Ataques de Rainbow Table: Cómo funcionan y cómo defenderse de ellos

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Definición y propósito de los ataques de Rainbow Table

Cuando un usuario crea una contraseña, se convierte en un hash, que es una cadena de longitud fija que no se parece en nada a la contraseña original (texto plano). Hacer hash de las contraseñas ayuda a mantenerlas seguras porque no existe un algoritmo inverso para determinar las contraseñas en texto plano a partir de sus valores de hash.

Un ataque de tabla arcoíris en ciberseguridad explota otra característica fundamental del hashing: Un algoritmo de hashing siempre producirá el mismo hash para una contraseña de usuario dada. Por lo tanto, los actores maliciosos pueden crear listas de contraseñas comúnmente utilizadas y calcular sus hashes para crear tablas arcoíris. Luego, si pueden poner sus manos en la base de datos de contraseñas hasheadas de una empresa, simplemente pueden buscar cada uno de los valores hasheados en sus tablas arcoíris. Si encuentran una coincidencia, instantáneamente conocen la contraseña en texto plano correspondiente. Este enfoque requiere mucho menos tiempo y recursos computacionales que descifrar contraseñas.

Comprender el Hashing y su papel en la seguridad

¿Qué es el Hashing?

El hashing es el proceso de convertir datos de entrada (como una contraseña en texto plano) en una cadena de caracteres de tamaño fijo mediante un algoritmo matemático. Se utiliza comúnmente para proteger contraseñas, firmas digitales y otra información sensible.

Cómo funcionan las funciones hash

Una función hash transforma los datos de entrada, independientemente de su longitud, en una cadena de salida única y de longitud fija. Esta huella digital parece estar completamente desvinculada de los datos originales. Incluso cambios mínimos en la entrada producirán variaciones sustanciales en el hash resultante. Sin embargo, la misma entrada siempre produce el mismo hash.

Por qué el Hashing es vulnerable a los ataques de Rainbow Table

Los algoritmos de hashing antiguos son particularmente vulnerables a ataques rainbow porque los hashes que crean son fáciles de predecir. Más adelante en este artículo, discutimos estrategias efectivas para reducir el riesgo, incluyendo el uso de técnicas como el salting para hacer las tablas rainbow menos efectivas y la adopción de autenticación multifactor para frustrar a los atacantes que logran descubrir contraseñas en texto plano.

Cómo funcionan los ataques de contraseñas con Rainbow Table

Generación y estructura de Rainbow Tables

Las tablas arcoíris son grandes bases de datos que contienen pares de contraseñas en texto plano y sus correspondientes valores hash. Tener una tabla arcoíris precalculada hace que sea bastante sencillo determinar contraseñas en texto plano:

1. Un atacante obtiene una base de datos de hashes de contraseñas de un sistema comprometido.
2. El atacante ejecuta un programa que intenta hacer coincidir cada valor hash con su tabla arcoíris.
3. Si no se encuentra un hash dado, el programa aplica una función de reducción y busca de nuevo. Este proceso se repite hasta que se encuentra una coincidencia.
4. La contraseña original se recupera entonces.

Diferencias entre ataques de fuerza bruta y ataques de diccionario

En un ataque de fuerza bruta, un adversario intenta iniciar sesión en un sistema simplemente adivinando muchas combinaciones posibles de nombre de usuario/contraseña. Un ataque de diccionario es un tipo específico de ataque de fuerza bruta que utiliza palabras del diccionario como contraseñas candidatas. Estos tipos de ataques son relativamente fáciles de llevar a cabo y no dependen de las técnicas de hashing en uso. Sin embargo, es relativamente fácil para los defensores detectarlos, y muchas organizaciones siguen la mejor práctica de bloquear cuentas después de un cierto número de intentos fallidos de inicio de sesión para frustrar ataques de fuerza bruta.

Un ataque con tabla arcoíris, por otro lado, implica robar una base de datos de contraseñas hasheadas e intentar hacerlas coincidir con una tabla de hashes de contraseñas comunes. Una ventaja clave es que una vez que se ha robado la base de datos de contraseñas, no hay actividad en la red de la víctima que los defensores puedan detectar. Sin embargo, las tablas arcoíris toman tiempo en generarse y requieren un espacio de almacenamiento significativo.

Tenga en cuenta que todos estos ataques funcionan mejor contra contraseñas débiles y comunes porque son en las que se centran los atacantes, ya sea que estén realizando un ataque de fuerza bruta o generando una tabla arcoíris.

