Git 在 SHA-256 支援上遇到的問題

在 Hacker News 首頁上的「Whatever happened to SHA-256 support in Git?」這篇,大概半年前,今年六月的文章,在講 GitSHA-256 支援上遇到的問題。

最大的問題還是沒有 transition plan:

Bjarmason pointed out that there is still no interoperability between SHA-1 and SHA-256 repositories, and that none of the Git hosting providers appear to be supporting SHA-256.

這點導致了目前場上看的到的服務與 open source 軟體都沒有支援的計畫,這點算是一個超級失敗的 transition plan。

另外乾脆請 OpenAIChatGPT 幫忙寫:

Git是一種源代碼管理系統,它使用散列函數將每個對象(例如文件的每個版本)和每個提交都轉換為一個數值,用於存儲該對象。散列函數的安全性是整個倉庫完整性的重要組成部分。如果攻擊者可以用具有相同散列值的另一個提交替換提交,他們可能會在不冒檢測風險的情況下將惡意代碼植入倉庫中。這種前景令任何依賴 Git 倉庫中代碼安全性的人感到擔心,也就是所有人。

Git 項目早已選擇 SHA-256 作為 SHA-1 的替代品。Git 最初是使用 SHA-1 寫成的,但是這些代碼已被重構,並且可以處理多種散列類型,其中 SHA-256 是第二種支持的類型。現在可以使用 SHA-256 創建 Git 倉庫(只需使用 --object-format=sha256 標誌),大多數本地操作都會正常工作。Git 中支持替代散列算法的基礎是2020年發布的2.29版本的一部分,並且似乎很穩定。

然而,自從2021年3月發布的2.31版本中出現了修復程序以來,2.29版本是最後一個在任何重大方面支持替代散列的版本。專

續寫前文,Git 專案在支持 SHA-256 之前一直使用 SHA-1 作為散列算法。然而,由於 SHA-1 的終極破解,Git 項目被迫尋找替代方案。Git 原本的代碼是深深地嵌入 SHA-1 的,但是這些代碼已經被重構,並且可以處理多種散列類型,其中 SHA-256 是第二種支持的類型。因此,現在可以使用 SHA-256 創建 Git 倉庫(只需使用 --object-format=sha256 標誌),大多數本地操作都會正常工作。

然而,目前尚不存在 SHA-1 和 SHA-256 倉庫之間的相互操作性,並且 Git 托管提供商似乎都不支持 SHA-256。這種支持(或缺乏支持)很重要,因為無法推送到 Git 熔爐的倉庫對許多人來說將是無用的。此外,使用 SHA-256 的較長散列可能會破壞 Git 項目以外開發的工具,這種風險也無法完全消除。整體而言,這是一種尚未準備好用於現實世界的功能。

雖然如此,值得注意的是,迄今為止完成大部分散列轉換工作的 brian m. carlson 對 Bjarmason 的評估持不同看法。在他看來,目前唯一“可以辯解

的”使用 SHA-1 的原因是與 Git 熔爐提供商的相互操作性。否則,他認為 SHA-1 已經過時,並且使用 SHA-256 的性能可能“大幅提升”。但是,他同意所需的相互操作性目前尚不存在,且沒有人表示它即將在短期內到來。

因此,目前看來,Git 專案在支持 SHA-256 方面的工作似乎已經停止。至於什麼原因導致了這種情況,目前還不清楚。但是,這並不意味著 Git 將永遠不會支持 SHA-256 或其他散列算法。相反,可能是因為尚未解決所有技術問題,或者可能是因為其他原因(例如技術資源有限)。無論原因是什麼,重要的是要記住,Git 項目的開發人員一直在努力使其更強大、更安全,並且將繼續努力。

密碼系統的 Monoculture

這篇文章講到最近密碼系統的現象:「On the Impending Crypto Monoculture」。

目前常在用的密碼系統包括了 RSA、DH、ECDH、ECDSA、SHA-2、AES 這些演算法,而最近這幾年大家在推廣使用的演算法都出自於同一個人手裡,Dan Bernstein,也就是 djb:

A major feature of these changes includes the dropping of traditional encryption algorithms and mechanisms like RSA, DH, ECDH/ECDSA, SHA-2, and AES, for a completely different set of mechanisms, including Curve25519 (designed by Dan Bernstein et al), EdDSA (Bernstein and colleagues), Poly1305 (Bernstein again) and ChaCha20 (by, you guessed it, Bernstein).

