パスワード

パスワードはパスコードと呼ばれることもあり、通常は文字列で構成された秘密データで、通常はユーザの身元を確認するために使用されます。従来、パスワードは記憶されることが求められていましたが、^[1]一般的な個人がアクセスするパスワードで保護されたサービスの数が多いため、サービスごとに一意のパスワードを記憶することは非現実的です。^[2] NISTデジタルアイデンティティガイドラインの用語を使用すると、^[3]秘密は請求者と呼ばれる当事者が保持し、請求者の身元を確認する当事者は検証者と呼ばれます。請求者が確立された認証プロトコルを通じて検証者にパスワードを知っていることを証明すると、^[4]検証者は請求者の身元を推測することができます。

一般的に、パスワードは文字、数字、その他の記号を含む任意の文字列です。許可される文字が数字に制限されている場合、対応する秘密は個人識別番号(PIN) と呼ばれることがあります。

パスワードは、その名前にもかかわらず、実際の単語である必要はありません。実際、辞書的な意味での非単語は推測しにくい可能性があり、これはパスワードの望ましい特性です。スペースで区切られた一連の単語またはその他のテキストで構成される記憶された秘密は、パスフレーズと呼ばれることがあります。パスフレーズは使用方法がパスワードに似ていますが、前者はセキュリティを強化するために一般的に長くなります。^[5]

パスワードは古代から使われてきました。歩哨は、あるエリアに入ろうとする者にパスワードまたは合言葉の提示を求め、パスワードを知っている人またはグループのみを通行を許可しました。ポリュビオスは、ローマ軍における合言葉の配布システムを次のように説明しています。

夜間の合言葉を確実に回覧する方法は次の通りである。各歩兵および騎兵の各階級の第 10マニプル、つまり通りの下端に陣取るマニプルから、警備から解放された男が選ばれ、その男は毎日日没時に護衛隊のテントに出向き、そのマニプルから合言葉 (言葉が刻まれた木の板) を受け取って別れを告げ、自分の宿舎に戻ると、目撃者の前で合言葉と板を次のマニプルの指揮官に渡し、指揮官はそれをさらに次のマニプルに渡す。合言葉が最初のマニプル、つまり護衛隊のテントの近くに陣取るマニプルに届くまで、全員が同じことを行う。これらのマニプルは暗くなる前に板を護衛隊に届ける義務がある。そのため、配布された板がすべて返却されれば、護衛隊は合言葉がすべてのマニプルに渡され、戻ってくる途中ですべてを通過したことを知ることができる。もし誰かが行方不明になった場合、彼はすぐに調査を行う。なぜなら、彼はその印から、どの方面から石板が戻ってこなかったのかを知っているからである。そして、その停止の責任者は、当然の罰を受ける。^[6]

軍隊で使われるパスワードは、パスワードだけでなく、パスワードとカウンターパスワードを含むように進化しました。たとえば、ノルマンディーの戦いの初期の頃、米国第101空挺師団の空挺部隊は、チャレンジとして提示されたパスワード「フラッシュ」を使用し、正しい応答「サンダー」で応答しました。チャレンジと応答は3日ごとに変更されました。アメリカの空挺部隊は、Dデイにパスワードシステムの代わりに「クリケット」と呼ばれる装置を使用して、一時的に一意の識別方法をとったことでも有名です。パスワードの代わりに装置から1回の金属音が出され、それに対して2回のクリックで応答する必要がありました。^[7]

パスワードは、コンピュータの黎明期からコンピュータで使われてきました。1961年にMITで導入されたオペレーティングシステムである CTSS (互換タイムシェアリングシステム) は、パスワードログインを実装した最初のコンピュータシステムでした。 ^{[8] [9]} CTSS には、ユーザーパスワードを要求する LOGIN コマンドがありました。「PASSWORD を入力すると、システムは可能であれば印刷メカニズムをオフにし、ユーザーがプライバシーを保ったままパスワードを入力できるようにします。」^[10] 1970 年代初頭、ロバート モリスは、Unixオペレーティングシステムの一部として、ログインパスワードをハッシュ形式で保存するシステムを開発しました。このシステムは、シミュレートされた Hagelin ローター暗号マシンに基づいており、1974 年に 6th Edition Unix で初めて登場しました。彼のアルゴリズムの後のバージョンであるcrypt(3) は、12 ビットのソルトを使用し、 DESアルゴリズムの修正形式を25 回呼び出して、事前計算された辞書攻撃のリスクを軽減しました。^[11]

現代では、ユーザー名とパスワードは、保護されたコンピュータのオペレーティング システム、携帯電話、ケーブル TVデコーダー、現金自動預け払い機(ATM) などへのアクセスを制御するログインプロセスでよく使用されます。一般的なコンピュータ ユーザーは、アカウントへのログイン、電子メールの取得、アプリケーション、データベース、ネットワーク、Web サイトへのアクセス、さらには朝刊のオンライン閲覧など、さまざまな目的でパスワードを使用します。

