密码学中的暴力破解攻击是什么?

暴力破解攻击是一种密码学攻击方法,攻击者会系统地尝试所有可能的密钥、密码或助记词组合,直到找到正确的组合为止。在加密货币领域,暴力破解攻击的目标包括私钥、钱包密码、脑钱包和助记词。虽然现代加密密钥空间(例如比特币的 256 位私钥)规模庞大,几乎可以抵御暴力破解,但较弱的元素——例如人为设置的密码、脑钱包和短 PIN 码——仍然存在安全隐患。理解暴力破解对于理解正确的密钥生成和存储方法的重要性至关重要。

起源与历史

日期创建
古暴力破解的概念早于计算机的出现——历史上,密码分析员会尝试所有可能的密码密钥。
1977DES加密(56位密钥)已标准化;暴力破解的担忧引发了关于密钥长度的争论。
1998EFF 的“深度破解”机器仅用 56 小时就暴力破解了 DES 加密,证明 56 位密钥不足以应对安全挑战。
2009比特币最初以 256 位架构推出。 私钥 ——不受当前及可预见技术下的蛮力攻击。
2013随着GPU计算技术的进步,脑钱包暴力破解变得越来越普遍。
2017研究人员演示了如何利用GPU集群破解弱比特币钱包密码
2020量子计算研究引发了关于椭圆曲线密码暴力破解的长期问题
2023-2024人工智能辅助密码猜测和先进的GPU集群使得弱密码比以往任何时候都更容易受到攻击。
>“256 位密钥空间如此之大,即使可观测宇宙中的每个原子都是一台计算机,从大爆炸以来每秒运行万亿次运算,它们也尝试不到所有可能密钥的一小部分。”密码学基础

运作模式

类型目标可行性
私钥猜测随机生成的 256 位比特币私钥不可能(2²⁵⁶ 种组合)
脑钱包破解人为选择的口令短语与私钥进行哈希处理通常容易(低熵)
钱包密码密码保护加密钱包文件取决于密码强度
种子短语猜测12/24 字 BIP39 种子短语不可能(2¹²⁸ 或 2²⁵⁶ 组合)
PIN 码破解4-6 位数字 硬钱包 密码通过速率限制/锁定来阻止
按键大小可能的组合暴力破解所需时间(1亿/秒)
4位PIN码10,0000.00001秒
8个字符的密码约2 × 10¹⁴约2.3天
12 词种子 (BIP39)2¹²⁸ (~3.4 × 10³⁸)约10²²年
128 位密钥2¹²⁸约10²²年
256 位密钥(比特币)2²⁵⁶ (~1.16 × 10⁷⁷)约10⁶⁰年
目标它为何如此脆弱
脑钱包人为选择的短语熵值较低(20-60 比特)
短密码6-8 位字符的密码可以在数小时/数天内被破解。
重复使用的密码因数据泄露事件而闻名,并已针对加密货币账户进行测试。
简易PIN码如果没有速率限制,4 位 PIN 码会在几秒钟内被输入。
部分种子短语如果已知一个包含 12 个单词的种子中的 2 到 3 个单词,那么暴力破解其余单词就成为可能。

简单来说

  1. 蛮力法是指尝试所有可能的办法。 反复尝试,直到找到正确答案——就像尝试挂锁的每一种组合一样。
  2. 比特币私钥是安全的。宇宙中可能的钥匙数量比原子数量还要多。
  3. 密码和脑钱包并不安全。人为选择的秘密缺乏足够的随机性
  4. GPU集群可以加快速度现代显卡每秒可以测试数十亿种组合。
  5. 最好的防御就是随机性。使用长而随机的密码和加密生成的助记词

重要提示:如果您使用正确生成的密钥和助记词,您的加密货币就不会受到暴力破解。风险主要来自弱密码、脑钱包和人为选择的密钥。

实际例子

示例 1:“大型比特币碰撞器”项目

  • 场景: 一个分布式计算项目试图通过检查随机地址的余额来暴力破解比特币私钥。
  • 实施: 数千名志愿者运行软件测试,使用随机生成的私钥攻击比特币区块链。
  • 结果: 经过多年的运行,该项目发现了一些密钥——这些密钥全部属于可证明是弱密钥/测试密钥,而非正规生成的钱包密钥。这表明暴力破解随机生成的 256 位密钥是徒劳的。