Ejemplos de ataques con Rainbow Table

Los ataques de tabla arcoíris no son nada nuevo. Uno de los incidentes más famosos que los involucró ocurrió en 2012: Los atacantes robaron hashes de contraseñas de LinkedIn, lo que llevó al compromiso de 6.5 millones de credenciales de cuentas de usuarios que más tarde se publicaron en un foro ruso de contraseñas.

Los escenarios hipotéticos de ataque incluyen lo siguiente:

• Los hackers utilizan herramientas de sniffing de red para interceptar hashes de contraseñas inseguras que se transmiten entre los servidores que alojan una plataforma de comercio electrónico. Utilizando una tabla arcoíris, descodifican las contraseñas en texto plano y las usan para acceder a las cuentas de los clientes y robar su información personal.
• Un atacante explota una aplicación web mal asegurada para robar hashes de contraseñas, que fueron generados utilizando métodos de hashing obsoletos. Utilizan una tabla arcoíris para descifrar todas las contraseñas y acceder a la red corporativa.

Comparando ataques de Rainbow Table con otros métodos de cracking de contraseñas

Rainbow Table vs Dictionary Attack

Rainbow Table vs. Ataque de Fuerza Bruta

Características únicas de los ataques de Rainbow Table

• Generar tablas arcoíris requiere una amplia inversión inicial de recursos computacionales y tiempo.
• Las tablas arcoíris son específicas para un algoritmo de hash en particular (por ejemplo, MD5, SHA-1).
• Los ataques de tabla arcoíris son menos efectivos contra las técnicas modernas de salting.
• Las tablas arcoíris no son adecuadas para intentos de descifrado de contraseñas en tiempo real.

Principales motivaciones y objetivos comunes de los ataques con tablas Rainbow

Por qué los atacantes utilizan tablas Rainbow

La razón principal por la que los atacantes continúan utilizando tablas arcoíris es que muchas organizaciones todavía tienen sistemas heredados que son altamente vulnerables a ellas. Además, este método de ataque puede descubrir contraseñas en texto plano significativamente más rápido que los métodos de fuerza bruta.

Aunque la creación de tablas arcoíris requiere un tiempo y esfuerzo significativos, estas tablas pueden utilizarse para múltiples ataques en diferentes sistemas, siempre que se use el mismo algoritmo de hash. Esto hace que la inversión única sea bastante rentable a largo plazo. Además, una vez que se descubren las contraseñas en texto plano, pueden utilizarse en ataques de relleno de credenciales en otras plataformas y servicios web populares.

Sistemas y situaciones propensos a ataques de Rainbow Table

Las organizaciones son más vulnerables a los ataques de tabla arcoíris si tienen cualquiera de los siguientes:

• Aplicaciones heredadas que aún utilizan algoritmos de hashing obsoletos y débiles como MD5 o SHA-1 sin salting
• Sistemas con políticas de password policies débiles que permiten contraseñas predeterminadas, comunes o fáciles de predecir, las cuales tienen más probabilidades de estar incluidas en tablas arcoíris precalculadas
• Plataformas donde los usuarios reutilizan contraseñas con frecuencia, como el correo electrónico y las redes sociales
• Bases de datos que no utilizan almacenamiento de contraseñas segmentado y tienen medidas de protección débiles
• Active Directory cuentas que utilizan algoritmos de hashing NTLM obsoletos

Riesgos y consecuencias de los ataques de Rainbow Table

Un ataque con tabla arcoíris puede tener consecuencias catastróficas. Una vez que los atacantes tienen contraseñas en texto plano, pueden usarlas para obtener un punto de apoyo en la red y moverse lateralmente para extraer datos confidenciales, desplegar ransomware y perturbar las operaciones. El impacto completo puede incluir:

• Tiempo de inactividad de sitios web y otros sistemas críticos que resulta en clientes frustrados y pérdida de ingresos
• Investigaciones forenses costosas y restauración del sistema
• Daño duradero a la reputación de la organización y la imagen de marca, y erosión de la confianza del cliente
• Costos de campañas de relaciones públicas junto con monitoreo de crédito y otros servicios para usuarios cuyos datos fueron vulnerados
• Gastos por acciones legales iniciadas por individuos afectados en la violación
• Sanciones severas por incumplimiento de las regulaciones de protección de datos como GDPR, CCPA o HIPAA

Prevención de ataques de Rainbow Table

Salting de contraseñas: Cómo funciona y su importancia

Una de las medidas más efectivas para defenderse de los ataques de tablas arcoíris es utilizar el salting de contraseñas. Esta práctica implica agregar una cadena única y aleatoria (llamada salt) a cada contraseña antes de hashearla. Dado que cada contraseña recibe un salt único, incluso si dos usuarios eligen la misma contraseña, tendrán diferentes valores de hash, lo que hace imposible la construcción de tablas arcoíris.

