verändern. Darüber hinaus können sie unbefugten Zugriff erleichtern. 

Verwenden Sie Hash-Funktionen mit größeren Ausgabegrößen, wie z. B. SHA-256 oder SHA-3, um Geburtstagsangriffe rechnerisch unmöglich zu machen. Das Hinzufügen zusätzlicher Komplexität des Hashing-Prozesses garantiert, dass Angreifer vor einer erheblichen Rechenherausforderung stehen, sodass die Wahrscheinlichkeit erfolgreicher Kollisionen verringert wird. 

7. Pass-the-Hash-Angriffe

Bei Pass-the-Hash-Angriffen verwenden Angreifer gestohlene Hash-Werte, um sich in einem Netzwerk zu authentifizieren, ohne die eigentlichen Passwörter zu knacken. Diese Methode nutzt Schwachstellen in Authentifizierungsprotokollen aus. Es kann besonders effektiv in Umgebungen sein, in denen schwache Praktiken für den Umgang mit Anmeldeinformationen vorhanden sind. 

Solche Angriffe können zu einer vollständigen Kompromittierung der Domäne führen, insbesondere in Windows-Umgebungen, in denen Hash-Werte aus dem Speicher extrahiert werden können. Diese Schwachstelle stellt eine erhebliche Bedrohung für die Netzwerksicherheit dar. Angreifer, die den Hash erfolgreich passieren, können sich lateral innerhalb des Netzwerks bewegen und so Zugang zu kritischen Systemen erhalten. Sobald sie drin sind, können sie ihre Privilegien erhöhen und ihre Reichweite und Kontrolle über das kompromittierte Netzwerk erweitern. 

Begrenzen Sie die Hash-Gefährdung, indem Sie Administratorrechte einschränken und die Multi-Faktor-Authentifizierung verwenden. Die Implementierung der Multi-Faktor-Authentifizierung bietet Ihnen eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme und erschwert es Angreifern, sich unbefugten Zugriff zu verschaffen. 

Abwehr von Hash-Angriffen 

Hash-Funktionen spielen eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Datensicherheit, aber sie sind nicht ohne Schwachstellen. In diesem Abschnitt untersuchen wir Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um sich gegen verschiedene Arten von Hash-Angriffen zu verteidigen. 

Implementieren Sie starke Hash-Funktionen 

Wechseln Sie zu starken Algorithmen wie SHA-256 oder SHA-3, um die Sicherheit zu erhöhen. Diese Funktionen sind weniger anfällig für Angriffe und bieten Ihnen eine stärkere Abwehr gegen potenzielle Sicherheitsverletzungen. Es ist auch wichtig, ältere, anfällige Algorithmen systematisch auf allen Systemen auslaufen zu lassen, um potenzielle Schwachstellen zu minimieren. 

Verwenden Sie Salzen und Pfeffern 

Das Hinzufügen von zufälligen Daten oder „Salt“ zu Passwörtern vor dem Hashing macht jeden Hash einzigartig und vereitelt Angriffe auf Regenbogentabellen. Beim Peppering wird ein geheimer Wert verwendet, der dem Hashing-Prozess hinzugefügt wird. Darüber hinaus trägt die Sicherstellung, dass die Salze einzigartig und ausreichend lang sind, dazu bei, diese Schutzmaßnahmen noch wirksamer zu machen. 

Wichtige Dehnungstechniken 

Verwenden Sie Algorithmen wie bcrypt, scrypt oder Argon2, um Key Stretching zu implementieren. Diese Techniken verlangsamen Angreifer, indem sie die Rechenzeit erhöhen, die zum Knacken jedes Hashes erforderlich ist. Die Integration dieser Key-Stretching-Algorithmen in bestehende Systeme ist erforderlich, um sicherzustellen, dass Angreifer bei Brute-Force-Angriffen auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen. 

