Cách đọc con số entropy
Các nhóm dưới đây là cách gom số bit lại để trình bày, chọn sao cho tách được những mật khẩu gục trước tấn công ngoại tuyến khỏi những mật khẩu trụ được. Các hệ quả ghi bên cạnh được tính ra từ entropy chứ không phải gán đặt.
| Entropy | Nhóm | Trên thực tế nghĩa là gì |
|---|---|---|
| Dưới 40 bit | Yếu | Bị vét cạn gần như tức thì bằng tấn công ngoại tuyến |
| 40 – 59 bit | Tạm được | Chống được dò đoán qua loa; gục trước một cuộc tấn công ngoại tuyến quyết tâm |
| 60 – 79 bit | Mạnh | Nằm ngoài tầm tấn công ngoại tuyến thông thường nếu hàm băm được chọn tốt |
| Từ 80 bit trở lên | Rất mạnh | Điểm yếu không phải là vét cạn mà là dùng lại và lừa đảo |
- Mật khẩu được tạo trong trình duyệt của bạn bằng nguồn ngẫu nhiên an toàn về mật mã của nền tảng, và được cố ý loại khỏi mọi tính năng phân tích và AI của trang này. Nó không bao giờ được truyền đi.
- NIST SP 800-63B khuyến nghị bên xác minh không đòi hỏi trộn các loại ký tự và không ép đổi mật khẩu theo định kỳ, nhưng phải buộc đổi khi có bằng chứng bị lộ.
Entropy của mật khẩu đo cái gì
Entropy đo xem công cụ có thể đã tạo ra bao nhiêu mật khẩu với xác suất ngang nhau, biểu diễn bằng bit. Một công cụ lấy từng ký tự độc lập từ một tập N ký tự để dựng độ dài L sẽ có entropy L x log2(N) bit, và mỗi bit tăng thêm làm gấp đôi số ứng viên mà kẻ tấn công phải thử.
Entropy là tính chất của công cụ tạo, không phải của chuỗi mà nó tạo ra. Một mật khẩu cụ thể không có entropy của riêng nó — câu hỏi duy nhất là không gian mà nó được lấy ra rộng tới đâu. Đó là lý do không thể gán một con số bit một cách trung thực cho mật khẩu bạn tự nghĩ ra, còn với mật khẩu do máy tạo thì có thể.
Đó cũng là lý do độ dài thắng độ phức tạp. Thêm một ký tự vào mật khẩu 20 ký tự lấy từ tập 76 ký hiệu sẽ thêm khoảng 6,2 bit; còn thêm nguyên một lớp ký tự vào một mật khẩu ngắn thì thêm ít hơn nhiều. Hướng dẫn của NIST phản ánh điều đó: SP 800-63B khuyến nghị bên xác minh không áp đặt quy tắc cấu tạo bắt buộc trộn các loại ký tự, và phải cho phép mật khẩu dài ít nhất 64 ký tự.
Cách dùng công cụ tạo mật khẩu
- Chọn độ dài. Tăng độ dài là thay đổi đơn lẻ hiệu quả nhất bạn có thể làm.
- Chọn những lớp ký tự cần đưa vào. Mỗi lớp làm tập ký tự rộng ra và nhờ đó nâng entropy trên mỗi ký tự.
- Loại bỏ các ký tự dễ nhìn nhầm nếu mật khẩu sẽ được đọc lên hoặc chép tay — bạn đánh đổi một chút entropy để bớt lỗi sao chép.
- Đọc con số entropy. Đó là thước đo trung thực của độ mạnh; số năm để vét cạn chỉ là chính con số ấy diễn đạt thành khoảng thời gian.
- Lưu mật khẩu vào trình quản lý mật khẩu thay vì dùng lại. Việc dùng lại vô hiệu hóa mọi mức entropy.
Công thức đằng sau con số entropy
Mỗi ký tự được lấy độc lập và đều từ tập ký tự, nên số mật khẩu khả dĩ là cỡ của tập lũy thừa độ dài. Entropy là logarit cơ số 2 của con số đó.
