ハッシュ化におけるソルトの役割と重要性

この記事では、ハッシュ化で使われる「ソルト」について、説明していきます。
どちらかと言うと初心者向けです。

【ハッシュ化とは】

ハッシュ化とは、与えられた文字列を特定の方式（アルゴリズム）に従って変換することです。
変換後の文字列から変換前の文字列に戻すことは困難であるため、変換前の文字列を知られたくない場合に用いられます。
具体的には、パスワードを使用した認証処理（ログイン処理）で使われることが多いです。

例えば、「SHA-512」と呼ばれる方式では、「password」という文字列は以下のように変換されます。

【認証処理におけるハッシュ化の使い方】

認証処理においては、パスワードを管理するファイルやデータベースに、ハッシュ化された形でパスワードが保持されます。
認証を行う際には、ユーザーから入力されたパスワードをハッシュ化し、ファイルやデータベースに保持されているハッシュ化された文字列と一致することを確認することで妥当性を確認します。

なお、システムの管理者もパスワードの平文を知ることができないので、ユーザーがパスワードを忘れてしまった場合はパスワードを再作成する運用を行います。

【レインボーテーブルによる攻撃】

不正ログインを試みる攻撃者は、何らかの方法でハッシュ化されたパスワードの一覧を入手した後、レインボーテーブルによる攻撃を試みることがあります。
レインボーテーブルとは、平文とハッシュ化後文字列の対応表のことを指し、この対応表を用いることでハッシュ化後文字列から平文を推測することができます。
例えば、以下のような対応表がレインボーテーブルです。全ての平文について対応表を作ることは困難ですが、良く使われる平文はこれで突破されてしまいます。

【ソルトによる対策】

ここでソルトの登場です。
ソルトとは、平文からハッシュ化を行う前に、平文に付加される文字列のことを指します。
ソルトは、平文の前に付加されても後に付加されても構いません。
ソルトを付加することにより、レインボーテーブルによる攻撃で平文のパスワードを推測されることを防ぎやすくなります。

以下は、「password」という平文の後ろに「LdCTFPMk」という平文を追加する例です。
ハッシュ化後文字列が全く違うものになり、レインボーテーブルで逆引きすることが困難になります。

なお、ソルトに用いる文字列は、複雑で長い文字列（例えばランダムで生成された文字列）、かつユーザー毎で使い分ける（ログイン時に入力されたユーザーから対応するソルトを取得する処理を別途作成する）ことが望ましいです。

いかがでしたでしょうか。

ソルトは良く出てくる技術ですが、その意味はあまり知られていないように思うので、今回の記事が参考になれば幸いです。