一般的に、パスワードの所有者が覚えやすいほど、攻撃者が推測しやすくなります。 ^[12]しかし、覚えにくいパスワードは、(a) ユーザーがパスワードを書き留めたり電子的に保存したりする必要がある、(b) ユーザーが頻繁にパスワードをリセットする必要がある、(c) ユーザーが異なるアカウントで同じパスワードを再使用する可能性が高いなどの理由で、システムのセキュリティを低下させる可能性があります。同様に、「大文字と小文字、数字を混ぜる」や「毎月変更する」などのパスワード要件が厳しければ厳しいほど、ユーザーがシステムを破る度合いが高くなります。^[13]他の人は、文字の多様性に富んだ短いパスワードよりも、長いパスワードの方がセキュリティ (エントロピーなど) が高いと主張しています。 ^[14]

ジェフ・ヤンらは『パスワードの記憶性と安全性』^[15]で、適切なパスワードの選択についてユーザーに与えるアドバイスの効果を検証した。彼らは、フレーズを考え、各単語の最初の文字を取ったパスワードは、単純に選択したパスワードと同じくらい記憶に残りやすく、ランダムに生成されたパスワードと同じくらい解読が難しいことを発見した。

2つ以上の無関係な単語を組み合わせ、一部の文字を特殊文字や数字に変更することも良い方法ですが^{[16]、辞書に載っている単語1つだけではダメです。難読なパスワードを生成するために個人的に設計された}アルゴリズムを持つことも良い方法です。^[17]

しかし、ユーザーに「大文字と小文字の混合」からなるパスワードを覚えてもらうことは、ビット列を覚えてもらうことに似ています。覚えるのは難しく、解読するのはほんの少しだけ難しくなります（たとえば、7文字のパスワードの場合、解読は128倍難しくなりますが、ユーザーが文字の1つを大文字にした場合はさらに難しくなります）。ユーザーに「文字と数字の両方」を使用するように求めると、多くの場合、「E」→「3」や「I」→「1」などの推測しやすい置換が行われますが、これは攻撃者によく知られている置換です。同様に、パスワードをキーボードの1行上に入力することは、攻撃者によく知られている一般的なトリックです。^[18]

2013年にGoogleは最も一般的なパスワードタイプのリストを公開したが、これらはすべて推測が容易すぎるため（特にソーシャルメディアで個人を調べた後に）、安全ではないと考えられており、その中には以下のものが含まれている。^[19]

• ペット、子供、家族、または大切な人の名前
• 記念日と誕生日
• 出身地
• 好きな休日の名前
• 好きなスポーツチームに関連するもの
• 「パスワード」という言葉

パスワードは記憶し、決して書き留めないようにという従来のアドバイスは、コンピュータやインターネットのユーザーが維持しなければならないパスワードの数が膨大になったため、困難になってきています。ある調査では、平均的なユーザーは約100個のパスワードを持っていると結論付けられています。^[2]パスワードの急増を管理するために、一部のユーザーは複数のアカウントに同じパスワードを使用していますが、1つのアカウントでデータ漏洩が発生すると残りのアカウントも危険にさらされる可能性があるため、これは危険な習慣です。リスクの少ない代替策としては、パスワードマネージャー、シングルサインオンシステムの使用、重要度の低いパスワードの紙のリストを保持することなどがあります。^[20]このような方法により、パスワードマネージャーのマスターパスワードなど、記憶しなければならないパスワードの数を管理しやすい数に減らすことができます。

パスワードで保護されたシステムのセキュリティは、いくつかの要因に依存します。システム全体は、コンピュータウイルスや中間者攻撃などに対する保護を備えた、強固なセキュリティを実現するように設計されている必要があります。また、ショルダーサーフィンの阻止からビデオカメラやキーボードスニファーなどのより高度な物理的脅威まで、物理的なセキュリティの問題も懸念されます。パスワードは、攻撃者が推測しにくく、利用可能な自動攻撃スキームを使用して攻撃者が発見しにくいように選択する必要があります。^[21]

現在、コンピュータシステムでは、入力時にパスワードを隠すのが一般的です。この対策の目的は、傍観者がパスワードを読めないようにすることですが、この方法はミスやストレスにつながり、ユーザーが弱いパスワードを選択するよう促す可能性があると主張する人もいます。代替案として、ユーザーが入力時にパスワードを表示するか非表示にするかを選択できるようにする必要があります。^[21]

効果的なアクセス制御規定は、パスワードや生体認証トークンを入手しようとする犯罪者に対して極端な手段を強制する可能性があります。^[22]それほど極端ではない手段には、恐喝、ゴムホース暗号解読、サイドチャネル攻撃などがあります。

パスワードについて考え、選択し、扱う際に考慮する必要がある特定のパスワード管理の問題を以下に示します。

攻撃者が推測したパスワードをシステムに送信する速度は、システムのセキュリティを決定する重要な要素です。一部のシステムでは、パスワード入力の試行が数回（たとえば 3 回）失敗すると、数秒のタイムアウトを課します。これはスロットリングとも呼ばれます。^{[3] : 63B Sec 5.2.2}他の脆弱性がない場合、そのようなシステムは、適切に選択され、簡単に推測されない場合は、比較的単純なパスワードで効果的に安全になります。^[23]