Con số thời gian giả định một cuộc tấn công ngoại tuyến nhắm vào một hàm băm nhanh và được bảo vệ kém, ở tốc độ nghìn tỉ lần đoán mỗi giây, và báo thời gian kỳ vọng để dò một nửa không gian. Đó là minh họa về quy mô chứ không phải một dự báo: một hàm băm mật khẩu được kéo giãn đúng cách sẽ chậm hơn nhiều bậc khi bị tấn công, còn một mật khẩu lộ ra dưới dạng văn bản thuần thì chẳng tốn thời gian nào.
Những lỗi thường gặp
- Thêm một lớp ký tự thay vì tăng độ dài. Độ dài nâng entropy nhanh hơn nhiều.
- Dùng lại một mật khẩu mạnh trên nhiều trang. Khi một dịch vụ bị rò rỉ thì tất cả cùng mất an toàn, entropy cao đến mấy cũng vậy.
- Thay ký tự trong một từ quen thuộc — viết 'P@ssw0rd' thay cho 'password'. Các công cụ bẻ khóa áp dụng đúng những phép thay đó.
- Coi phán xét của một thanh đo độ mạnh về mật khẩu bạn tự nghĩ ra là một phép đo entropy. Entropy mô tả một công cụ tạo, không mô tả một chuỗi.
- Đổi mật khẩu theo lịch chỉ vì lịch, điều mà NIST khuyên không nên; thay vào đó hãy đổi khi có bằng chứng bị lộ.
Câu hỏi thường gặp
Mật khẩu nên dài bao nhiêu?
NIST SP 800-63B đặt mức sàn 8 ký tự cho mật khẩu do người dùng tự chọn và yêu cầu bên xác minh cho phép ít nhất 64 ký tự. Với mật khẩu do máy tạo, độ dài là đòn bẩy quan trọng nhất: ở tập 76 ký tự, mỗi ký tự thêm vào mang lại khoảng 6,2 bit entropy, tức không gian tìm kiếm gần như gấp đôi sau mỗi ký tự.
Entropy của mật khẩu tính bằng bit là gì?
Đó là logarit cơ số 2 của số mật khẩu mà công cụ có thể đã tạo ra: độ dài x log2(cỡ tập ký tự). Một mật khẩu 20 ký tự lấy từ tập 76 ký tự mang 20 x log2(76) = 125 bit. Mỗi bit thêm vào làm gấp đôi số ứng viên kẻ tấn công phải kiểm tra.
Trộn các loại ký tự có làm mật khẩu mạnh hơn không?
Việc đó mở rộng tập ký tự nên nâng entropy trên mỗi ký tự — nhưng ít hơn nhiều so với độ dài, và NIST SP 800-63B khuyến nghị rõ ràng rằng bên xác minh không nên áp đặt các quy tắc cấu tạo đòi hỏi trộn như vậy. Một cụm mật khẩu dài từ một lớp ký tự vẫn hơn một mật khẩu ngắn từ bốn lớp.
Mật khẩu có được gửi đi đâu không?
Không. Nó được tạo trong trình duyệt của bạn từ nguồn ngẫu nhiên an toàn về mật mã của hệ điều hành, và công cụ này được loại riêng khỏi cơ chế công bố kết quả vốn nuôi các tính năng khác của trang, nên nó không bao giờ được truyền đi hay ghi lại.
Tôi có nên đổi mật khẩu định kỳ không?
NIST SP 800-63B khuyên không nên đổi định kỳ một cách tùy tiện, với lý do việc đó đẩy người dùng tới những biến thể dễ đoán. Nhưng cơ quan này yêu cầu phải đổi khi có bằng chứng cho thấy thông tin đăng nhập đã bị lộ. Mật khẩu riêng cho từng trang, giữ trong một trình quản lý mật khẩu, có ích hơn bất kỳ lịch xoay vòng nào.
Tài liệu tham khảo
- Grassi PA, Garcia ME, Fenton JL. NIST Special Publication 800-63B: Digital Identity Guidelines — Authentication and Lifecycle Management. National Institute of Standards and Technology, 2017 (with subsequent errata). Section 5.1.1 on memorized secrets.
- Shannon CE. A Mathematical Theory of Communication. Bell System Technical Journal 1948; 27(3): 379-423 — entropy as a measure of uncertainty.
- World Wide Web Consortium. Web Cryptography API — Crypto.getRandomValues(), the cryptographically strong random source used here. w3.org.
- National Cyber Security Centre (UK). Password policy: updating your approach. ncsc.gov.uk.