レインボー攻撃とは？仕組みや対策などをわかりやすく解説

レインボー攻撃の仕組み

レインボー攻撃は、主にパスワードクラッキングを目的とした攻撃手法であり、その中核を成すのが「ハッシュ関数」と「レインボーテーブル」である。

ハッシュ関数：一方向性変換

ハッシュ関数は、任意のデータを固定長の文字列（ハッシュ値）に変換するアルゴリズムである。重要な特徴として、ハッシュ値から元のデータ（平文）を復元することは非常に困難、という一方向性を持つ。この特性を利用し、パスワードはハッシュ値として保存されることが一般的である。

レインボーテーブル：効率的な逆引き

しかし、ハッシュ関数にも弱点がある。同じ平文は常に同じハッシュ値に変換されるため、攻撃者は大量の平文とそれに対応するハッシュ値を事前に計算し、データベース（レインボーテーブル）を作成することができる。攻撃者は、盗み出したハッシュ値をこのレインボーテーブルと照合することで、効率的に平文（パスワード）を割り出すことができるのだ。

レインボー攻撃の実際：多段階の攻撃

レインボー攻撃は、単にレインボーテーブルを用いるだけではない。多くの場合、以下のような多段階の攻撃が実行される。

1. 情報収集: 攻撃者は標的システムからハッシュ値を盗み出す。これは、データベースへの不正アクセスや、マルウェア感染など、様々な手法で行われる。
2. レインボーテーブル照合: 盗み出したハッシュ値をレインボーテーブルと照合し、対応する平文（パスワード）を特定する。
3. システムへの侵入: 特定したパスワードを用いて標的システムに侵入し、機密情報窃取やシステム破壊などの攻撃を実行する。

レインボー攻撃の対策

レインボー攻撃は、ハッシュ関数の脆弱性を突く巧妙な攻撃手法であるが、適切な対策を講じることでそのリスクを大幅に軽減することができる。以下に、効果的な対策をいくつか紹介する。

パスワードポリシーの強化

• 複雑なパスワード設定の推奨: 長さ、大文字・小文字・数字・記号の組み合わせなど、パスワードの複雑性を高めることで、レインボーテーブルによる解析を困難にする。
• 定期的なパスワード変更の推奨: パスワードを定期的に変更することで、攻撃者がレインボーテーブルを作成・利用する時間を制限する。
• 使い回し防止の啓蒙: 複数のサービスで同じパスワードを使い回すことは避け、それぞれ異なる強力なパスワードを設定するようユーザーに促す。

ハッシュ関数の強化

• ソルトの利用: ハッシュ値にランダムな文字列（ソルト）を追加することで、同じ平文でも異なるハッシュ値を生成し、レインボーテーブルの再利用を防止する。ソルトの詳細については後述する。
• ストレッチング: ハッシュ関数を複数回適用することで、計算コストを高め、攻撃を困難にする。
• 最新のハッシュアルゴリズムの採用: SHA-256やbcryptなど、より高度なハッシュアルゴリズムを採用し、セキュリティを強化する。

その他の対策

• 多要素認証の導入: パスワードに加え、生体認証やワンタイムパスワードなどを組み合わせることで、セキュリティを強化する。
• アクセス制御: システムへのアクセスを必要最小限に制限し、不正アクセスのリスクを低減する。
• セキュリティ教育: ユーザーに対して、フィッシング詐欺やパスワード管理の重要性など、セキュリティに関する教育を行う。
• 侵入検知システムの導入: 不審なアクセスを検知し、迅速に対応することで被害を最小限に抑える。

ソルトによるレインボー攻撃対策

ソルトとは、パスワードをハッシュ化する際に、パスワード自体に付加するランダムなデータのことである。このソルトは、ユーザーごとに異なる値が設定され、パスワードと共に安全な場所に保管される。

ソルトがレインボー攻撃を防ぐ仕組み

レインボーテーブルは、一般的なパスワードとそのハッシュ値を大量に記録したものである。攻撃者は、盗み出したハッシュ値をこのテーブルと照合することで、元のパスワードを割り出そうとする。

しかし、ソルトが使用されている場合、同じパスワードでもソルトが異なるため、ハッシュ値も全く異なるものになる。これにより、攻撃者は事前に用意したレインボーテーブルを使用できなくなり、攻撃の成功率は大幅に低下する。

ソルトの長さと保存方法

ソルトの長さは、セキュリティ強度と計算コストのバランスを考慮して決定する必要がある。一般的には、128ビット（16文字）以上の長さが推奨されている。

ソルトはパスワードと共にデータベースに保存されるが、その管理には十分な注意が必要である。もしソルトが漏洩すれば、攻撃者はソルトを考慮したレインボーテーブルを作成できてしまうため、ソルト自体も適切に保護する必要がある。