Aliñando contraseñas en base de datos, ¿desarrollas o enriqueces?

25 mayo, 2015/en Control de acceso, Desarrollo/por Cristóbal Espinosa

En el anterior post hablamos de contraseñas desde el punto de vista de un usuario, de la importancia que tiene tener una buena política para evitar que sean sencillas de descubrir tanto a nivel de imaginación como de procesamiento mediante fuerza bruta.

En esta entrada vamos a centrarnos en las formas que hay para tratarlas y almacenarlas poniéndonos en la piel del desarrollador de aplicaciones.

La prehistoria… ¿o no?

Hace años, las aplicaciones que necesitaban gestión de usuarios se creaban implementando acceso a una base de datos en la que se guardaba la habitual pareja “usuario – contraseña”. Cuando se realizaba el proceso de login en el que el usuario indicaba sus credenciales (<user, <password>), bastaba con preguntar algo del tipo:

select user from users where user = <user> and password = <password>

Si obteníamos respuesta, entonces el usuario era quien decía ser, así de sencillo.

Esto, que debería ser algo totalmente obsoleto, todavía lo podemos encontrar en muchas más aplicaciones webs y de escritorio de las que creeríamos…

A modo de ejemplo, el dump de una base de datos MySql de una conocida marca de… (la llamaremos “Acuario” para no dar su verdadero nombre) almacena las credenciales de sus usuarios en un sistema vulnerable a ataques SQL Injection tal que así:

Dump MySQL con información privada en texto plano

No hace falta decir que almacenar nombre, apellidos, usuario y contraseña de esta forma no es lo correcto, el desarrollador no ha hecho bien los deberes.

Almacenamiento de hashes

El siguiente paso fue dejar de almacenar los dos valores para almacenar el usuario y “algo” relacionado con la contraseña. Ese algo es un hash.

Un hash es el equivalente a una huella digital. Se consigue realizando un proceso matemático que da un valor de salida determinado a un objeto de entrada (podemos hablar de un fichero, un texto, un número…). Es importante tener en cuenta que un proceso de hashing debe ser irreversible, lo que quiere decir que no debemos ser capaces de calcular el objeto de entrada a partir del objeto de salida (ahí reside su fuerza como algoritmo).

Aunque no vamos a entrar en ellos, los algoritmos de hashing habituales son SHA (Secure Hash Algorith) y MD5 (Message-Digest Algorithm 5).

El sentido de todo esto es almacenar hashes en lugar de contraseñas. Así, si alguien ve nuestro hash, no le servirá de nada ya que no podrá deshacerlo.

En este caso, se ha dado un paso más para complicarle la vida a un atacante. Suponiendo que ha conseguido el dump de nuestra base de datos de usuarios, ya no lo tendrá tan sencillo como antes (recordemos que solamente tenía que saber leer para conseguir las credenciales). Ahora tendrá que realizar un ataque de fuerza bruta para generar hashes e ir comparando hasta dar con el objeto de entrada que genera el hash de salida almacenado en la tabla.

Aquí enlazamos con la importancia de tener una buena política de contraseñas, ya que existe lo que se conoce como “tablas rainbow” que son tablas con hashes ya calculados para grandes cantidades de posibles contraseñas.

Cuanto más sencilla sea nuestra contraseña, más probabilidad habrá de que se encuentre en una de estas tablas y que el atacante consiga las credenciales.

El funcionamiento desde el punto de vista del desarrollo es sencillo, cuando ingresemos nuestras credenciales <user> y <password>, se calcula el hash de la contraseña introducida y se compara con el que hay en base de datos, algo como:

select user from users where user = <user> and hash = hash(<password>)

En este ejemplo podemos ver una base de datos de prueba en la que se han obtenido los nombres de usuario y los hashes. Mediante un ataque de fuerza bruta con diccionario incluso se han podido sacar algunas contraseñas en claro.

Dump MySQL con información privada hasheada y algunos valores obtenidos mediante fuerza bruta.

La práctica actual, “aliñando” el problema

Para atajar el problema de las tablas rainbow se ha optado por dar un paso más en complicar la vida al atacante. Surgen entonces los planteamientos con «salt & pepper» (sal y pimienta), que consisten en utilizar cadenas que se concatenan con la contraseña de usuario para convertir cualquier password débil en una password fuerte.

Imaginemos que tu contraseña es algo como “123456” (sólo números y longitud 6). El hash de esta contraseña va a estar en tablas rainbow, por lo que el atacante conseguiría credenciales casi al instante.

La aplicación podría añadirle el salt “f0Et%%kS*yJ@” y convertir tu pass en “123456_f0Et%%kS*yJ@”. Con este sencillo paso, tu clave débil se ha convertido en una clave fuerte, hemos conseguido una buena defensa frente a ese atacante.

Normalmente ese salt se almacena en la propia base de datos y se utiliza para realizar la consulta, que sería del tipo:

select user from users where user = <user> and hash = hash(<password>+salt)

Como alternativa o paso más, podríamos utilizar el pepper que es igual que salt, pero almacenado fuera de la base de datos.

Dump MySQL con hash y salt almacenados en la misma tabla

¿ Con esto ya estamos seguros?

La seguridad absoluta es una quimera, en nuestro caso (recordad que tenemos puesto el casco de desarrollador ahora mismo) nuestra intención es que los datos que almacenamos sean lo más complejos de obtener en el caso hipotético de que un usuario malicioso haya llegado a ellos.

Debemos poner medidas externas para evitar que se pueda acceder a la base de datos, pero tomar este tipo de controles es una buena práctica que todo desarrollador debe tener en cuenta.

Pensad siempre que si alguien quiere entrar, es posible que lo consiga. Cuantas más piedras le pongamos en el camino, más probabilidad tendremos de aburrirle en su tarea y de que decida cambiar por otro objetivo más sencillo.

Pero sobre todo, a nivel de imagen, no podemos permitirnos que los datos personales de nuestros clientes sean publicados, es nuestro deber aplicar medidas preventivas como estas, sobre todo cuando son tan sencillas de implementar.

Espero haberte ayudado con esta visión de seguridad en contraseñas desde los perfiles de usuario y desarrollador. En cualquier caso, si ves algún error, no estás de acuerdo con lo que cuento o quieres hacer alguna aportación, no dudes en pasarte por los comentarios.

¡Feliz semana!

Acerca de
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Cristóbal Espinosa

Cloud Security Manager en Accenture.

Ingeniero en Informática, Máster en Seguridad de la Información, CISA, CPTP, ISO 27.001 LA y AWS Certified.

He sido galardonado con el premio Microsoft Imagine Cup 2.007 en la categoría Software Design y como Microsoft Active Professional en 2.010. También con el diploma honorífico de la Universidad de Granada y el X premio Granada Joven.

Actualmente trabajo como Cloud & Big Data Security Manager en Accenture, donde soy responsable de proyectos relacionados con la definición y securización de entornos cloud, especializado en Amazon Web Services.

Si quieres saber más o contactar, puedes ver mi perfil en LinkedIn.

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