Por ejemplo, supongamos que un usuario elige password123 como su contraseña. (Cabe destacar que esto es solo un ejemplo; una buena herramienta de contraseñas bloqueará el uso de esta contraseña.) El sistema añade un salto de A1B2C3 y hashea la cadena resultante (password123A1B2C3).

Entonces otro usuario elige la misma contraseña, password123. El sistema añade un sal de Q7T4M9 y hashea la cadena resultante (password123Q7T4M9) — obteniendo un hash completamente diferente para la misma contraseña en texto plano.

Utilice algoritmos de hashing seguros

Los algoritmos de hashing modernos introducen una complejidad computacional que requiere más recursos y tiempo para ser vulnerados. Algoritmos de hashing como bcrypt, Argon2 y scrypt dificultan que los atacantes precalculen tablas de hashes o ejecuten ataques de fuerza bruta paralelizados.

Actualice regularmente los algoritmos de hashing y otros protocolos de seguridad

Los algoritmos de hash y otros protocolos de seguridad se mejoran constantemente. Para reducir el riesgo, transite a las opciones más recientes lo antes posible. Después de actualizar los algoritmos de hash, recuerde volver a aplicar hash a todas las contraseñas almacenadas durante el próximo inicio de sesión del usuario o cambio de contraseña.

Construyendo una amplia defensa contra los ataques basados en contraseñas

Las siguientes mejores prácticas ayudarán a defenderse no solo de los ataques de tabla arcoíris sino también de otros tipos de ataques de contraseñas.

Implemente políticas de contraseñas seguras

Exigir contraseñas fuertes aumenta la dificultad de comprometer las contraseñas en todos los vectores de ataque. Las contraseñas largas y únicas reducen la probabilidad de solapamiento de hashes incluso sin salting, y es poco probable que estén incluidas en las listas utilizadas en ataques de fuerza bruta.

Siga las mejores prácticas actuales de contraseñas, como las de NIST, en cuanto a la longitud y complejidad de las contraseñas. Adoptar un gestor de contraseñas facilitará a los usuarios el cumplimiento de su política y la creación de una contraseña fuerte y única para cada cuenta.

Utilice la Autenticación Multifactor (MFA)

La MFA requiere que los usuarios proporcionen dos o más formas de verificación para acceder a una cuenta. A menudo, esto es una combinación tradicional de nombre de usuario/contraseña más un código de un solo uso, una llave de seguridad o datos biométricos como una huella digital.

Con MFA activado, incluso si un atacante logra aprender la contraseña en texto plano de un usuario utilizando una tabla arcoíris o adivinando, será bloqueado porque no podrá proporcionar el segundo factor de autenticación.

Siga las mejores prácticas de seguridad de servidores y redes

De manera más amplia, es importante reducir la superficie de ataque de sus sistemas expuestos. Las mejores prácticas clave incluyen:

• Limitar estrictamente el acceso a servidores y datos sensibles
• Establecer un proceso riguroso de gestión de parches para actualizar sistemas y corregir vulnerabilidades
• Usando cifrado para proteger los datos tanto en reposo como en tránsito
• Utilizando la segmentación de red para prevenir que los atacantes o malware se expandan hacia áreas más sensibles
• Realizar auditorías de seguridad y pruebas de penetración regulares

Cómo Netwrix puede ayudar

La visibilidad y el control son cruciales para asegurar su entorno digital, y Netwrix ofrece capacidades avanzadas en ambas áreas. Las soluciones de Netwrix permiten a las organizaciones reducir proactivamente su superficie de ataque, monitorear continuamente la actividad en toda la infraestructura desde la nube hasta el centro de datos y recibir alertas en tiempo real sobre posibles amenazas para permitir una investigación eficiente y una respuesta rápida.

