데이터베이스의 보안 사용자 비밀번호

1. 비밀번호 보안의 중요성 이해

보안 위반은 그 어느 때보다 흔하며, 비밀번호는 체인에서 가장 약한 연결고리인 경우가 많습니다. 공격자는 비밀번호를 해독하기 위해 무차별 대입 공격, 사전 공격 및 기타 방법을 자주 사용합니다. 따라서 비밀번호를 안전하게 저장하고 쉽게 손상되지 않도록 하는 것이 중요합니다.

1.1 취약한 비밀번호 보안의 위험

비밀번호 보안이 취약하면 데이터 침해, 신원 도용, 상당한 재정적 손실이 발생할 수 있습니다. 암호를 일반 텍스트로 저장하거나 약한 해싱 알고리즘을 사용하거나 적절한 액세스 제어를 구현하지 않는 것은 치명적인 결과를 초래할 수 있는 일반적인 실수 중 일부입니다.

1.2 비밀번호 보안에서 해싱의 역할

해싱은 비밀번호를 고정 길이의 문자열로 변환하는 프로세스로, 리버스 엔지니어링이 거의 불가능합니다. 좋은 해시 함수는 계산 속도가 빠르고, 결정적이며, 되돌릴 수 없으며, 다양한 입력에 대해 고유한 출력을 생성해야 합니다.

2. 사용자 비밀번호를 보호하는 기술

데이터베이스에서 사용자 비밀번호를 보호하는 몇 가지 강력한 기술이 있습니다. 다음 섹션에서는 코드 예제, 데모 및 결과와 함께 이러한 기술을 자세히 다룹니다.

2.1 해싱 전 비밀번호 솔팅

솔팅은 비밀번호를 해싱하기 전에 비밀번호에 임의의 데이터를 추가하는 프로세스입니다. 이 기술은 두 명의 사용자가 동일한 비밀번호를 사용하더라도 해시 값이 다르기 때문에 공격자가 미리 계산된 해시 테이블(레인보우 테이블)을 공격에 사용하는 것을 더 어렵게 만듭니다.

Java의 솔팅 및 해싱 예제 코드:

import java.security.SecureRandom;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Base64;

public class PasswordSecurity {
    private static final String SALT_ALGORITHM = "SHA1PRNG";
    private static final String HASH_ALGORITHM = "SHA-256";

    public static String generateSalt() throws Exception {
        SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance(SALT_ALGORITHM);
        byte[] salt = new byte[16];
        sr.nextBytes(salt);
        return Base64.getEncoder().encodeToString(salt);
    }

    public static String hashPassword(String password, String salt) throws Exception {
        MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(HASH_ALGORITHM);
        md.update(salt.getBytes());
        byte[] hashedPassword = md.digest(password.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(hashedPassword);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String salt = generateSalt();
        String hashedPassword = hashPassword("mySecurePassword123", salt);
        System.out.println("Salt: " + salt);
        System.out.println("Hashed Password: " + hashedPassword);
    }
}

출력에는 고유한 솔트와 해시된 비밀번호가 표시되므로 동일한 비밀번호라도 솔트에 따라 해시가 달라집니다.

2.2 적응형 해싱 알고리즘 사용(bcrypt, scrypt, Argon2)

bcrypt, scrypt 및 Argon2와 같은 최신 해싱 알고리즘은 계산 집약적으로 특별히 설계되어 무차별 대입 공격에 저항합니다. 이러한 알고리즘은 키 스트레칭과 같은 기술을 사용하며 시간이 지남에 따라 복잡성이 증가하도록 조정 가능합니다.

Java에서 bcrypt를 사용하는 예제 코드:

import org.mindrot.jbcrypt.BCrypt;

public class BCryptExample {
    public static String hashPassword(String plainPassword) {
        return BCrypt.hashpw(plainPassword, BCrypt.gensalt(12));
    }

    public static boolean checkPassword(String plainPassword, String hashedPassword) {
        return BCrypt.checkpw(plainPassword, hashedPassword);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String hashed = hashPassword("mySecurePassword123");
        System.out.println("Hashed Password: " + hashed);

        boolean isMatch = checkPassword("mySecurePassword123", hashed);
        System.out.println("Password Match: " + isMatch);
    }
}

해싱된 비밀번호가 표시되고 비밀번호 확인에 성공하여 비밀번호 해싱에 대한 bcrypt의 보안과 효율성이 입증되었습니다.

2.3 Pepper: 추가 보안 계층

Pepper에서는 해싱하기 전에 비밀번호에 비밀 키(Pepper라고도 함)를 추가합니다. 페퍼는 해시된 비밀번호 및 솔트와 별도로 일반적으로 애플리케이션 코드 또는 환경 변수에 저장되어 추가 보안 계층을 추가합니다.

구현 전략:

• 보안 무작위 생성기를 사용하여 페퍼 키를 생성합니다.
• 해싱하기 전에 소금에 절인 비밀번호에 후추를 추가하세요.

2.4 속도 제한 및 계정 잠금 메커니즘 구현

강력한 해싱과 솔팅을 사용하더라도 무차별 대입 공격은 여전히 ​​위협입니다. 속도 제한(예: 로그인 시도 횟수 제한) 및 계정 잠금 메커니즘을 구현하면 이러한 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다.

Java의 계정 잠금에 대한 예제 코드:

import java.security.SecureRandom;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Base64;

public class PasswordSecurity {
    private static final String SALT_ALGORITHM = "SHA1PRNG";
    private static final String HASH_ALGORITHM = "SHA-256";

    public static String generateSalt() throws Exception {
        SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance(SALT_ALGORITHM);
        byte[] salt = new byte[16];
        sr.nextBytes(salt);
        return Base64.getEncoder().encodeToString(salt);
    }

    public static String hashPassword(String password, String salt) throws Exception {
        MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(HASH_ALGORITHM);
        md.update(salt.getBytes());
        byte[] hashedPassword = md.digest(password.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(hashedPassword);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String salt = generateSalt();
        String hashedPassword = hashPassword("mySecurePassword123", salt);
        System.out.println("Salt: " + salt);
        System.out.println("Hashed Password: " + hashedPassword);
    }
}

3. 비밀번호 보안 모범 사례

강력한 보안을 보장하려면 다음 모범 사례를 따르십시오.

강력하고 독특한 소금과 후추 사용

솔트는 비밀번호 입력마다 고유해야 하며 안전한 난수 생성기를 사용하여 생성되어야 합니다. 후추는 안전하게 저장되어야 하며 소스 코드에 하드코딩되어서는 안 됩니다.

해싱 알고리즘을 정기적으로 업데이트하세요

해싱 알고리즘의 발전에 대한 최신 소식을 확인하고 필요에 따라 구현을 조정하여 새로운 공격 벡터로부터 보안을 유지하세요.

다단계 인증(MFA) 구현

강력한 비밀번호 보안이 중요하지만 MFA를 구현하면 사용자에게 여러 형태의 확인을 제공하도록 요구하여 보안 계층이 추가됩니다.

4. 결론

데이터베이스에서 사용자 비밀번호를 보호하는 것은 모든 경우에 적용되는 일률적인 작업이 아닙니다. 강력한 보안을 보장하려면 기술과 관행의 조합이 필요합니다. 솔팅 구현, 적응형 해싱 알고리즘 사용, 페퍼 사용, 속도 제한 및 계정 잠금 메커니즘 설정을 통해 개발자는 저장된 사용자 비밀번호의 보안을 크게 강화할 수 있습니다.

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