Aktualisieren Sie regelmäßig die Sicherheitsprotokolle 

Bleiben Sie über Schwachstellen in aktuellen Hash-Funktionen informiert und aktualisieren Sie Ihre Systeme entsprechend. Die Verwendung von Tools in Bezug auf Hash-Angriffstypen kann helfen, Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben, bevor sie ausgenutzt werden. Regelmäßige interne Sicherheitsaudits und Penetrationstests können ebenfalls dazu beitragen, die Protokolle auf dem neuesten Stand zu halten und effektiv gegen neue Bedrohungen vorzugehen. 

Bewährte Methoden 

Sie sollten wichtige bewährte Methoden implementieren, die dazu beitragen, potenzielle Sicherheitsrisiken zu vermeiden. Die folgenden Strategien konzentrieren sich auf die Durchsetzung von Passwortrichtlinien, die Verbesserung der Benutzerschulung und die Nutzung der Multi-Faktor-Authentifizierung, um die allgemeine Cybersicherheit zu stärken. 

• Erzwingen Sie Richtlinien für sichere Passwörter: Verlangen Sie Kennwörter, die komplex, einzigartig und regelmäßig aktualisiert werden. Dadurch wird das Risiko erfolgreicher Brute-Force- und Wörterbuchangriffe reduziert. 

• Benutzer schulen: Führen Sie Schulungen durch, um die Benutzer über die Bedeutung der Passwortsicherheit und die mit schwachen Anmeldeinformationen verbundenen Risiken zu informieren. 

• Implementieren Sie Multi-Faktor-Authentifizierung (MFA): Das Hinzufügen einer zusätzlichen Sicherheitsebene, die über Passwörter hinausgeht, erschwert Angreifern den unbefugten Zugriff erheblich. 

• Überwachen und prüfen Sie Systeme: Überprüfen Sie regelmäßig auf unbefugten Zugriff und ungewöhnliche Aktivitäten. Das Führen von Protokollen und die Durchführung von Audits können dazu beitragen, Bedrohungen umgehend zu erkennen und darauf zu reagieren.  

Erhöhen Sie die Sicherheit mit Trio 

Mobile Device Management (MDM) steht in direktem Zusammenhang mit der Endpunktsicherheit, die für die Abwehr von Hash-Angriffen von entscheidender Bedeutung ist. Durch die Sicherung von Geräten und die Verwaltung des Zugriffs tragen MDM-Lösungen dazu bei, nicht autorisierte Aktivitäten zu verhindern, die Hash-Funktionen gefährden könnten. 

Unser MDM-Produkt Trio bietet umfassende Sicherheitsfunktionen, die sich an den besprochenen Best Practices orientieren. Es hilft dabei, starke Passwortrichtlinien durchzusetzen, die Multi-Faktor-Authentifizierung zu implementieren und Geräte auf ungewöhnliche Aktivitäten zu überwachen. Wir laden Sie ein, unsere kostenlose Demo auszuprobieren, um zu sehen, wie Trio Ihre Sicherheitslage stärken kann. 

Schlussfolgerung 

Das Verständnis und die Abwehr verschiedener Arten von Hash-Angriffen ist in der sich verändernden Cyber-Landschaft von heute erforderlich. IT-Administratoren können Strategien zum effektiven Schutz von Unternehmensdaten implementieren, indem sie diese Bedrohungen erkennen. 

Cyberbedrohungen sind immer auf dem Vormarsch, daher ist es unerlässlich, sich über die neuesten Angriffsmethoden und Abwehrmechanismen zu informieren. Die regelmäßige Aktualisierung Ihres Wissens und Ihrer Systeme trägt zur Aufrechterhaltung der Sicherheit bei. 

Wir empfehlen Ihnen, Maßnahmen zu ergreifen und Lösungen wie Trio zu erkunden, um die Sicherheitslage Ihres Unternehmens zu verbessern. Der Schutz Ihrer Daten beginnt mit dem Verständnis der Risiken und der Implementierung umfassender Abwehrmaßnahmen.