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Key Derivation

Key Derivation ist der Prozess, aus Passwörtern niedriger Entropie oder Master-Schlüsseln hoher Entropie Verschlüsselungsschlüssel zu erzeugen, mittels KDFs (z. B. PBKDF2, scrypt, Argon2), um Brute-Force zu verteuern.

Zweck

Menschliche Passwörter (niedrige Entropie) in ausreichend lange Verschlüsselungsschlüssel verwandeln und dabei Wörterbuch- und Rainbow-Table-Angriffen widerstehen.

Mechanismus

Ein KDF nimmt Passwort, Salt, Iterations-/Kostparameter und Ausgabelänge und erzeugt einen pseudozufälligen Schlüssel. Iterationen vervielfachen den Kostenpunkt pro Versuch; Salt verhindert vorberechnete Tabellen; speicherharte KDFs (scrypt/Argon2) widerstehen zusätzlich GPU/ASIC-Parallelität.

Anwendungsfälle

  • Verschlüsselte Passwortspeicherung
  • Master-Schlüsselableitung für Festplattenverschlüsselung
  • TLS-Sitzungsschlüsselableitung (HKDF)
  • API-Token-Erzeugung

Beispiele

  • Eingabe 
    password + salt + 100000 iters
    Output 
    256-bit key

    Iterations multiply the cost

Häufige Fehler

Hashing passwords with a raw SHA (no salt, no iterations)
Use PBKDF2, scrypt, or Argon2

Verwandte Begriffe

PBKDF2
PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2) ist die in PKCS#5 standardisierte KDF, die über iteriertes HMAC Schlüssel aus Passwörtern ableitet; weit verbreitet für Passwort-Hashing und Schlüsselableitung.
GLOSSAR
scrypt
scrypt ist eine von Colin Percival entworfene speicherintensive Schlüsselableitungsfunktion (KDF): Sie widersteht paralleler Brute-Force auf GPU/ASIC durch große Speicheranforderungen und wird für Passwort-Hashing und Schlüsselableitung eingesetzt.
GLOSSAR
Salt
Ein Salt ist ein Zufallswert, der beim Passwort-Hashing hinzugefügt wird, damit identische Passwörter unterschiedliche Hashes erzeugen; dadurch werden Rainbow-Tabellen und die Erkennung gleicher Passwörter unwirksam.
GLOSSAR
Hash Salting
Hash-Salting fügt der Hash-Eingabe ein zufälliges Salt hinzu, sodass identische Eingaben verschiedene Hashes erzeugen; Rainbow Tables und Kollisionserkennung werden damit ausgeschaltet.
GLOSSAR

Verwandte Tools

PBKDF2-Schlüsselableitung
Derive a key from a password using PBKDF2 (RFC 2898) with Web Crypto API. Kostenlos, privat und 100% clientseitig.
WERKZEUG
scrypt-Schlüsselableitung
Derive a key from a password using scrypt (memory-hard KDF). Kostenlos, privat und 100% clientseitig.
WERKZEUG
bcrypt-Hash-Generator
Hash passwords with bcrypt or verify bcrypt hashes. Kostenlos, privat und 100% clientseitig.
WERKZEUG

References