口令本身是个人敏感信息，口令的组成中更可能包含了丰富的个人信息，如电话wang65640021、出生日期ding850926!、甚至某种重要的语义信息waishangke123。
在许多场合下，我们需要进行口令破解，但在不可信的第三方平台上破解口令存在隐私泄露风险。为此，介绍了TIFS上的新文献，支持隐私保护的口令破解。
文献【1】提出了隐私保护口令破解协议（ Privacy-Preserving Password Cracking，3PC），阻止第三方平台在破解口令时得到到用户加密口令的HASH或明文信息。
这是通过一种基于谓词加密（predicate encryption）的诱骗哈希（Decoy hash，一种密码学的诱骗策略）匿名方法来实现的。整体思路上是一种K-匿名的思路。这种方法通过巧妙地结合单向哈希函数和谓词加密的概念，以及定制的诱骗哈希集合，实现了对敏感数据的有效匿名保护。如需了解谓词加密和诱骗哈希这两个概念，请翻至本文最后。
由于口令的敏感性，现有信息系统都要求采取加密存储，例如哈希加密，尽管是一种单向加密，但是口令安全研究人员仍是发明了如PCFG、MARKOV以及深度学习等高效猜测模型。攻防双方到了这个程度后已经没有新的计谋可施，只是攻击方仍在不断地尝试新的猜测模型，总体看来，攻击方处于优势。由于口令破解的计算资源消耗和模型技术复杂性，口令破解即服务（Password Cracking As A Service, PCaaS)为大众破解口令提供了云服务。但需要解决：（1）在不可信的第三方平台进行破解，而不泄露哈希的准确值；（2）如果Hash值被破解，是否能阻止口令明文信息泄露？这些问题看似可以采用同态加密方法来解决，但目前尚无实际可用的方案。
图中，假设用户需要对哈希值t=C6BFDBA2进行破解，首先在客户端生成v，它是一个包含t的诱骗hash集，并发送给第三方服务器。服务器使用上述各种生成技术进行口令破解，成功破解的口令和响应的hash构成候选集CS并返回给用户。最后，用户只要在CS中根据t检索相应的明文口令即可。在这个过程中，诱骗hash集v起到了匿名集的作用，为t提供完美的k-匿名，并且在该方案中v集合通常非常大，保证了k匿名的安全性。
-谓词加密(Predicate Encryption)属于公钥密码学概念，概括了公钥密码学自基于身份加密方案提出以来的基于身份加密、基于属性加密、可搜索公钥加密等一系列研究，谓词加密的概念提供了对加解密过程中加密、解密权限的分离和细粒度控制。谓词加密允许根据某种条件或规则等自定义谓词函数进行部分解密。
-Decoy Hash是一种密码防御技术，在密码散列中添加一个看似无害的条目，使得攻击者在尝试破解散列时会被这个条目引开眼，这种技术通常用于密码策略中，以增加对密码攻击的抵御，具有诱导和欺骗的作用。它本是量子密码学中使用的技术，通过引入诱骗态（decoy states）来抵御窃听者的攻击，从而确保量子密钥分配的安全性。
[1] Norbert Tihanyi, Tamás Bisztray, Bertalan Borsos and Sebastien Raveau. Privacy-Preserving Password Cracking: How a Third Party Can Crack Our Password Hash Without Learning the Hash Value or the Cleartext. TIFS, 2024,19:2981-2996.
复旦大学IntBigData课题组
