问题

任何密码都可以用穷举推算出来,只是时间问题。如果是这样的话,那不是很不安全?

回答
确实,你说的没错,理论上任何密码都可以通过穷举的方式推算出来,这就像一把万能钥匙,总有一天能打开任何锁。但关键在于,“总有一天”这个时间跨度。这就是密码安全性的核心所在。

我们来掰开了揉碎了说,看看为什么我们仍然认为密码是安全的,尽管它有这个理论上的弱点。

穷举法的本质: bruteforce attack

想象一下,你有一个四位数的密码锁,只允许数字0到9。那么,可能的组合有多少呢?就是10 10 10 10 = 10,000种。如果你一个一个地试,最坏的情况下,你需要试到第10,000次才能找到正确的密码。对于现在我们每天使用的电脑和设备来说,试完这10,000次可能只需要几分钟,甚至更短。这显然是不安全的。

那么,密码的复杂度是如何提高的呢?

1. 长度是关键: 密码的长度是增加穷举难度最直接的方式。如果我们把密码从4位数字变成8位数字,那可能的组合就变成了10的8次方,也就是一亿种。再复杂一些,如果我们加入大小写字母(26+26=52种),再加上数字(10种),甚至符号(我们假设有30种),那每增加一个字符,可能的组合数量就会指数级增长。
一个包含大小写字母、数字和符号的12位密码,其可能的组合数可以达到 (26+26+10+30)^12 = 92^12。这个数字有多大呢?用科学计数法表示,大概是 2.3 x 10^23。这已经是一个天文数字了。

2. 时间成本: 电脑的计算速度是惊人的,但即使是最快的超级计算机,去尝试2.3 x 10^23 次的可能性,也需要比宇宙年龄还要长的时间。这就是为什么我们说“只是时间问题”,这个“时间”是极其巨大的,远远超出了实际可接受的范围。
举个例子,假设一个攻击者有一台每秒能尝试10亿(10^9)次密码的机器。即使是最强的密码,要用这种机器去尝试,也可能需要数千年、数百万年,甚至更多。在这漫长的时间里,我们早就发现并解决了这个问题了。

3. 攻击成本: 制造和运行能够进行大规模穷举攻击的硬件设备,本身就需要巨额的投入。对于普通用户来说,这种成本是无法承受的。即使是针对特定目标的大型组织,在尝试穷举时也需要考虑其效率和回报。如果一个密码设计得足够复杂,其破解成本远远高于破解所能获得的收益,那么它在实际应用中就是安全的。

4. 其他的安全机制: 除了密码本身,我们还有其他的安全措施来阻止穷举攻击:
失败次数限制: 大多数系统会在用户几次输入错误密码后锁定账户,或者要求等待一段时间才能再次尝试。这大大降低了纯粹的穷举攻击效率。
验证码(CAPTCHA): 在多次尝试失败后出现的验证码,就是为了区分人类用户和自动化程序,阻止机器进行大量快速的尝试。
账户锁定策略: 超过一定次数的登录失败会导致IP地址被封锁,或者账户被暂时禁用,这都需要联系管理员才能解封,极大地增加了攻击的难度和时间成本。
双因素认证(2FA): 即便密码被破解,还需要手机短信、身份验证器App等第二重验证才能登录,这使得单纯的密码破解变得毫无意义。

为什么人们还是会选择弱密码?