En particular, Netwrix solutions pueden reducir drásticamente su riesgo de ataques basados en contraseñas mediante:

• Asegurando sus bases de datos de contraseñas y monitoreando la actividad alrededor de ellas
• Reemplazando credenciales altamente privilegiadas con acceso justo a tiempo
• Habilitar políticas de contraseñas robustas y proporcionar un gestor de contraseñas que facilite a los usuarios el cumplimiento de dichas políticas
• Monitoreo de señales de ataques de fuerza bruta y su cierre automático
• Establecimiento de una línea base del comportamiento normal de los usuarios y alerta sobre anomalías que podrían indicar un compromiso de la cuenta

FAQ

¿Qué es un ataque de tabla arcoíris?

Un ataque con tabla arcoíris es una técnica utilizada para descifrar contraseñas hasheadas. Una vez que los atacantes han obtenido las contraseñas hasheadas, intentan hacer coincidir esos hashes robados con entradas en una tabla arcoíris, que mapea contraseñas comunes en texto plano a sus valores de hash. Este método es más rápido que los ataques de fuerza bruta pero solo es efectivo contra sistemas que utilizan hashes sin sal o algoritmos de hash débiles.

¿Cuál es la diferencia entre los ataques de fuerza bruta y los ataques de tabla arcoíris?

En un ataque de fuerza bruta, los hackers intentan sistemáticamente posibles combinaciones de nombre de usuario/contraseña para iniciar sesión en un sistema en tiempo real. En un ataque de tabla arcoíris, los adversarios trabajan fuera de línea, intentando hacer coincidir los hashes de contraseñas robadas con una tabla que enumera los valores de hash precalculados de contraseñas comunes en texto plano.

¿Cómo se protege contra los ataques de tabla arcoíris?

Existen varias medidas efectivas que puede tomar para protegerse contra los ataques de tabla arcoíris:

• Utilice el salting de contraseñas para agregar datos aleatorios únicos a cada contraseña antes de aplicar el hash.
• Implemente algoritmos de hash fuertes.
• Utilice políticas de contraseñas para requerir contraseñas fuertes.
• Considere la autenticación sin contraseña para eliminar por completo el riesgo de ataques basados en contraseñas.

¿Cuál es la mejor defensa contra los ataques de tabla arcoíris?

La mejor manera de defenderse contra los ataques de tabla arcoíris es utilizar hashes con sal. Una sal es un valor único y aleatorio que se añade a una contraseña antes de hashearla, lo que hace que las tablas precalculadas sean ineficaces.

También es importante realizar la transición a algoritmos de hash modernos que sean computacionalmente intensivos, adoptar políticas de contraseñas fuertes e implementar autenticación multifactor (MFA).

¿Qué es un ejemplo de una tabla arcoíris?

Una tabla arcoíris relaciona contraseñas en texto plano comunes con sus correspondientes valores hash utilizando un algoritmo de hash específico. Por ejemplo, una tabla podría incluir las siguientes filas:

¿Cómo funcionan los ataques con tablas arcoíris?

Los ataques de tabla arcoíris se basan en el hecho de que un algoritmo de hash básico siempre producirá el mismo hash para una cadena de entrada dada. Esto permite a los hackers construir una tabla arcoíris que enumera las contraseñas en texto plano comunes y sus hashes correspondientes. Cuando obtienen contraseñas hasheadas, simplemente las buscan en la tabla arcoíris. Si se encuentra una coincidencia, se revela la contraseña en texto plano correspondiente.

Tenga en cuenta que este tipo de ataque es efectivo solo contra hashes sin sal o sistemas que utilizan algoritmos de hash obsoletos.

¿Qué es un ataque de diccionario frente a un ataque de tabla arcoíris?

Un ataque con tabla arcoíris frente a un ataque de diccionario se puede explicar de la siguiente manera: En un ataque de diccionario, un hacker intenta autenticarse sistemáticamente utilizando una lista de palabras y frases comunes encontradas en un diccionario. Es relativamente simple de implementar y requiere almacenamiento mínimo.

En un ataque con tabla arcoíris, los atacantes roban hashes de contraseñas y luego verifican si esos hashes aparecen en su tabla arcoíris precalculada, la cual enumera contraseñas comunes en texto plano y sus hashes correspondientes. Este enfoque consume un tiempo considerable de preparación pero permite una recuperación rápida de contraseñas con un procesamiento en tiempo real mínimo. Las tablas arcoíris se utilizan principalmente para ataques fuera de línea en bases de datos de contraseñas filtradas.