Представьте сейф, который нельзя открыть отмычкой, зато можно попробовать миллионы ключей. Хэш пароля как раз такой «сейф» для строки. Он не раскрывает пароль назад, но позволяет проверять догадки. И вот тут начинается самое интересное. Если догадок много, нужно быстро их проверять. Обычно это делается перебором. Берутся слова из словаря, типичные комбинации, маски вроде «Слово+год», и каждую попытку приходится хэшировать заново.
Радужные таблицы — это способ не сидеть с этим перебором в момент атаки. Они предлагают хитрый обмен. Пусть тяжёлая работа будет сделана заранее, а потом, когда где-то утечёт база с хэшами, останется почти «поиск по справочнику». Звучит как чит-код, и в определённых условиях так и есть.
Но есть нюанс, который делает историю почти детективной. Этот метод прекрасно работает против старых и ленивых реализаций, и почти бесполезен против нормальной защиты. Поэтому радужные таблицы одновременно и страшилка из учебников, и полезный индикатор того, что где-то в системе всё ещё пахнет прошлым десятилетием.
Суть идеи и принцип «время в обмен на память»
В лоб можно составить огромную «книгу» соответствий пароль-хэш. Тогда любой украденный хэш быстро превращается в исходный пароль. Проблема в том, что книга получается чудовищно большой. Радужные таблицы придумали, как хранить меньше, но находить достаточно быстро.
Вместо того чтобы сохранять все пары, они строят цепочки. Берётся пароль-кандидат, считается хэш, затем этот хэш превращается в новый пароль-кандидат специальной функцией редукции. Дальше снова хэш, снова редукция, и так десятки или сотни шагов. Итоговый трюк в том, что хранятся только начало и конец цепочки. Внутренности «восстанавливаются» при необходимости.
Редукция не расшифровывает хэш. Она просто переводит число в строку нужного формата, например в «8 символов из A-Z и 0-9». Чтобы цепочки меньше слипались в один ком, редукцию меняют от шага к шагу. Отсюда и «радужность».
Как по таблице находят пароль
Если есть хэш, его нельзя просто найти в таблице, ведь внутри цепочек ничего не хранится. Поэтому поиск идёт обходным путём. Берут целевой хэш и прогоняют его через редукции и хэширование так, будто пытаются попасть в конец одной из цепочек. На каждом шаге проверяют, не совпал ли получившийся «конец» с теми концами, которые сохранены.
Если совпадение появилось, это ещё не победа. Дальше берут соответствующее начало цепочки и воспроизводят её вперёд шаг за шагом, пока либо не встретится искомый хэш, либо не выяснится, что совпадение было ложным из-за пересечений цепочек. Если хэш встретился, рядом в цепочке будет и пароль-кандидат.
Это похоже на поиск нужной улицы по последней остановке. Сначала пытаются понять, какой маршрут мог привести в этот конец, а потом проходят маршрут заново и проверяют, была ли там нужная точка.
Где это реально применяется
Главная зона применения — это несолёные хэши и предсказуемые пароли. В реальной жизни радужные таблицы чаще всплывают не в «взломе мира», а в аудите и разборе утечек. Если организация хранит пароли как MD5 или SHA-1 без соли, специалист по безопасности может очень быстро показать масштаб проблемы, восстановив значительную долю паролей пользователей.
В лабораторных задачах этот метод тоже хорош. Он мгновенно объясняет, почему фраза «мы же хэшируем» не должна успокаивать. Для практических демонстраций часто используют инструменты RainbowCrack и Ophcrack.
При этом против длинных паролей и современных схем хранения радужные таблицы почти всегда проигрывают. Метод цепляется за слабое место, и если слабого места нет, цепляться не за что.
Почему соль и bcrypt/Argon2 почти убивают метод
Соль — это случайная добавка к паролю перед хэшированием. Она хранится рядом с хэшом и не является секретом. Её задача прозаична и беспощадна. Один и тот же пароль у двух пользователей должен давать разные хэши. Тогда заранее подготовленная таблица перестаёт быть универсальной. Чтобы радужные таблицы работали, их пришлось бы строить отдельно под каждую соль, а это уже не «чит-код», а бессмысленная каторга.
Второй удар по методу наносят медленные функции для паролей. bcrypt, scrypt, Argon2 и PBKDF2 специально сделаны так, чтобы считать их дорого по времени и иногда по памяти. Это превращает предвычисления в крайне затратное занятие. Хорошая практическая точка опоры по хранению паролей — это рекомендации OWASP.
Именно поэтому радужные таблицы сегодня чаще служат лакмусовой бумажкой. Если они применимы, значит у системы, скорее всего, проблемы не на уровне «тонкой криптографии», а на уровне базовой гигиены.
Заключение
Радужные таблицы — это не магия и не «взлом хэша», а заранее подготовленная оптимизация. Они берут скучную работу по перебору и выносят её в офлайн, чтобы потом быстро сопоставлять хэши с паролями. Это работает, когда хэши несолёные, алгоритм быстрый, а пространство паролей ограничено и предсказуемо.
Но современная защита обнуляет преимущества. Уникальная соль ломает универсальность таблиц, а медленные алгоритмы делают предвычисления экономически невыгодными. Поэтому практический вывод простой. Если в системе всё ещё где-то живёт быстрый хэш без соли, радужные таблицы превращаются из теории в неприятную реальность. Если используется соль и нормальный алгоритм хранения паролей, радужные таблицы остаются скорее историческим примером того, почему безопасность любит дисциплину, а не надежду.
