Taller: Ataques y Contramedidas — Script de Fuerza Bruta Optimizado en Rust

Descripción General

Este repositorio contiene la implementación de un motor de recuperación de contraseñas mediante ataque de fuerza bruta, desarrollado como parte del taller de seguridad criptográfica "Ataques y Contramedidas". El script original en Bash fue analizado línea por línea para identificar sus limitaciones técnicas, y posteriormente se migró a una implementación optimizada en Rust para maximizar el rendimiento del procesador durante el descifrado de hashes DES del estándar Unix crypt(3).

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Análisis del Script Original (Bash)

Funcionamiento

El script original emplea bucles anidados para generar combinaciones de caracteres a partir de alfabetos definidos, calculando el hash DES con mkpasswd y comparándolo contra un hash objetivo.

#!/bin/bash
space1="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
space2="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
# ... más alfabetos ...

for i in $space2; do
  for j in $space2; do
    for k in $space2; do
      variable=$(mkpasswd -m des -S "$2" "$i$j$k")
      if [ "$variable" = "$2" ]; then
        echo "password found: $i$j$k"
        exit
      fi
    done
  done
done

Limitaciones Técnicas

Limitación	Descripción
Overhead de Contexto	mkpasswd se invoca como binario externo en cada iteración, generando miles de procesos
Sin Concurrencia	Ejecución estrictamente secuencial y monohilo, desperdiciando núcleos
Rigidez de Profundidad	Bucles anidados manuales impiden adaptación dinámica a diferentes longitudes
Gestión de Memoria	Sin tipado fuerte ni garantías de seguridad de memoria, aumentando latencia

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Implementación Optimizada en Rust

Arquitectura

La implementación en Rust utiliza una arquitectura de función de compresión tipo Davies-Meyer dentro de una estructura Merkle-Damgård, siguiendo el algoritmo DES del estándar Unix crypt(3) mediante la librería crypt3_rs.

Fases del flujo operativo:

1. Transformación de la credencial → Clave de 64 bits mediante secret_to_key (desplazamientos bit a bit para paridad)
2. 25 rondas de cifrado sobre bloque nulo (0u64), integrando un salt de 12 bits en las etapas de sustitución-permutación
3. Codificación Base64 específica de crypt (./0-9A-Za-z) → Digestos de 13 caracteres (2 de sal + 11 de hash)

Optimizaciones Implementadas

Optimización	Descripción
Criptografía Nativa	Implementación DES mediante crates de bajo nivel compilados a código máquina, eliminando llamadas a procesos externos
Paralelismo Masivo	Uso de Rayon para dividir el espacio de búsqueda en fragmentos y distribuirlos entre todos los hilos lógicos del CPU
Búsqueda en Memoria	Manejo de alfabetos y combinaciones como slices de bytes (&[u8]) para evitar asignaciones en heap
Control de Estado Simple	Bucles (no recursión) para consumo de memoria constante O(1) y facilitar optimizaciones del compilador LLVM

Justificación Arquitectónica: Bucles vs. Recursión

• Eficiencia del Stack: Los bucles garantizan consumo de memoria constante O(1), evitando el overhead de llamadas a función en billones de intentos
• Optimización del Compilador (LLVM): Los bucles permiten loop unrolling y vectorización automática
• Control de Estado: Mantenimiento simple de contadores mutables sin complejidad de punteros entre stack frames

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Resultados Experimentales

Tabla de Recuperación de Contraseñas

ID	Alfabeto	Long.	Salt	Contraseña	Tiempo	Intentos
1	Alfabeto 1	3	ok	sol	533.99 ms	9,863
2	Alfabeto 2	3	Aa	TiC	5.27 s	102,099
3	Alfabeto 3	3	k+	?+L	82 s	272,387
4	Alfabeto 4	3	2K	14#	21.27 s	390,190
5	Alfabeto 1	4	ko	alex	1.14 s	21,346
6	Alfabeto 1	5	4a	peace	127.55 s	2,425,111
7	Alfabeto 2	4	UP	UPTC	310.74 s	5,951,900

Complejidad Teórica (Combinaciones)

