密碼破解概述
密碼破解（Password Cracking）是滲透測試中重要的一環，用於驗證密碼強度、恢復遺失的密碼，或在授權測試中取得系統存取權限。本文將介紹常見的密碼破解技術、工具使用方法以及防禦建議。
密碼破解的應用場景
- 滲透測試：評估目標系統的密碼安全性
- 數位鑑識：恢復加密檔案或系統的存取權限
- 安全稽核：檢查組織內部密碼政策的落實程度
- 密碼恢復：協助使用者恢復遺失的密碼
法律與道德考量
進行密碼破解前，務必確保：
- 已取得系統擁有者的書面授權
- 僅在合法範圍內進行測試
- 妥善保管取得的敏感資訊
常見雜湊演算法
密碼通常不會以明文儲存，而是經過雜湊處理。了解常見的雜湊演算法有助於選擇正確的破解方式。
MD5
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| # MD5 雜湊範例（32 字元）
5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99 # "password" 的 MD5 雜湊
# 產生 MD5 雜湊
echo -n "password" | md5sum
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SHA 系列
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| # SHA-1（40 字元）
5baa61e4c9b93f3f0682250b6cf8331b7ee68fd8
# SHA-256（64 字元）
5e884898da28047d9d6f23ccdf9e66e8a1f3f0f93f3c6b76d1b33d3f5ab0a30f
# 產生 SHA-256 雜湊
echo -n "password" | sha256sum
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常見雜湊格式識別
| 雜湊類型 | 長度 | 範例特徵 |
|---|
| MD5 | 32 | 純十六進位 |
| SHA-1 | 40 | 純十六進位 |
| SHA-256 | 64 | 純十六進位 |
| NTLM | 32 | 純十六進位 |
| bcrypt | 60 | 以 $2a$ 或 $2b$ 開頭 |
| SHA-512crypt | 106 | 以 $6$ 開頭 |
使用 hash-identifier 識別雜湊類型
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| # 安裝 hash-identifier
sudo apt install hash-identifier
# 執行識別
hash-identifier
# 輸入雜湊值後會顯示可能的類型
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攻擊類型
暴力攻擊（Brute Force）
暴力攻擊會嘗試所有可能的字元組合，直到找到正確的密碼。
優點：
缺點：
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| # 暴力攻擊複雜度估算
# 8 位數字密碼：10^8 = 1 億種組合
# 8 位小寫字母：26^8 = 2088 億種組合
# 8 位混合字元：95^8 = 6.6 千兆種組合
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字典攻擊（Dictionary Attack）
使用預先準備的密碼清單進行測試，是最常用的攻擊方式。
常見字典檔來源：
rockyou.txt：超過 1400 萬個密碼SecLists：多種用途的字典集合- 自訂字典：根據目標資訊製作
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| # 下載 rockyou.txt
sudo apt install wordlists
ls /usr/share/wordlists/rockyou.txt.gz
sudo gunzip /usr/share/wordlists/rockyou.txt.gz
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規則攻擊（Rule-based Attack）
在字典攻擊的基礎上，套用變形規則來產生更多密碼變體。
常見規則變形：
- 大小寫轉換：
password -> Password、PASSWORD - 數字附加：
password -> password123、password2024 - 特殊字元：
password -> password!、p@ssword - 字元替換：
password -> p4ssw0rd
John the Ripper 使用
John the Ripper（簡稱 John 或 JtR）是一款開源的密碼破解工具，支援多種雜湊格式。
安裝
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| # Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install john
# 安裝 jumbo 版本（功能更完整）
sudo apt install john-jumbo
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基本使用
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| # 檢視支援的雜湊格式
john --list=formats
# 自動偵測格式並破解
john hashes.txt
# 指定格式破解
john --format=raw-md5 hashes.txt
# 使用字典檔
john --wordlist=/usr/share/wordlists/rockyou.txt hashes.txt
# 顯示已破解的密碼
john --show hashes.txt
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破解 Linux 密碼
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| # 合併 passwd 和 shadow 檔案
sudo unshadow /etc/passwd /etc/shadow > unshadowed.txt
# 破解
john --wordlist=/usr/share/wordlists/rockyou.txt unshadowed.txt
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破解 Windows NTLM 雜湊
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| # NTLM 雜湊格式：username:uid:lmhash:nthash:::
# 範例檔案內容：
# Administrator:500:aad3b435b51404eeaad3b435b51404ee:31d6cfe0d16ae931b73c59d7e0c089c0:::
john --format=NT --wordlist=/usr/share/wordlists/rockyou.txt ntlm_hashes.txt
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使用規則
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| # 使用內建規則
john --wordlist=/usr/share/wordlists/rockyou.txt --rules hashes.txt
# 指定規則集
john --wordlist=wordlist.txt --rules=best64 hashes.txt
# 檢視可用規則
john --list=rules
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Hashcat 基礎使用
Hashcat 是目前最快的密碼破解工具，支援 GPU 加速運算。
安裝
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| # Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install hashcat
# 驗證安裝
hashcat --version
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雜湊模式代碼
| 模式代碼 | 雜湊類型 |
|---|
| 0 | MD5 |
| 100 | SHA-1 |
| 1000 | NTLM |
| 1400 | SHA-256 |
| 1800 | SHA-512crypt |
| 3200 | bcrypt |
| 5600 | NetNTLMv2 |
基本使用
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| # 字典攻擊