示例 2:脑钱包大规模破解

  • 场景: 研究人员构建了一个系统,用于测试常用密码短语对比特币大脑的安全性。 钱包地址
  • 实施: 每秒数十亿次的尝试,对哈希字典、名言、歌词、书籍段落和常见模式进行哈希处理。
  • 结果: 我们发现了 884 个已被破解并盗空的脑钱包,总计约 18,000 个比特币被盗——这证明脑钱包并不安全。

示例 3:加密钱包文件恢复

  • 场景: 一位用户忘记了其加密的 Bitcoin Core wallet.dat 文件的密码,该文件包含 50 个比特币。
  • 实施: 聘请了一家恢复服务公司,该公司使用 GPU 集群来测试密码的各种变体(用户可能使用的已知单词、数字和模式的组合)。
  • 结果: 经过三周的计算,通过测试用户已知密码模式的各种变体,最终破解了密码——这表明,即使是强度较低但并非微不足道的密码,只要有足够的动机,仍然容易被破解。

优势

企业优势描述
保证成功如果时间无限,蛮力总能找到答案(理论上的优势)。
简单无需密码分析技能——只需计算能力
提升安全性暴力破解的威胁促使人们制定更严格的加密标准。
恢复工具可以合法地帮助找回个人钱包中遗忘的密码
安全测试安全审计人员用它来测试系统强度

缺点与风险

风险描述
资金盗窃弱密码和脑钱包经常遭到暴力破解和数据窃取。
硬件升级随着时间的推移,GPU 和 ASIC 使暴力破解变得更快更便宜。
虚假安全用户可能认为自己设置的“巧妙”密码很安全,但实际上它很容易被破解。
量子威胁未来的量子计算机或许能够暴力破解椭圆曲线密钥(但这还需要数十年时间)。
社会工程组合利用社会工程学获取的部分信息结合蛮力,威力无穷。

常见问题解答

问:有人能暴力破解我的比特币私钥吗?

答:如果你的密钥是正确生成的(随机 256 位密钥),那么不会。密钥空间非常庞大,任何技术都无法通过暴力破解来破解它。但是,如果你的密钥来自脑钱包或弱密码,那么它可能存在安全隐患。

问:暴力破解一个 12 个单词的种子短语需要多长时间?

答:一个 12 个单词的 BIP39 种子短语有 2¹²⁸ 种可能的组合(约 3.4 × 10³⁸)。即使每秒猜测 10 亿次,也需要大约 10²² 年——远远超过宇宙的年龄。

问:有人能暴力破解我的比特币私钥吗?

答:如果你的密钥是正确生成的(随机 256 位密钥),那么不会。密钥空间非常庞大,任何技术都无法通过暴力破解来破解它。但是,如果你的密钥来自脑钱包或弱密码,那么它可能存在安全隐患。

问:暴力破解一个 12 个单词的种子短语需要多长时间?

答:一个 12 个单词的 BIP39 种子短语有 2¹²⁸ 种可能的组合(约 3.4 × 10³⁸)。即使每秒猜测 10 亿次,也需要大约 10²² 年——远远超过宇宙的年龄。

问:量子计算是否会对暴力破解安全构成威胁?

答:理论上,量子计算机可以使用格罗弗算法将有效密钥长度减半(使 256 位密钥等效于 128 位密钥),而这仍然保证了安全性。肖尔算法可以破解椭圆曲线密码,但这需要远超当前量子计算机能力的量子计算机。后量子密码标准正在开发中。

问:抵御暴力攻击的最佳方法是什么?

答:使用加密随机密钥生成(BIP39)、强密码(16 个字符以上,随机)、硬件钱包 PIN 码(失败后锁定),并且永远不要使用脑钱包或常用口令。

新闻