多くのシステムでは、パスワードの暗号化ハッシュが保存されています。攻撃者がハッシュされたパスワードのファイルにアクセスできれば、オフラインで推測することができ、候補となるパスワードを実際のパスワードのハッシュ値とすばやく比較することができます。Web サーバーの例では、オンラインの攻撃者はサーバーの応答速度しか推測できませんが、オフラインの攻撃者 (ファイルにアクセスした) は、攻撃が実行されているハードウェアとハ​​ッシュの作成に使用されたアルゴリズムの強度によってのみ制限される速度で推測できます。

暗号鍵を生成するために使用されるパスワード（ディスク暗号化やWi-Fiセキュリティなど）も、パスワード クラッキングと呼ばれる高確率で推測される可能性があります。一般的なパスワードのリストは広く公開されており、パスワード攻撃を非常に効率的に行うことができます。このような状況でのセキュリティは、攻撃者が計算的に実行不可能な、十分に複雑なパスワードまたはパスフレーズを使用することに依存しています。PGP や Wi-Fi WPA などの一部のシステムでは、キーストレッチングと呼ばれる手法で、計算集約型のハッシュをパスワードに適用して、このような攻撃を遅くします。

攻撃者がパスワードを推測できる速度を制限する別の方法は、推測できる合計回数を制限することです。連続して少数（たとえば 5 回）の間違った推測を行った後、パスワードを無効にしてリセットを要求することができます。また、正当なパスワード所有者が行った正しい推測の間に攻撃者が間違った推測を散りばめることで、不当に多くの間違った推測を行うことを防ぐために、間違った推測の累積回数（たとえば 30 回）が多すぎる場合は、ユーザーにパスワードの変更を要求することができます。^{[24]逆に、攻撃者はこの軽減策を知っており、意図的にユーザーを自分のデバイスからロックアウトすることで、ユーザーに対する}サービス拒否攻撃を仕掛ける可能性があります。このサービス拒否により、攻撃者はソーシャルエンジニアリングを介して状況を有利に操作する他の手段を開く可能性があります。

一部のコンピュータ システムでは、ユーザーのパスワードをプレーンテキストとして保存し、ユーザーのログオン試行と比較します。攻撃者がこのような内部パスワード ストアにアクセスすると、すべてのパスワード、つまりすべてのユーザー アカウントが侵害されます。一部のユーザーが異なるシステムのアカウントに同じパスワードを使用している場合、それらのアカウントも侵害されます。

より安全なシステムでは、各パスワードを暗号で保護された形式で保存するため、システムへの内部アクセス権を得たスヌーパーが実際のパスワードにアクセスすることは依然として困難ですが、ユーザーによるアクセス試行の検証は可能です。最も安全なシステムでは、パスワードをまったく保存せず、多項式、係数、高度なハッシュ関数などの一方向導出を保存します。^[14] Roger Needham は、プレーンテキストのパスワードの「ハッシュ」形式のみを保存するという、現在では一般的なアプローチを発明しました。^{[25] [26]}ユーザーがそのようなシステムでパスワードを入力すると、パスワード処理ソフトウェアが暗号ハッシュ アルゴリズムを実行し、ユーザーの入力から生成されたハッシュ値がパスワード データベースに保存されているハッシュと一致すると、ユーザーはアクセスを許可されます。ハッシュ値は、送信されたパスワードと、多くの実装では salt と呼ばれる別の値で構成される文字列に暗号ハッシュ関数を適用することによって作成されます。ソルトは、攻撃者が一般的なパスワードのハッシュ値のリストを簡単に作成することを防ぎ、パスワードクラッキングの試みがすべてのユーザーに及ぶのを防ぎます。^[27] MD5とSHA1は頻繁に使用される暗号ハッシュ関数ですが、PBKDF2などのより大きな構造の一部として使用されない限り、パスワードハッシュには推奨されません。^[28]

保存されたデータ（「パスワード検証」または「パスワードハッシュ」と呼ばれることもある）は、モジュラー暗号形式またはRFC 2307ハッシュ形式で保存されることが多く、/etc/passwdファイルまたは/etc/shadowファイルに保存されることもあります。^[29]

パスワードの主な保存方法は、プレーンテキスト、ハッシュ、ハッシュとソルト、可逆暗号化である。^[30]攻撃者がパスワードファイルにアクセスした場合、それがプレーンテキストとして保存されていればクラッキングの必要はない。ハッシュされているがソルトがない場合は、レインボーテーブル攻撃（クラッキングよりも効率的）に対して脆弱である。可逆暗号化されている場合、攻撃者がファイルと一緒に復号化キーを入手すればクラッキングの必要はないが、キーの入手に失敗した場合はクラッキングは不可能である。したがって、パスワードの一般的な保存形式のうち、パスワードがソルト化されハッシュされている場合にのみ、クラッキングが必要かつ可能である。^[30]

