Youtubeチャンネル『ByteByteGo』視聴メモ #6 パスワードの安全な保存方法

はじめに

英語の技術動画で学ぶシリーズ。今回は ByteByteGo から、データベースにパスワードを安全に保存する方法。

System Design: How to store passwords in the database? (3:44)

動画が立てる問いは2つ。どう保存するかと、ログイン時にどう照合するか。3分台と短く、OWASP のガイドラインに沿って「ハッシュ化」と「ソルト」の2本柱で説明している。

パスワード保存とは

目標は「DBが漏れても、攻撃者がパスワードを手にできない状態にしておくこと」。

やってはいけない例として、動画はまず平文（plain text）保存を挙げる。DBに内部アクセスできる人なら誰でも見えてしまい、DBが侵害されれば全員分のパスワードがそのまま漏れる。

指針：OWASPの2つの推奨

動画が拠り所にしているのは OWASP（Open Web Application Security Project）のガイドライン。推奨は次の2つ。

推奨	一言でいうと	防ぎたいもの
1. 現代的なハッシュ関数を使う	元に戻せない形に変換して保存する	総当たり攻撃（brute force）
2. ソルトを付ける	パスワードごとにランダムな文字列を混ぜてからハッシュする	事前計算攻撃（pre-computation attack）

以下、それぞれを分解する。

推奨1：現代的なハッシュ関数

ハッシュは一方向の変換（one-way function）。ハッシュ値から元のパスワードは復元できない。

そのため攻撃者がハッシュ値を盗んでも、それをそのままアプリに入力してログインすることはできない。

ポイントは「パスワード保存用に設計された関数」を選ぶこと。動画はこれをあえて"遅い"関数と表現している。

• 計算に多くのリソースを使う
• だから大量の候補を試す総当たり攻撃が割に合わなくなる

動画では具体的な関数名は挙げていない。（※動画外の補足：OWASP の Password Storage Cheat Sheet では Argon2id、scrypt、bcrypt、PBKDF2 などが挙がっている）

使ってはいけない：レガシーなハッシュ関数

逆に、MD5 や SHA-1 のような古いハッシュ関数は「速い」。

速い＝総当たりで試しやすい、ということなので、パスワード保存には使うべきではないと動画は言い切っている。

	現代的なハッシュ関数	レガシーなハッシュ関数
速さ	遅い（意図的）	速い
例	動画では名前なし	MD5, SHA-1
パスワード保存	使う	使わない

推奨2：ソルト

ソルトは、パスワードごとに作るランダムな文字列。ハッシュ計算のときにパスワードへ混ぜ込む。

なぜ要るのか。ハッシュ化だけでは「正しい方向への一歩だが不十分」だから。攻撃者は事前計算攻撃で一方向ハッシュを破れる。

• 動画が挙げる例：レインボーテーブル（rainbow table）、データベースを使った照合（database-based lookup）
• これらを使えば、パスワードを数秒で割り出せることもある

ソルトを混ぜると、同じパスワードでもユーザーごとにハッシュ値が変わる。結果として、事前に作った表が使えなくなる。

保存の流れ

1. ユーザーが入力したパスワードと、ランダムに生成したソルトを組み合わせる
2. その組み合わせを適切なハッシュ関数でハッシュ化する
3. ハッシュ値をソルトと一緒にDBへ保存する

保存するもの = ( salt, hash(password + salt) )

ソルトは秘密ではない。ハッシュを一意にするための材料なので、平文のままDBに置いてよいと動画は明言している。

ログイン時の照合の流れ

保存の逆をたどる。

1. そのユーザーのソルトをDBから取り出す
2. 入力されたパスワードにソルトを付けてハッシュ化する
3. 計算したハッシュ値と、DBに保存されたハッシュ値を比べる
4. 一致すればパスワードは正しい

ハッシュは元に戻せないので、「復号して比べる」のではなく「同じ手順でもう一度ハッシュして比べる」のがポイント。

まとめ

パスワードは「遅いハッシュ関数 ＋ ユーザーごとのソルト」で保存し、照合は同じ手順で再計算して比べる。これが動画の結論。

自前で認証を実装するとき、または既存システムのパスワード保存方式をレビューするときに、MD5/SHA-1 を使っていないか・ソルトがあるかを確認する、という使い方になる。

（※動画外の補足：コメント欄では、DBの外に置く追加の秘密値「ペッパー（pepper）」の話も出ている。動画本編では扱っていないので、また別途まとめたい）

覚えておきたい英単語

英語	意味	動画での使われ方
compromised	（システムが）侵害された・乗っ取られた	If the database is compromised, an attacker could easily get all the passwords.
one-way function	一方向関数（元に戻せない変換）	Hashing is a one-way function.
brute force attack	総当たり攻撃	This makes brute force attacks unattractive.
pre-computation attack	事前計算攻撃（あらかじめ計算した表で照合する攻撃）	An attacker can defeat one-way hashes with pre-computation attacks.
rainbow table	レインボーテーブル（ハッシュ値から元の値を引くための事前計算表）	Some common attacks are rainbow tables and database-based lookups.