パスワードの取り扱い

パスワードを知っている人のみが CGIを特定の目的で使えるようにしたいことがよくあります。その目的には .htaccessを使うことが最も簡単かつ確実なのですが、その方法ではなくて、自分のCGIでパスワードを受け取って確かめたいと思うことがあるかも知れません。その場合にはパスワードを注意して取り扱わないなりません。

● 真のパスワードをプログラムで使うなかれ

例えばFORMに入力されたパスワードがCGIのポインタ変数 password の指すメモリに格納されたとしましょう。次のようにしてパスワードを照合する方法は最低です。絶対にこのようなことをしてはいけません。

if( strcmp( password, "abcdefgh" ) ){
  printf("Mismatch!\n");
  exit(1);
}

なぜなら、プログラムのソースを見れば真のパスワードが判ってしまうからです。ソースが見えなくても、実行ファイルを strings コマンドで見ればこれかパスワードであることはすぐに判ります。また、実行中に core dump させてメモリイメージをファイルに書き落とすことでもパスワードを知ることができます。デバッガをうまく使うことでもできるでしょう。

この問題は真のパスワードを暗号化することで解決できます。
つまり真のパスワードの文字列をある特定の操作法でグチャグチャにかき混ぜて暗号化された真のパスワードの文字列を作成して、これをプログラムかファイルに格納しておきます。
そして、ユーザーから入力されたパスワードを同じ操作法で暗号化します。
これと暗号化された真のパスワードとを比較して認証します。

この暗号化で重要なのは、暗号化した文字列から元の文字列を得ることが不可能であることです。つまり修復不可能なくらいにグチャグチャにしてあるわけです。なので例え暗号化された真のパスワードが見られても、元のパスワードを推測することは不可能なのです。もちろん、さまざまな文字列を暗号化してみて、この暗号化された真のパスワードと一致するものがないかを探せば真のパスワードを見つけることはできますが、真のパスワードが十分に複雑な文字列ならば、それを探し当てるののには相当な時間がかかるでしょう。

UNIXではこの暗号化の目的に crypt関数が提供されています。この crypt 関数が用いている暗号化の操作のアルゴリズムには MD5 と DES の 2種類があります。普通は MD5 のアルゴリズムで暗号化するのですが、 OSによっては DES で暗号化します。FreeBSDは MD5 を使いますが、 crypt関数が定義されているライブラリを DESのものに入れ換えることで DESで暗号化するようにすることもできます。

● 真のパスワードの暗号化

真のパスワードを暗号化するプログラムの作成手順を紹介します。

まずパスワードとなる文字列を考えて下さい。パスワードは意味不明な記号列とするべきです。辞書に載っているような英単語やそれに数字を加えただけのような文字列では駄目です。アルファベットの大文字と小文字、数字、記号を含んだ記号列を使うと良いでしょう。覚えにくそうでも何度も打ち込んで使えば自然に覚えられます。

真のパスワードをキーボードから打ち込むことにします。打ち込まれたパスワードを読み込むのには getpass()関数を使うのが良いでしょう。この関数を使うと打ち込んだ文字が画面に表示されないのでパスワードを打ち込むのに向いているのです。

getpass("New password:")

getpass関数にはプロンプトととなる文字列を引数に与えます。この関数は読み込んだパスワードを関数内の static 変数に格納してそのアドレスを返します。なので別の変数にそのパスワードをコピーしたほうが良いでしょう。簡単に strdupで済ませます。

char* passwd = strdup( getpass("New password:") );

もう一度、パスワードを打ち込んでもらって打ち間違えていないことを確認にしましょう。

if( strcmp( passwd, getpass("Again please:"))){
  fputs("Miss type! Confirm the password.\n", stderr );
  exit(1);
}

実はこの確認の作業で getpass() 関数を再度使うので読み込んだパスワードを別変数にコピーしていたのでした。
確認しなくても良いと思うなら、単にポインタ変数にアドレスを記録するだけです。

char* passwd = getpass("New password:");

次に、パスワードをグチャグチャに暗号化する際のグチャグチャの塩加減?を調整するパラメタである salt を用意します。 salt には [./0-9A-Za-z] の範囲の文字をデタラメに 8文字ならべた文字列にします。 saltの作り方には他の方法もありますがこれで十分でしょう。

char* makesalt( void )
{
  static char salt[10];
  static char saltchar[] = {
    "./0123456789"
    "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
    "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
  };

  srand(time(NULL));
 
  for( int i=0; i<8; i++ ){
    salt[i] = saltchar[ (rand()>>6) & 0x3f ];
  }

  return salt;
}

この関数は関数内 static変数にsaltを作成し、そのアドレスを返します。 saltの乱数にそれほど凝っても意味は無いので簡単に済ませます。乱数の下位桁はあまり乱数でないのでやや上位の6ビットを使うようにします。 saltはNULL終端しなくても構いません。

そして crypt関数による暗号化です。crypt関数も暗号化の文字列を関数内static変数に格納して、そのアドレスを返します。

char* encrypt = crypt( passwd, salt );

この encrypt をファイルに保存します。これで真のパスワードの暗号化ができました。

以上の操作をもっとも簡潔にまとめると次の1行になります。

puts( crypt( getpass("New password:"), makesalt() ) );

ただし、crypt関数が header fileに宣言されていないことがありますのでその場合には次のようにして自分で宣言して下さい。

extern "C" char* crypt( const char*, const char* );

コンパイルの際には -lcrypt オプションをつけて下さい。

もうちょっとまともに、2度タイプしてミスタイプをチェックするようにすると以下のようになります。

int main( void )
{
  char* passwd = strdup( getpass("Input a new password:") );

  if( strcmp( passwd, getpass("Input a new password:") ) ){
    fputs("Miss type! Confirm the password.\n", stderr );
    exit(1);
  }

  puts( crypt( passwd, makesalt() ) );

  free(passwd);

  return 0;
}

● パスワードの照合

ユーザーがFORM等から送ってきたパスワードを照合するには以下のようにします。 encryptに暗号化された真のパスワードを読み込んでおき、 passwdにユーザーが打ち込んだパスワードが入っているとします。

if( strcmp( encrypt, crypt( passwd, encrypt ) ) ){
  printf("Mismatch!\n");
  exit(1);
}

● パスワードの送信の際の注意点

FORMに打ち込んだパスワードは、そのままの形でネットワーク回線を流れるので、盗聴されている可能性があります。盗聴された場合、このパスワードは無力です。 Web browserはFORMのデータを暗号化してからネットワーク回線に流すことができますが、そのためには Apache-SSL を使わないとなりません。

でも、少なくともパスワードを含んだFORMデータをGET methodもしくは CGIのコマンド引数として送信することだけは絶対にやめましょう。 clientとserverの両方のログにはっきりと残ってしまい、公衆の面前にさらされてしまいます。

複数のCGI間をこのパスワードで移動するなら、なんらかの方法でこのデータを次のCGIに渡さなければなりません。 FORMのHIDDEN属性の変数にパスワードを含めて、SUBMITで次のCGIに移動するか、パスワード丸見えを覚悟でCGIのコマンド引数に付けるか、パスワードをcookieにしてユーザに食べさせるかです。

これらを考えるとやはり .htaccessを使うべきでしょう。

渡辺尚貴 naoki@cms.phys.s.u-tokyo.ac.jp