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hash_equalsを使用する際の潜在的な時間攻撃の脆弱性を回避する方法

gitbox 2025-05-26

PHPでは、 Hash_equals関数は、2つの文字列を安全に比較するために広く使用されています。特に、Hash値が一貫していることを確認するため、従来の文字列比較(タイミング攻撃)によって引き起こされる時間リークの脆弱性を回避します。タイム攻撃は、比較プロセス中に異なる文字マッチングによって引き起こされる時差を使用して、機密情報を推測します。 Hash_equalsは、固定時間比較を通じてそのような攻撃を効果的に防止します。

ただし、 Hash_equalsを正しく使用すると、セキュリティを真に確保できます。この記事では、実際のアプリケーションでHash_equalsを使用する方法を紹介し、潜在的なタイム攻撃の脆弱性を回避します。


1.なぜhash_equalsを選択するのですか?

==または==などの通常の文字列比較は、最初の異なる文字に遭遇したときにすぐに結果を返します。これにより、攻撃者は応答時間を測定することで文字列の正しいコンテンツを徐々に推測できます。

Hash_equalsは、比較プロセスに文字列のコンテンツに関係なくほぼ同じ時間がかかることを保証し、時間の違いによって引き起こされる情報の漏れを排除します。


2。Hash_equalsの基本的な使用例

<?php
$known_hash = hash('sha256', 'secret_password');
$user_hash = $_POST['password_hash'];

if (hash_equals($known_hash, $user_hash)) {
    echo '検証は成功しました';
} else {
    echo '検証に失敗しました';
}
?>

この例では、 Hash_equalsは2つのハッシュ値を安全に比較して、 ==と直接比較することによって引き起こされる時間漏れを避けます。

注: Hash_equalsでは、2つの文字列が同じ長さを持つ必要があります。それ以外の場合は、 Falseが直接返されます。


3.潜在的な時間攻撃を回避するためのキーポイント

3.1比較文字列の長さが等しいことを確認します

2つの文字列の長さが異なる場合、 Hash_equalsはすぐにFalseを返し、長さの情報が公開される場合があります。長さの情報は一般に深刻なセキュリティの問題を引き起こすことはありませんが、極端な環境では長さの漏れも悪用される場合があります。

解決:

  • 固定長のハッシュ値を使用するなど、統一された長さ出力。

  • プレーンテキストのパスワードを直接比較することは避けてください。パスワードを常に持っていて、ハッシュ後にそれらを比較する必要があります。

3.2安全なハッシュアルゴリズムの使用

SHA256SHA512などのハッシュ値を生成する強力なハッシュアルゴリズムを選択し、時代遅れまたは安全でないアルゴリズムの使用を避けます。

3.3 Hash_equalsを使用してプレーンパスワードを比較しないでください

最初にハッシュ関数を介して機密情報を常に処理し、それをHash_equalsと比較してください。プレーンテキストのパスワードを直接比較することは、いずれにせよ時間攻撃を防ぐことはできません。


4。ケーススタディ:時間攻撃の防止の完全なデモンストレーション

<?php
// 事前に保存されたパスワードハッシュ,セキュリティアルゴリズムを使用します
$stored_hash = hash('sha256', 'user_password_secret');

// ユーザーからの入力
$user_input = $_POST['password'] ?? '';

// 最初にユーザーによるハッシュ入力を計算します
$user_hash = hash('sha256', $user_input);

// 使用 hash_equals 時間の安全性を比較します
if (hash_equals($stored_hash, $user_hash)) {
    echo '正常にログインします';
} else {
    echo 'ログインに失敗しました';
}
?>

この例では、時間攻撃を避けるために、Hash_equalsのセキュリティ機能を最大限に活用しています。攻撃者がパスワードを複数回推測しようとしたとしても、正しいパスワードを応答時間から推測することはできません。


5。追加のアドバイス

  • より安全で複雑な検証ロジックを内部的に実装するパスワード検証プロセスには、 Password_hash()password_verify()などの特別なパスワードハッシュ関数を使用します。

  • ネットワーク伝送でHTTPSを使用して、仲介者が盗聴されないようにします。

  • PHPバージョンを定期的に更新およびアップグレードして、ビルトイン機能のセキュリティとパフォーマンスを確保します。


Hash_equalsを正しく使用し、安全なハッシュポリシーを組み合わせることにより、潜在的なタイム攻撃の脆弱性を効果的に防ぎ、アプリケーションのセキュリティを確保できます。
安全性は小さくありません。詳細は成功または失敗を決定します。この記事がPHPの時間の安全性をよりよく理解し、比較するのに役立つことを願っています。