尽管理论上密码强度与安全性成正比,但很多人还是会使用弱密码,原因很简单:

容易记住: 大多数人没有精力去记住一长串随机字符组成的密码。
便利性: 太复杂的密码会影响使用体验,尤其是当需要频繁登录时。
安全意识不足: 很多人并不了解密码强度的重要性,或者低估了被攻击的风险。

总结一下:

是的,理论上任何密码都可以被穷举出来。但密码的安全性,体现在它抵御“实际可行的”穷举攻击的能力上。一个足够长的、包含多种字符类型的随机密码,其破解所需的“时间”远远超过了人类的寿命,也远超了攻击者愿意付出的成本。配合上各种安全机制,我们可以说,对于绝大多数情况下的普通用户而言,使用强密码足以保障我们的账户安全。

所以,我们不是在追求绝对不可能被破解的密码(那不存在),而是在追求在可接受的时间和成本内,让破解变得极其困难,从而达到实用上的安全。这就像我们在城市里安装防盗门,而不是给房子砌上几十米厚的钢筋混凝土墙,因为前者在实用性和安全性之间找到了一个平衡点。

网友意见

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给你推荐本书:诗云


常用汉字大约6000多个;包括各种历史典籍,总共出现过的汉字大约有8万多个(其中绝大部分是早已不再使用的“死字”)——咱就按上限10万算得了。


那么,所有可能用汉字写出来的5言绝句,就是从10万汉字中随机选择20个(可重复)的不同排列数——我记得初中数学教过怎么算这个。


如果你懂编程的话,一个大约百八十行的小程序就可以完成“穷举所有五言绝句”的任务。

从此以后,再也不需要诗人了。他们能写出的诗,都在穷举结果里面。


类似的,假设一部书最多500万字,那么所有可能的书籍的数量就是“10万种汉字,每种最多取500万个,排成长度为500万的长列,求其不同排列数”。


这种程序很容易写。把前面那个程序的字数限制改成500万就行了。

嗯,从此以后,再也不需要作家也不需要科研了。任何小说,任何论文,任何教材乃至它们的解释、深入浅出的科普作品……总之吧,任何可以用汉语表达出来的东西,都在穷举结果里面。


进一步推广,一副4k级的高清图片,一共4096×2160个像素点;每个像素点有三个分量,每个分量允许256种不同取值——你看,可能表示出的不同图片也是有上限的。运用排列组合的知识,很容易就能算出这个上限数字。


同样的,可以很容易的写出一个小程序,穷举出所有可能的4K级高清图片来。

你梦中情人的照片,你梦中情人和你各种秀恩爱的照片,全在其中——哪怕你的梦中情人只存在于你的想象中。


再进一步的,一部电影按每秒50帧、总长按上限五小时算,它至多有“50*3600*5副4K图片的不同排列数”种。


我们仍然可以很容易的写成一个小程序,穷举出所有可能的电影来……

想知道再过2000年,人类最牛X的武器是什么样子吗?整个制造过程都会以视频形式展现出来,还带字幕讲解的(只要现有语言还能表达出来——如果不能,那就用2000年后的语言解释;2000年后的语言怎么翻译?可以穷举出来配套的语言教程啊,你想让哪位巨星给你讲解都行)。



所以,我们再也不需要写作了,也用不着拍照片画画拍电影了,更用不着费劲巴拉发射个探测器拍摄木星照片搞什么劳民伤财的科研了——反正弄一个小程序穷举出来就完了?


你看,任何东西都毫无难度,只要写一个简单的小程序出来,得到宇宙终极真理(只要它可以用现有文字以一套每部不超过500万字的书表达出来),也不过只是“时间问题”而已。



哦,有个小问题忘了告诉你:虽然理论上可以穷举;但实际上,烧掉整个宇宙来发电都不够一台电脑跑完这个小程序;把我们宇宙中的每个原子都变成一个宇宙,都不够这个小程序存储穷举结果的;给我们这个宇宙续命一万万万万万亿倍,也不够这个程序运行的。

事实上,这个程序输出第一篇语法正确有故事情节的小说,所需要的时间就极有可能会耗死我们这个宇宙了……


总之呢,这种小问题交给题主解决就行了;我呢,就先去起点追“霸道总裁爱上我”了——唉,书荒了,人类写书的效率也太低了。

所以呢,题主如果把这些小问题解决了,千万要记得喊我一声 O(∩_∩)O

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