利用MD5安全弱點，黑客可輕易偽造Windows Update
責編：admin ｜2014-11-12 14:44:35MD5 作為一個主要的Hash函數一直被廣泛使用，而MD5的安全問題也一直被詬病。 而黑客圈里也開始流行利用MD5的漏洞來偽造Windows Update。 最近安全研究人員Nat McHugh在他的博客中展示了MD5存在的安全問題。
Nat McHugh展示里兩張不同的搖滾歌星的圖片， 這兩張圖片盡管分別是不同的人， 但是卻有相同的MD5值。 Nat McHugh寫道：“這兩張圖片的原始圖片是我從Internet上找到的。 而實際上給我任何的數據， 我都能夠找到一個相同的MD5’碰撞（編者注：就是兩個不同的文件具有相同的MD5值）’”. 而通過NatMcHugh那樣采用填充數據的方式尋找MD5碰撞在主流的云計算平臺比如Amazon的云平臺上只需要幾個小時， 大約耗費的成本不足1美元。
于此相比， 如果采用暴力破解的方式尋找MD5碰撞目前來說如果不采用超級計算機的話依然是不現實的。 而McHugh采用的方法則是分別在兩個文件的后面填充一些特定的數據從而使得修改后的文件具有相同的MD5。這種攻擊方式被稱為可選前綴碰撞（Chosen Prefix Collision）。 而針對MD5的可選前綴碰撞攻擊最早在2007年就已經出現了。
在可選前綴碰撞攻擊中， 一些特別的用于碰撞的數據被添加的文件的尾端， 而這些數據之前的數據可以完全不同。 在博客中 Nat McHugh寫道：“可選前綴碰撞攻擊時通過不斷地添加接近碰撞的數據塊從而慢慢地把MD5內部狀態的不同之處慢慢減小直到兩個MD5值變得相同。 在此之前，兩個文件的長度必須一致，而文件比特的不同必須是一種特定的形式。 然后可以通過”生日“攻擊方式實驗不同的隨機數值直到找到碰撞。 這一方式大大降低了碰撞攻擊的復雜度。”
而另一位安全研究學者Marc Stevens則寫了一個利用可選前綴碰撞的自動化框架。 有興趣的讀者可以參考https：//code.google.com/p/hashclash/。 Nat McHugh就是利用這個框架來進行的。 他利用Marc Stevens的工具， 用Linux命令行進行自動操作。 在Amazon云平臺利用GPU進行計算，大約花了10個小時，總共花費了約0.65美元。
MD5的安全碰撞弱點最早是由山東大學的王小云教授在2005年提出的。 此后經過不同的安全專家的研究， 發展出了不同的算法。 不過， 這些碰撞攻擊的方法的缺陷就是找到的碰撞可能是無意義的數據。 而可選前綴碰撞的一個優點就是可以使得找到一個有意義的碰撞。 這一使得黑客就有可能利用這樣的攻擊來偽造基于MD5的數字證書。 事實上， 在2012年發現的美國用來攻擊伊朗等國工控系統的“火焰“病毒， 就是利用了針對MD5的可選后綴碰撞攻擊， 偽造了微軟的數字證書， 以Windows Update的方式入侵系統的。