暗号ハッシュ関数が適切に設計されていれば、その関数を逆にして平文のパスワードを復元することは計算上不可能です。しかし、攻撃者は広く入手可能なツールを使用してパスワードを推測することができます。これらのツールは、可能性のあるパスワードをハッシュし、各推測の結果を実際のパスワードハッシュと比較することによって機能します。攻撃者が一致を見つけた場合、その推測が関連するユーザーの実際のパスワードであることがわかります。パスワードクラッキングツールは、ブルートフォース（つまり、すべての可能な文字の組み合わせを試す）またはリストのすべての単語をハッシュすることによって動作します。多くの言語の可能性のあるパスワードの大きなリストがインターネット上で広く利用可能です。^[14]パスワードクラッキングツールの存在により、攻撃者は不適切に選択されたパスワードを簡単に復元できます。特に、攻撃者は短い、辞書に載っている単語、辞書に載っている単語の単純なバリエーション、または簡単に推測できるパターンを使用するパスワードをすばやく復元できます。^{[31]初期の}Unixシステムでは、 DESアルゴリズム の修正バージョンがパスワードハッシュアルゴリズムの基礎として使用されました。^[32]暗号アルゴリズムは、各ユーザーのハッシュが一意になるように12ビットのソルト値を使用し、ハッシュ関数を遅くするためにDESアルゴリズムを25回反復しました。どちらの対策も、自動推測攻撃を阻止することを意図していました。^[32]ユーザーのパスワードは、固定値を暗号化するためのキーとして使用されました。最近のUnixまたはUnixライクなシステム（LinuxやさまざまなBSDシステムなど）では、 PBKDF2、bcrypt、scryptなどのより安全なパスワードハッシュアルゴリズムが使用されています。これらのアルゴリズムは、大きなソルトと調整可能なコストまたは反復回数を備えています。^[33] ハッシュ関数の設計が不十分だと、強力なパスワードを選択しても攻撃が可能になります。LMハッシュは広く導入されていますが、安全でない例です。^[34]

パスワードは、認証マシンまたは人物に送信される際に傍受 (つまり「スヌーピング」) される危険性があります。パスワードが、ユーザー アクセス ポイントとパスワード データベースを制御する中央システム間の安全でない物理配線で電気信号として伝送される場合、盗聴方法によるスヌーピングの対象となります。パスワードがインターネット経由でパケット データとして伝送される場合、ログオン情報を含むパケットを監視できる人なら誰でも、非常に低い確率でスヌーピングできます。

電子メールはパスワードの配布に使用されることもありますが、これは一般的に安全ではない方法です。ほとんどの電子メールはプレーンテキストで送信されるため、パスワードを含むメッセージは、送信中に盗聴者によって簡単に読み取られます。さらに、メッセージは送信者と受信者の少なくとも 2 台のコンピューターにプレーンテキストで保存されます。移動中に中間システムを通過する場合、少なくともしばらくの間はそこにも保存される可能性があり、これらのシステムのいずれかのバックアップ、キャッシュ、または履歴ファイルにコピーされる可能性があります。

クライアント側の暗号化を使用すると、メール処理システム サーバーからクライアント マシンへの送信のみが保護されます。電子メールの以前またはそれ以降のリレーは保護されず、電子メールはおそらく複数のコンピューター (送信元と受信側のコンピューター) に保存され、ほとんどの場合はクリア テキストで保存されます。

インターネット経由で送信されるパスワードが傍受されるリスクは、他の方法の中でも、暗号化保護を使用することで軽減できます。最も広く使用されているのは、ほとんどの現在のインターネットブラウザーに組み込まれているトランスポート層セキュリティ(TLS、以前はSSLと呼ばれていました) 機能です。ほとんどのブラウザーは、TLS の使用時に、閉じたロック アイコンまたはその他の記号を表示して、サーバーとの TLS/SSL で保護された交換をユーザーに警告します。使用されている技術は他にもいくつかあります。

保存されたハッシュ パスワードとハッシュ ベースのチャレンジ レスポンス認証の間には矛盾があります。後者では、クライアントが共有シークレット(つまり、パスワード) が何であるかをサーバーに証明する必要があり、そのためには、サーバーが保存された形式から共有シークレットを取得できなければなりません。リモート認証を行う多くのシステム ( Unixタイプのシステムを含む) では、共有シークレットは通常ハッシュ形式になり、オフライン推測攻撃に対してパスワードが危険にさらされるという重大な制限があります。さらに、ハッシュが共有シークレットとして使用される場合、攻撃者はリモート認証に元のパスワードを必要とせず、ハッシュのみを必要とします。

パスワード認証鍵合意システムは、パスワードを送信したり、パスワードのハッシュを送信したりする代わりに、パスワードを公開せずにパスワードを知っていることを証明する ゼロ知識パスワード証明を実行できます。

さらに一歩進んで、パスワード認証による鍵合意のための拡張システム(AMP、B-SPEKE、PAK-Z、SRP-6など) は、ハッシュベースの方法の競合と制限の両方を回避します。拡張システムでは、クライアントがパスワードを知っていることをサーバーに証明できます。サーバーはハッシュされたパスワード (正確ではない) のみを知っており、アクセスするにはハッシュされていないパスワードが必要です。