hashcat -m 0 -a 0 hashes.txt /usr/share/wordlists/rockyou.txt
# 參數說明：
# -m 0 : 雜湊類型（0 = MD5）
# -a 0 : 攻擊模式（0 = 字典攻擊）
# 暴力攻擊
hashcat -m 0 -a 3 hashes.txt ?a?a?a?a?a?a
# 字元集：
# ?l = 小寫字母 (a-z)
# ?u = 大寫字母 (A-Z)
# ?d = 數字 (0-9)
# ?s = 特殊字元
# ?a = 所有字元
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規則攻擊
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| # 使用規則檔
hashcat -m 0 -a 0 hashes.txt wordlist.txt -r /usr/share/hashcat/rules/best64.rule
# 常用規則檔
# best64.rule : 最常用的 64 條規則
# rockyou-30000.rule : 大型規則集
# dive.rule : 深度變形規則
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顯示結果
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| # 顯示已破解的密碼
hashcat -m 0 hashes.txt --show
# 輸出到檔案
hashcat -m 0 -a 0 hashes.txt wordlist.txt -o cracked.txt
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字典檔與規則檔
常用字典檔
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| # SecLists 安裝
sudo apt install seclists
# 常用路徑
/usr/share/seclists/Passwords/Common-Credentials/
/usr/share/seclists/Passwords/Leaked-Databases/
/usr/share/wordlists/rockyou.txt
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自訂字典製作
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| # 使用 CeWL 從網站抓取關鍵字
cewl https://target.com -d 2 -m 5 -w custom_wordlist.txt
# 參數說明：
# -d 2 : 爬取深度
# -m 5 : 最小字詞長度
# -w : 輸出檔案
# 使用 crunch 產生字典
crunch 6 8 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789 -o wordlist.txt
# 參數說明：
# 6 8 : 最小與最大長度
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Hashcat 規則語法
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| # 常用規則範例
l # 轉小寫
u # 轉大寫
c # 首字大寫
$1 # 結尾加 1
^1 # 開頭加 1
sa@ # 將 a 替換為 @
so0 # 將 o 替換為 0
# 建立自訂規則檔 custom.rule
echo 'c' > custom.rule
echo '$1' >> custom.rule
echo '$!' >> custom.rule
echo 'sa@' >> custom.rule
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GPU 加速破解
檢查 GPU 支援
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| # 檢視可用裝置
hashcat -I
# 指定 GPU 裝置
hashcat -m 0 -a 0 -d 1 hashes.txt wordlist.txt
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效能比較
| 雜湊類型 | CPU 速度 | GPU 速度（RTX 3080） |
|---|
| MD5 | ~50 MH/s | ~60 GH/s |
| SHA-1 | ~30 MH/s | ~20 GH/s |
| NTLM | ~50 MH/s | ~100 GH/s |
| bcrypt | ~500 H/s | ~28 KH/s |
最佳化設定
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| # 設定工作負載
hashcat -m 0 -a 0 -w 3 hashes.txt wordlist.txt
# -w 參數：
# 1 = 低（適合桌面使用）
# 2 = 預設
# 3 = 高
# 4 = 極限（可能導致系統無回應）
# 使用多 GPU
hashcat -m 0 -a 0 -d 1,2 hashes.txt wordlist.txt
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彩虹表攻擊
彩虹表是預先計算好的雜湊對應表，可以快速查詢密碼。
概念說明
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| 傳統暴力：每次都要計算 hash(password) 並比對
彩虹表：直接查表 hash -> password（空間換時間）
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使用 RainbowCrack
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| # 安裝
sudo apt install rainbowcrack
# 產生彩虹表
rtgen md5 loweralpha 1 7 0 3800 33554432 0
# 排序彩虹表
rtsort *.rt
# 破解
rcrack *.rt -h 5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99
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線上彩虹表查詢
對於常見的雜湊值，可以使用線上服務：
彩虹表的限制
- 加鹽雜湊：現代系統會在密碼中加入隨機鹽值，使彩虹表失效
- 儲存空間：完整的彩虹表需要 TB 級儲存空間
- 特定演算法：每種雜湊演算法需要獨立的彩虹表
防禦建議
密碼政策
- 長度要求：至少 12 個字元
- 複雜度：混合大小寫、數字、特殊字元
- 避免常見密碼：禁用字典中的常見密碼
- 定期更換：根據風險等級設定更換週期
安全儲存
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| # 使用 bcrypt 加密密碼（Python 範例）
import bcrypt
# 產生雜湊
password = b"secure_password"
salt = bcrypt.gensalt(rounds=12)
hashed = bcrypt.hashpw(password, salt)
# 驗證密碼
bcrypt.checkpw(password, hashed)
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系統加固
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| # 設定密碼複雜度要求（Linux PAM）
sudo apt install libpam-pwquality
# 編輯 /etc/security/pwquality.conf
minlen = 12
dcredit = -1
ucredit = -1
lcredit = -1
ocredit = -1
# 設定帳號鎖定政策
# 編輯 /etc/pam.d/common-auth
auth required pam_tally2.so deny=5 unlock_time=900
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多因素認證
- 啟用 2FA/MFA
- 使用硬體安全金鑰
- 實施風險基礎認證
總結
密碼破解是滲透測試中的重要技能，掌握 John the Ripper 和 Hashcat 等工具的使用，能夠有效評估系統的密碼安全性。同時，了解攻擊手法也有助於建立更完善的防禦機制。
重點回顧
- 了解雜湊演算法：正確識別雜湊類型是破解的第一步
- 選擇攻擊方式：根據情況選擇字典、規則或暴力攻擊
- 善用 GPU 加速：大幅提升破解效率
- 注意法律合規：僅在授權範圍內進行測試
參考資料