谷歌把网页时代最重要的加密技术SHA-1给攻破了

Google 的安全团队刚刚创造了计算机加密学在 2017 年的第一个里程碑：他们攻破了SHA-1安全加密算法。

这是一件相当令人感到激动的事件，原因还要从 SHA-1 到底是个什么东西说起。

SHA-1 是什么？

SHA-1（全称 Secure Hash Algorithm-1）是一种安全加密算法，最主要的用途是数字签名。

举个例子：你肯定在电脑上下载过软件吧？是否记得，文件的上传者曾提醒过你，在下载后要校验文件？有没有见过类似于下图中这样的文字？

这是因为，使用类似于 SHA-1、MD5 这样的哈希算法，对任何文件，无论文本文档、表格、音乐mp3、PDF、可执行文件等进行计算后，都会得出像上图中这样的字段（哈希值）。在过去只要文件不同，对应的哈希值都绝对不一样，就像是给每个文件都加上了数字的签名。

就 SHA-1 来说，每个文件出来的哈希值应该是 40 个英/数字：比如上面这张图片的 SHA-1 值是：

1E2FF30C5FD327C438F76C3ACBE97AAFB9AEDF7E

对于下载者来说，原文件的哈希值很重要：当你下载了一个软件，用文件校验工具查看它的 SHA-1/MD5 值，如果和原文件的不一样，你就得小心了，因为文件显然被修改过了，而里面可能包含了病毒或其他恶意代码。

这次攻破被命名为 SHAttered attack。研究者提供了两张内容截然不同，在颜色上存在明显差异，但 SHA-1 哈希值却完全相同的 PDF 文件作为证明：

上方为两张截然不同的 PDF，下方是它们各自的 SHA-1 和 SHA-256 哈希值

在博客中，研究者写道：

哈希碰撞（hash collision，即两个不同文件哈希值一致，也有译作哈希冲突）本来不应该发生。但实际上，当哈希算法存在漏洞时，一个有足够实力的攻击者能够制造出碰撞。进而，攻击者可以用去攻击那些依靠哈希值来校验文件的系统，植入错误的文件造成恶果。举个例子，两份条款完全不同的保单。

本次 Google 对其进行攻破花费了巨量的算力：总计 9,223,372,036,854,775,808——超过 9 兆（亿亿）次演算。

研究者们介绍，破解分为两个阶段，分别需要一个 CPU 进行 6500 年，和一个 GPU 进行 110 年的计算才可以完成。这是因为他们采用了自行研发的 Shattered 破解方法，其效率远胜于使用暴力破解。而且 Google 云平台提供的大规模计算技术，显著减轻了负担。

作为一种老旧的哈希算法，SHA-1 正在被其后来者，比如 SHA-2 和 SHA-3 新算法以及它们的各种变体所取代。三大浏览器 Chrome、微软 Edge/IE 和火狐浏览器都决定弃用 SHA-1。

早在 2014 年，Google 就宣布了逐渐放弃 SHA-1 的决定。去年开始，Google 的 Chrome 浏览器已经不再支持 SHA-1 证书，会将其标记为不安全。当证书过期之后，浏览器将无法访问这些网站。Google 方面也推荐 IT 人士采用 SHA-256 等更安全的算法。

微软 Edge 浏览器团队此前在其博客中表示，将于 2017 年中开始弃用 SHA-1。但据《福布斯》网络版报道，另一位安全专家凯文·贝尔蒙特则在 Twitter 上指出，弃用 SHA-1 的 Windows 安全更新本应该在 2 月早些时候推送，但仍处于延期发布的状态。

去年 10 月，火狐浏览器的开发商 Mozilla 也宣布了同样的决定。

最后再送上：一张图看懂 SHAttered attack（Google 官方制作）