通常、システムは、現在のパスワードが漏洩した（または漏洩した可能性がある）とユーザーが考えている場合、または予防措置として、パスワードを変更する方法を提供する必要があります。新しいパスワードが暗号化されていない形式でシステムに渡されると、新しいパスワードがパスワードデータベースにインストールされる前にセキュリティが失われる可能性があり（たとえば、盗聴により） 、新しいパスワードが漏洩した従業員に渡された場合、ほとんど効果がありません。一部の Web サイトでは、ユーザーが選択したパスワードが暗号化されていない確認メール メッセージに含まれており、明らかに脆弱性が高まっています。

アイデンティティ管理システムは、紛失したパスワードの代わりとなるパスワードの発行を自動化するためにますます使用されています。この機能は、セルフサービス パスワード リセットと呼ばれます。ユーザーの身元は、質問して、その回答を以前に保存した回答 (アカウントを開設したときなど) と比較することによって検証されます。

パスワードリセットの質問の中には、母親の旧姓などソーシャルメディアで見つかる個人情報を求めるものもある。そのため、セキュリティ専門家の中には、自分で質問を作るか、偽の答えをすることを推奨する人もいる。^[35]

「パスワードの有効期限」は、一部のオペレーティング システムの機能で、ユーザーにパスワードを頻繁に変更させる (たとえば、四半期ごと、毎月、またはそれ以上の頻度で)。このようなポリシーは、ユーザーの抗議や抵抗を招き、最悪の場合は敵意を招きます。パスワードを書き留めて簡単に見つけられる場所に置いておく人や、忘れたパスワードをリセットするためにヘルプ デスクに電話する人が増えています。ユーザーは、パスワードを覚えやすくするために、より簡単なパスワードを使用したり、一貫したテーマでバリエーション パターンを開発したりするかもしれません。^[36]これらの問題があるため、パスワードの有効期限が有効かどうかについては議論があります。^[37]パスワードを変更しても、ほとんどの場合、悪用はすぐにわかるため、悪用を防ぐことはできません。ただし、コンピューターの共有や別のサイトへの侵入など、何らかの方法で誰かがパスワードにアクセスした可能性がある場合は、パスワードを変更することで悪用の機会を制限できます。^[38]

セキュリティの観点からは、システムの正当なユーザーが 1 つのパスワードを共有するよりも、システムの各ユーザーに個別のパスワードを割り当てる方が望ましいです。これは、ユーザーが自分専用のパスワードよりも共有パスワードを (権限のない可能性のある) 別の人に教えやすいためです。また、単一のパスワードは、一度に多くの人に伝える必要があるため、変更がはるかに不便です。また、卒業や退職などの際に特定のユーザーのアクセスを削除することがより困難になります。個別のログインは、たとえば誰がデータを変更したかを知るなどの説明責任のためにもよく使用されます。

パスワードで保護されたコンピュータ システムのセキュリティを向上させるために使用される一般的な手法は次のとおりです。

• パスワードの入力時にディスプレイ画面にパスワードを表示しない、または入力時にアスタリスク (*) や箇条書き (•) を使用してパスワードを隠します。
• 十分な長さのパスワードを許可する。( UnixやWindowsの初期のバージョン^{[どれ? ]を含む一部の}レガシーオペレーティングシステムでは、パスワードが最大8文字に制限されており、^{[39] [40] [41]}セキュリティが低下していました。)
• 一定時間操作が行われなかった場合、ユーザーにパスワードの再入力を要求します (セミログオフ ポリシー)。
• パスワード ポリシーを適用して、パスワードの強度とセキュリティ を強化します。
  • ランダムに選択されたパスワードを割り当てます。
  • パスワードの最小文字数を要求する。^[28]
  • 一部のシステムでは、パスワードにさまざまな文字クラスの文字を含めることを要求しています。たとえば、「少なくとも1つの大文字と少なくとも1つの小文字を含める必要があります」などです。ただし、すべて小文字のパスワードは、大文字と小文字が混在するパスワードよりもキーストロークごとに安全です。^[42]
  • パスワードブラックリストを使用して、簡単に推測できる弱いパスワードの使用をブロックします。
  • キーボード入力の代替手段（音声パスワードや生体認証識別子など）を提供します。
  • 2 要素認証 (ユーザーが持っているもの、ユーザーが知っているもの) などの複数の認証システムを必要とします。
• 暗号化されたトンネルまたはパスワード認証キー合意を使用して、ネットワーク攻撃による送信されたパスワードへのアクセスを防ぐ
• 一定期間内に許容される失敗回数を制限します (パスワードの推測が繰り返されるのを防ぐため)。制限に達すると、次の期間が始まるまで、それ以上の試行は失敗します (正しいパスワードの試行も含む)。ただし、これはサービス拒否攻撃の一種に対して脆弱です。
• パスワードの送信試行間に遅延を導入して、自動パスワード推測プログラムの速度を低下させます。

より厳格なポリシー施行措置の中には、ユーザーを遠ざけ、結果としてセキュリティを低下させるリスクをもたらすものもあります。

コンピュータユーザーの間では、複数のサイトで同じパスワードを使い回すのが一般的です。これはセキュリティ上の大きなリスクとなります。なぜなら、攻撃者は被害者が使用する他のサイトにアクセスするために、1つのサイトを侵害するだけでよいからです。この問題は、ユーザー名の再利用や、電子メールログインを必要とするウェブサイトによってさらに悪化します。なぜなら、攻撃者が複数のサイトで1人のユーザーを追跡しやすくなるからです。パスワードの使い回しは、記憶術を使ったり、パスワードを紙に書き留めたり、パスワードマネージャーを使ったりすることで回避または最小限に抑えることができます。^[43]