Alfabeto	Tamaño	Long 2	Long 3	Long 4	Long 5	Long 6
Alfabeto 1	26	676	17,576	456,976	11,881,376	308,915,776
Alfabeto 2	52	2,704	140,608	7,311,616	380,204,032	19,770,609,664
Alfabeto 3	74	5,476	405,224	29,986,576	2,219,006,624	164,206,490,176
Alfabeto 4	84	7,056	592,704	49,787,136	4,182,119,424	351,298,031,616

Eficiencia de Hardware

• Alfabeto 1: ~10,600 intentos/segundo
• Alfabeto 2: ~10,450 intentos/segundo
• Rendimiento constante independientemente de la longitud o el alfabeto

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Umbral de Impracticabilidad

Configuración	Longitud	Combinaciones	Tiempo Estimado
Alfabeto 1	7	8,031,810,176	~210 horas (>24h, impracticable)
Alfabeto 2	6	19,770,609,664	~525 horas (>24h, impracticable)
Alfabeto 2	8	~53 billones	~162 años

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Vulnerabilidades Criptográficas de DES

1. Entropía de Clave Reducida: Clave de 64 bits, pero solo 56 efectivos (8 de paridad) — espacio de búsqueda de 2⁵⁶, trivial para hardware moderno
2. Debilidad del Salt: Sales de solo 12 bits (4,096 variaciones), permitiendo tablas Rainbow
3. Ausencia de Coste Adaptativo: Sin factor de costo configurable (a diferencia de Argon2 o bcrypt), diseñado para ser rápido en hardware de los 70s

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Análisis STRIDE + CVE

Adicionalmente, se realizó un análisis de seguridad sobre la Arquitectura de Gestión FrisGril Order Flow utilizando los modelos STRIDE y CVE:

Amenazas Críticas Identificadas

Amenaza	Riesgo Inicial	Mitigación
Spoofing — OAUTH_CLIENT_SECRET en Git	4.25 (Alto)	Rotar secreto, .gitignore, purgar historial
Information Disclosure — .env en repo	4.25 (Alto)	Rotar secretos, migrar a Vercel Environment Variables
CVE-2025-48757 — RLS insuficiente	3.75 (Alto)	Auditar RLS, reemplazar USING (true) por auth.uid()

CVE Identificados como Aplicables

CVE	Componente	CVSS	Descripción
CVE-2026-44373	Nitro SSR	5.3 (Medio)	Proxy scope bypass via path traversal
CVE-2026-44372	Nitro SSR	5.3 (Medio)	Open redirect via protocol-relative URL
CVE-2025-48757	Lovable + Supabase RLS	9.3 (Crítico)	RLS insuficiente con anon key expuesta

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Conclusiones

1. La migración de Bash a Rust elimina el overhead de fork/exec de mkpasswd, logrando un rendimiento constante de ~10,400 intentos/segundo en CPU.
2. La longitud del secreto (L) y la extensión del alfabeto (A) son los pilares fundamentales de la robustez criptográfica, con una correlación determinística A^L.
3. Una contraseña de 8 caracteres bajo Alfabeto 2 requiere ~162 años en CPU, pero el uso de GPU o ASIC podría degradar esto a días.
4. DES presenta limitaciones estructurales: solo procesa los primeros 8 caracteres de la credencial.
5. Se recomienda adoptar esquemas modernos como bcrypt o Argon2 con factores de costo configurables.

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Referencias

• [1] Merkle, R. C. — A certified digital signature (CRYPTO '89)
• [2] Damgård, I. B. — A design principle for hash functions (CRYPTO '89)
• [3] NIST — Secure Hash Standard (SHS), FIPS PUB 180-4
• [4] Schneier, B. — Applied Cryptography, 2a ed.
• [5] Nejgebauer — crypt3_rs, Rust crate (crates.io/crates/crypt3_rs)

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Anexos

• Anexo A: Hash por Bloques para Archivos de Gran Tamaño → github.com/CamiloAT/aguirre-arias-galvis-hash
• Anexo B: Implementación de protocolo SPEKE → github.com/Katlyng/speke-algorithm
• Anexo C: Implementación de HMAC y Hashes con Sal → github.com/Katlyng/hmac-hashesconsal