這些演算法或是定義,包括了 Curve25519、EdDSA、Poly1305、ChaCha20。而這篇文章試著說明造成這樣情況的背景以及原因,以及這樣會導致什麼問題。

當實際分析時會發現,檯面上沒幾個能用的演算法,而看起來能用的那幾個又有專利 (像是 OCB),不然就是看起來被 NSA 放了一些說明不了的參數 (像是 P-256 Curve)。

然後 djb 弄出來的演算法不只看起來乾淨許多,也直接用數學模型證明安全性。而且他的實作也很理論派,像是還蠻堅持要做到 constant time implementation 以避開各種 side channel attack。

就... 理論很強,又很實戰派的一個人啊,檯面上真的沒幾隻可以打的贏啊 XD

還有超過 20% 的網站使用 SHA-1 憑證

依照 Netcraft 的說明,還有超過 20% 的網站使用 SHA-1 certificate:「One million SSL certificates still using “insecure” SHA-1 algorithm」。

雖然轉換速度算是很快了,不過本來依照進度,2015 年底瀏覽器就應該要把 SHA-1 certificate 認為不安全 (於是失效):

照目前速度,今年年底應該只能掉到 10% 左右吧...

OpenSSL 產生並簽出 SHA2 (SHA256) 的憑證

因為 Google Chrome 39 出來的關係,一些以前簽出來只包含 SHA-1 的 SSL certificate 因此導致了綠色 icon 變成黃色 icon,所以都要重簽一次產生 SHA-2 資訊。

有人說可以只要在簽名產生 crt 的部份做就好,不過這邊還是都提出來,並且給驗證的方式。

如果本來就已經有寫好 script,那麼只要在產生 csr 與簽名產生 crt 的步驟都加上 -sha256 就可以解決了。

這是產生 csr 的:(${HOST} 以及 subj 的內容自己代換)

openssl req -new -key ${HOST}.key -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=Taipei/O=MyOrganization/OU=MyUnit/CN=${HOST}" -sha256 -out ${HOST}.csr

而 csr 檢查的方式是:

openssl req -in ${HOST}.csr -text

看 Signature Algorithm 是不是 sha256WithRSAEncryption。

簽名產生 crt 也要加上 -sha256

openssl x509 -req -days 365 -in ${HOST}.csr -CA ca/ca.crt -CAkey ca/ca.key -sha256 -out ${HOST}.crt

而 crt 檢查的方式是:

openssl x509 -in ${HOST}.crt -text

一樣是看 Signature Algorithm 這邊是不是 sha256WithRSAEncryption。

產生 SHA256 的 SSL Certificate

在「Adding an (SHA256 signed) SSL certificate」這篇文章裡提到要如何簽出帶 SHA256 的 SSL certificate,重點在於要先生出有 SHA256 的 CSR,然後拿著這份給 CA 簽。

先照抄過來,看起來是有 encrypted 過的版本:

openssl genrsa -aes256 -out example-encrypted.key 2048
openssl rsa -in example-encrypted.key -out example-decrypted.key
openssl req -new -sha256 -key example-decrypted.key -out example.csr

如果不加密的話應該是:

openssl genrsa -out example.key 2048
openssl req -new -sha256 -key example.key -out example.csr

然後照著文章裡的說明輸入對應的資訊,然後拿著這份 CSR 檔給 CA 簽。