レドモンドの研究者ディネイ・フロレンシオとコーマック・ハーリーは、カナダのカールトン大学のポール・C・ヴァン・オーショットとともに、パスワードの再利用は避けられないと主張しており、ユーザーはセキュリティの低いウェブサイト（たとえば、個人情報がほとんどなく、金融情報も含まれていないウェブサイト）ではパスワードを再利用し、代わりに銀行口座などの重要なアカウントの長くて複雑なパスワードを覚えることに力を注ぐべきだと主張している。^[44]フォーブス誌も、人間の記憶力には限界があるため、多くの「専門家」がアドバイスするほど頻繁にパスワードを変更すべきではないと同じような主張をしている。^[36]

歴史的に、多くのセキュリティ専門家は人々にパスワードを記憶するように求めてきました。「パスワードを決して書き留めないでください。」最近では、ブルース・シュナイアーなどの多くのセキュリティ専門家が、覚えるのが難しすぎるパスワードを使用し、紙に書き留めて財布に保管することを推奨しています。^{[45] [46] [47] [48] [49] [50] [51]}

パスワード マネージャーソフトウェアは、単一のマスター パスワードで封印された暗号化ファイルにパスワードを比較的安全に保存することもできます。

遺産管理を容易にするためには、死後に財産を管理する人にパスワードを伝える仕組みを用意しておくことが有用である。口座とパスワードの記録を作成する場合は、盗難や詐欺を防ぐために記録が安全であることを確認するよう注意する必要がある。^[52]

多要素認証方式は、パスワード（「知識要素」）と1つ以上の他の認証手段を組み合わせて、認証をより安全にし、パスワードの漏洩による脆弱性を低減します。たとえば、単純な2要素ログインでは、ログインが試行されるたびにテキストメッセージ、電子メール、自動電話呼び出し、または同様のアラートが送信され、パスワードに加えて入力する必要があるコードが提供される場合があります。^[53]より高度な要素には、ハードウェアトークンや生体認証セキュリティなどがあります。

パスワードローテーションは、コンピュータセキュリティを強化する目的で一般的に実装されているポリシーです。2019年にマイクロソフトは、この慣行は「古くて時代遅れ」であると述べました。^{[54] [55]}

ほとんどの組織では、パスワードの構成と使用に関する要件を定めたパスワードポリシーを指定しており、通常、最小文字数、必要なカテゴリ（大文字と小文字、数字、特殊文字など）、禁止要素（自分の名前、生年月日、住所、電話番号の使用など）を規定しています。一部の政府には、パスワードの要件を含む政府サービスへのユーザー認証の要件を定義する国家認証フレームワーク^[56]があります。

多くのウェブサイトでは、最小長や最大長などの標準ルールを強制していますが、少なくとも1つの大文字と少なくとも1つの数字/記号を使用するなどの構成ルールも頻繁に含まれています。これらの後者のより具体的なルールは、ビル・バーが執筆した米国国立標準技術研究所（NIST）の2003年のレポートに大きく基づいています。^{[57]このレポートでは、数字、難読文字、大文字を使用し、定期的に更新するという慣行が最初に提案されました。2017年の}ウォールストリートジャーナルの記事で、バーはこれらの提案を後悔しており、推奨したのは間違いだったと述べています。^[58]

この NIST レポートの 2017 年版によると、多くのWeb サイトには、実際にはユーザーのセキュリティに逆効果をもたらすルールがあります。これには、複雑な構成ルールや、一定期間後にパスワードを強制的に変更することが含まれます。これらのルールは長い間広く普及していましたが、ユーザーとサイバー セキュリティの専門家の両方から、迷惑で効果がないと見なされてきました。^[59] NIST は、覚えにくい「錯覚的な複雑さ」を持つ「pA55w+rd」などのパスワードではなく、より長いフレーズをパスワードとして使用することを推奨しています (また、Web サイトにはパスワードの最大長を増やすようアドバイスしています)。^[60]パスワード「password」の使用を禁止されているユーザーは、数字と大文字を含める必要がある場合は、単に「Password1」を選択できます。定期的なパスワードの強制変更と組み合わせると、覚えにくいが簡単に解読できるパスワードになる可能性があります。^[57]

2017年のNISTレポートの著者の一人であるポール・グラッシ氏はさらにこう述べている。「感嘆符が1、I、またはパスワードの最後の文字であることは誰もが知っています。$はSまたは5です。これらのよく知られたトリックを使用すると、敵を騙すことはできません。パスワードを保存するデータベースを騙して、ユーザーが何か良いことをしたと思わせるだけです。」^[59]

