PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2) ist eine genormte Funktion, um von einem Passwort einen Schlüssel abzuleiten, der in einem symmetrischen Verfahren eingesetzt werden kann. PBKDF2 ist Bestandteil der Public-Key Cryptography Standards der RSA-Laboratorien (PKCS #5), wurde im September 2000 auch von der Internet Engineering Task Force im RFC 2898 veröffentlicht und im Dezember 2010 offiziell vom National Institute of Standards and Technology (NIST) empfohlen.Meltem Sönmez Turan, Elaine Barker, William Burr, Lily Chen: Recommendation for Password-Based Key Derivation. Part 1: Storage Applications. (PDF; 129 kB) NIST (englisch). Der Standard wurde inzwischen überarbeitet und als RFC 8018 im Januar 2017 veröffentlicht.
PBKDF2 wird jedoch nicht nur zum Erzeugen von Schlüsseln für eine anschließende symmetrische Verschlüsselung, sondern oft auch für passwort-basierte Authentifizierung benutzt.
Die Ableitung Auf das Passwort wird eine pseudozufällige Funktion, wie zum Beispiel eine kryptologische Hashfunktion oder ein HMAC, zusammen mit einem Saltwert angewendet. Die Funktion wird danach mehrmals erneut auf das Passwort angewendet, unter Verwendung des vorherigen Ergebnisses als Saltwert. Diese Verkettung erschwert es, per Brute-Force-Methode aus dem Schlüssel auf das ursprüngliche Passwort zu schließen. Durch die Verwendung von Salt wird zusätzlich der Einsatz von Rainbow Tables stark erschwert. Durch Erhöhung der Anzahl der Durchgänge kann die Funktion auch der steigenden Leistung von Computern angepasst werden.
Anwendungen von PBKDF2 Wi-Fi Protected Access (WPA und WPA2) EncFS (Linux, FreeBSD und Mac OS X) ab Version 1.5.0 WinZip-AES-Verschlüsselung VeraCrypt (Windows, Linux und Mac OS X) GRUB2 (boot loader) LUKS Boxcryptor MediaWiki ab Version 1.24.0 Django Bitwarden S-Trust (Dokumenten- und Passwort-Manager der Sparkasse)
Kritik und Alternativen PBKDF2 gilt als anfällig für Angriffe mit spezieller Hardware wie Grafikprozessoren (GPU), Field Programmable Gate Arrays (FPGA) und anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC).Markus Dürmuth, Tim Güneysu, Markus Kasper, Christof Paar, Tolga Yalcin, Ralf Zimmermann: Evaluation of Standardized Password-Based Key Derivation against Parallel Processing Platforms. In: Computer Security – ESORICS 2012. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-33166-4, S. 716–733. European Union Agency for Network and Information Security, S. 53. Durch die geringe Speicheranforderung kann die Funktion preiswert in entsprechender Hardware implementiert und so Wörterbuchangriffe oder Brute-Force-Methoden parallel ausgeführt werden. Diese Angriffsfläche gilt, wenn auch aufgrund der moderaten Speicheranforderungen weniger dramatisch, ebenfalls für bcrypt. Eine Schlüsselableitungsfunktion, die auch gegen Angriffe mit spezieller Hardware schützen soll, ist die Funktion Scrypt, die als Internet-Draft publiziert wurde, sowie das neuere Argon2.
Weblinks Implementierung in JavaScript auf anandam.name Empfehlung des NIST auf nist.gov
Einzelnachweise
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