O que é o PBKDF2?

Ao falar de armazenamento seguro de senhas, criptografia e proteção contra ataques de força bruta, um nome aparece com frequência: PBKDF2. Este algoritmo é um dos padrões mais usados para derivar chaves criptográficas a partir de senhas, tornando-as mais resistentes a ataques. Para profissionais de segurança da informação e computação forense, entender o PBKDF2 é essencial tanto para implementar soluções seguras quanto para avaliar a robustez de sistemas analisados.

1. O problema de usar senhas diretamente

Senhas geralmente são curtas e previsíveis para humanos, o que as torna vulneráveis a ataques de dicionário ou força bruta.
Se uma senha simples for usada diretamente como chave para criptografia ou armazenada apenas com um hash rápido (como SHA-1 ou MD5), um atacante pode testar milhões de combinações por segundo usando GPUs ou ASICs.

É aí que entra o Key Derivation Function (KDF) — uma função que “transforma” a senha em uma chave mais forte, aplicando operações que tornam o processo lento e custoso para quem tenta adivinhar a senha.

2. O que é PBKDF2

PBKDF2 (Password-Based Key Derivation Function 2) é uma função padrão para derivar chaves criptográficas a partir de senhas.
Ele faz parte da especificação PKCS #5 v2.0 e é amplamente utilizado em protocolos e sistemas de segurança modernos.

• Função: transformar senhas em chaves fortes e protegidas contra ataques de força bruta.

• Como atua: aplica repetidamente uma função de hash criptográfica (como SHA-256 ou SHA-512) sobre a senha e um salt, tornando o processo lento e caro para quem tenta quebrar.

• Benefício principal: aumenta exponencialmente o custo de tentativas de adivinhação de senha.

Exemplo prático: ao usar PBKDF2 com 100.000 iterações, cada tentativa de senha precisa passar por 100.000 hashes, o que torna ataques em massa muito mais lentos.

3. Como o PBKDF2 funciona

O PBKDF2 combina três elementos principais:

1. Senha – A entrada fornecida pelo usuário.

2. Salt – Um valor aleatório único para cada senha, que evita ataques com tabelas pré-computadas (rainbow tables).

3. Iterações – Número de vezes que a função de hash será aplicada para aumentar o custo computacional.

O processo básico é:

derived_key = PBKDF2(password, salt, iterations, desired_key_length, hash_function)

• A senha e o salt são combinados.

• Uma função de hash criptográfica é aplicada milhares (ou centenas de milhares) de vezes.

• O resultado final é uma chave derivada, usada para criptografia ou armazenada como hash seguro da senha.

4. Parâmetros importantes

5. Onde o PBKDF2 é utilizado

• Armazenamento de senhas: em bancos de dados de aplicativos e sistemas web.

• Criptografia de discos: BitLocker (Windows), FileVault (macOS).

• Protocolos de segurança: WPA2/WPA3 (Wi-Fi), PKCS #5, OpenSSL.

• Gerenciadores de senhas: muitos usam PBKDF2 para proteger o cofre principal.

6. Comparação com outras KDFs

Embora PBKDF2 seja seguro e amplamente suportado, alternativas como Argon2 e scrypt oferecem maior resistência a ataques massivos com hardware especializado.

7. Impacto para Blue Team e Perícia Digital

• Blue Team: usar PBKDF2 com parâmetros fortes (salt único e muitas iterações) é fundamental para proteger senhas de usuários e reduzir o impacto de vazamentos de banco de dados.

• Perícia Digital: entender PBKDF2 ajuda a avaliar o nível de proteção em sistemas comprometidos. Caso um vazamento inclua hashes PBKDF2 com poucos rounds, o risco de quebra por força bruta aumenta.

• Análise forense: durante a investigação, saber reconhecer parâmetros (salt, número de iterações) ajuda a estimar a dificuldade de quebra e a decidir estratégias de ataque controlado (password cracking legítimo).

8. Boas práticas ao usar PBKDF2

• Usar sal único e aleatório para cada senha armazenada.

• Definir um número de iterações alto (≥ 310.000 atualmente, ajustando conforme desempenho aceitável).

• Usar hash forte (SHA-256 ou SHA-512).

• Avaliar alternativas modernas (Argon2id) para sistemas novos.

• Monitorar evolução de hardware: aumentar o número de iterações conforme CPUs/GPUs evoluem.

O PBKDF2 é uma função de derivação de chaves projetada para dificultar ataques de força bruta e dicionário, tornando o armazenamento de senhas e a geração de chaves criptográficas mais seguro. Apesar de existir há anos e ainda ser confiável, é importante configurá-lo com parâmetros atualizados (salt aleatório e muitas iterações) e considerar opções mais modernas em novos projetos.