ピエリス・ツォッキスとエリアナ・スタヴロウは、パスワード生成ツールの研究開発を通じて、いくつかの悪いパスワード構成戦略を特定することができました。彼らは、公開されたパスワードリスト、パスワードクラッキングツール、最も使用されているパスワードを引用したオンラインレポートに基づいて、パスワード構成戦略の8つのカテゴリを作成しました。これらのカテゴリには、ユーザー関連情報、キーボードの組み合わせとパターン、配置戦略、ワードプロセッシング、置換、大文字化、日付の追加、および前述のカテゴリの組み合わせが含まれます^[61]

時間と費用が許す限り多くの可能性を試してパスワードを解読しようとするのが、ブルート フォース攻撃です。関連する方法として、ほとんどの場合、より効率的なのが辞書攻撃です。辞書攻撃では、1 つ以上の辞書にあるすべての単語がテストされます。一般的なパスワードのリストも通常はテストされます。

パスワードの強度とは、パスワードが推測または発見されない可能性のことで、使用される攻撃アルゴリズムによって異なります。暗号学者やコンピュータ科学者は、強度または「難しさ」をエントロピーの観点からよく言及します。^[14]

簡単に発見されるパスワードは弱い、または脆弱であると言われ、発見が非常に困難または不可能なパスワードは強いとみなされます。パスワード攻撃 (またはシステム担当者による監査と回復) に使用できるプログラムには、L0phtCrack、John the Ripper、Cainなどがあります。これらのプログラムの一部は、パスワード設計の脆弱性 (Microsoft LANManager システムで発見されるもの) を利用して効率を高めます。これらのプログラムは、システム管理者がユーザーによって提案された弱いパスワードを検出するために使用されることがあります。

実稼働中のコンピュータ システムの調査では、ユーザーが選択したパスワードの大部分は自動的に容易に推測できることが一貫して示されています。たとえば、コロンビア大学では、ユーザーのパスワードの 22% がほとんど手間をかけずに回復できることがわかっています。^[62]ブルース シュナイアーは、2006 年のフィッシング攻撃のデータを調べて、 MySpace のパスワードの 55% は、2006 年に 1 秒あたり 200,000 個のパスワードをテストできる市販のパスワード回復ツールキットを使用して 8 時間で解読可能になると報告しています。 ^[63]彼はまた、最も一般的なパスワードはpassword1であると報告しており、ユーザーの間でパスワードの選択に関する一般的な情報に基づいた注意が欠如していることを再び裏付けています。(それでも、これらのデータに基づいて、パスワードの一般的な品質は年々向上していると主張しています。たとえば、平均の長さは以前の調査では 7 文字未満でしたが、現在は 8 文字に増えており、辞書に載っている単語は 4% 未満です。^[64] )

• 1998年7月16日、CERTは、攻撃者が186,126個の暗号化されたパスワードを発見した事件を報告した。攻撃者が発見された時点で、47,642個のパスワードがすでに解読されていた。^[65]
• 2001年9月、 9月11日の同時多発テロでニューヨークの従業員960人のうち658人が死亡した後、金融サービス会社カンター・フィッツジェラルドはマイクロソフトを通じて死亡した従業員のパスワードを破り、顧客口座のサービスに必要なファイルにアクセスした。^[66]技術者はブルートフォース攻撃を使用し、面接官は家族に連絡して、弱いパスワードの検索時間を短縮できる可能性のある個人情報を集めた。^[66]
• 2009年12月、Rockyou.comのウェブサイトで大規模なパスワード侵害が発生し、3200万のパスワードが公開されました。ハッカーはその後、3200万のパスワードの完全なリスト（他の識別可能な情報なし）をインターネットに漏洩しました。パスワードはデータベースに平文で保存されており、SQLインジェクションの脆弱性を通じて抽出されました。Impervaアプリケーション防御センター（ADC）は、パスワードの強度を分析しました。^[67]
• 2011年6月、NATO（北大西洋条約機構）はセキュリティ侵害を経験し、電子書籍ストアの登録ユーザー11,000人以上の氏名、ユーザー名、パスワードが公開されました。このデータは、Anonymous、LulzSec 、その他のハッカーグループや個人を含む運動であるOperation AntiSecの一環として漏洩されました。AntiSecの目的は、あらゆる手段を使って、個人情報、機密情報、制限情報を世界に公開することです。^[68]
• 2011年7月11日、国防総省のコンサルタント会社であるブーズ・アレン・ハミルトンのサーバーがアノニマスにハッキングされ、同日中に情報が流出した。「『ミリタリー・メルトダウン・マンデー』と名付けられたこの流出情報には、米中央軍事委員会、特殊作戦軍、海兵隊、さまざまな空軍施設、国土安全保障省、国務省職員、民間請負業者と思われる人々の軍人9万件のログイン情報が含まれている。」^{[69]これらの流出したパスワードは最終的にSHA1でハッシュ化され、後に}ImpervaのADCチームによって復号化および分析され、軍人でさえも近道やパスワード要件の回避策を探していることが明らかになった。^[70]
• 2012年6月5日、 LinkedInのセキュリティ侵害により、1億1,700万件のパスワードとメールが盗まれた。数百万件のパスワードは後にロシアのフォーラムに投稿された。後に「Peace」という名のハッカーが追加のパスワードを販売した。LinkedInは侵害されたすべてのアカウントの強制リセットを実施した。^[71]

永久パスワードや半永久パスワードが破られる方法が数多くあるため、他の技術の開発が促進されている。実際には不十分なものもあり、いずれにしても、より安全な代替手段を求めるユーザーが広く利用できるものはほとんどない。^[72] 2012年の論文^[73]では、パスワードが（すぐに過去のものになると何度も予測されていたにもかかわらず^[74]）なぜそれほどまでに置き換えるのが難しいのかを検証している。セキュリティ、使いやすさ、展開可能性の観点から、30の代表的な代替案を検討した結果、「従来のパスワードがすでに提供しているすべての利点を1つも保持していない」という結論に至った。

• 使い捨てパスワード。一度しか有効でないパスワードを使用すると、多くの潜在的な攻撃が無効になります。ほとんどのユーザーは、使い捨てパスワードを非常に不便だと感じています。ただし、使い捨てパスワードは個人のオンライン バンキングでは広く導入されており、トランザクション認証番号(TAN)と呼ばれています。ほとんどのホーム ユーザーは毎週少数のトランザクションしか実行しないため、このケースでは使い捨ての問題が許容できない顧客の不満につながることはありませんでした。
• 時間同期型のワンタイム パスワードは、使い捨てパスワードといくつかの点で似ていますが、入力する値は小さな (通常はポケットに入る) アイテムに表示され、約 1 分ごとに変更されます。
• パスワードレス認証は、ユーザーがパスワードやその他の知識ベースの秘密を入力（および記憶）することなくコンピュータシステムにログインできる認証です。最も一般的な実装では、ユーザーは公開識別子（ユーザー名、電話番号、メールアドレスなど）を入力するように求められ、登録されたデバイスまたはトークンを介して安全な身元証明を提供することで認証プロセスを完了します。実装のほとんどは公開鍵暗号化インフラストラクチャに依存しており、公開鍵は認証サービス（リモートサーバー、アプリケーション、またはWebサイト）への登録時に提供され、秘密鍵はユーザーのデバイス（PC、スマートフォン、または外部セキュリティトークン）に保持され、生体認証署名または知識ベースではない別の認証要素を提供することによってのみアクセスできます。^{[75] [76]}
• PassWindowワンタイム パスワードは、使い捨てパスワードとして使用されますが、入力する動的な文字は、ユーザーが、ユーザーの画面に表示されるサーバー生成のチャレンジ イメージに、印刷された固有のビジュアル キーを重ねた場合にのみ表示されます。
• 公開鍵暗号（例：ssh）に基づくアクセス制御。必要な鍵は通常、記憶するには大きすぎるため（ただし、提案Passmazeを参照）^[77]、ローカルコンピュータ、セキュリティトークン、またはUSBフラッシュドライブやフロッピーディスクなどのポータブルメモリデバイスに保存する必要があります。秘密鍵はクラウドサービスプロバイダーに保存され、パスワードまたは2要素認証を使用してアクティブ化される場合があります。
• 生体認証方式は、変更不可能な個人特性に基づく認証を約束しますが、2008年時点では^{[アップデート]}エラー率が高く、スキャンするための追加のハードウェア（指紋、虹彩など）が必要です^{[更新が必要]} 。市販のシステムをテストしたいくつかの有名な事件（たとえば、ガム指紋偽装デモ）で、生体認証方式は簡単に偽装できることが証明されています^[78]。また、これらの特性は変更不可能であるため、侵害されても変更できません。これは、侵害されたアクセストークンが必然的に安全でないため、アクセス制御において非常に重要な考慮事項です。
• シングル サインオンテクノロジは、複数のパスワードを持つ必要性を排除すると主張されています。このようなスキームでは、ユーザーと管理者が適切な単一のパスワードを選択する必要がなくなるわけではなく、システム設計者や管理者が、シングル サインオンを有効にするシステム間で渡されるプライベート アクセス制御情報が攻撃に対して安全であることを確認する必要もありません。まだ、満足のいく標準は開発されていません。
• Envaulting テクノロジは、USB フラッシュ ドライブなどのリムーバブル ストレージ デバイス上のデータをパスワードなしで保護する方法です。ユーザー パスワードの代わりに、ネットワーク リソースへのユーザーのアクセスに基づいてアクセス制御が行われます。
• テキストベースではないパスワード、例えばグラフィカルパスワードやマウスの動きに基づくパスワードなど。^[79]グラフィカルパスワードは、従来のパスワードの代わりに使用することを目的としたログイン認証の代替手段であり、文字、数字、特殊文字の代わりに画像、グラフィック、または色を使用します。あるシステムでは、人間の脳が顔を簡単に思い出す能力を利用して、ユーザーに一連の顔をパスワードとして選択させます。 ^[80]いくつかの実装では、ユーザーはアクセスするために一連の画像から正しい順序で選択する必要があります。^[81]別のグラフィカルパスワードソリューションは、ランダムに生成された画像のグリッドを使用してワンタイムパスワードを作成します。ユーザーは認証を要求されるたびに、事前に選択したカテゴリに一致する画像を探し、画像内に表示されるランダムに生成された英数字を入力してワンタイムパスワードを作成します。^{[82] [83]}これまでのところ、グラフィカルパスワードは有望ですが、広く使用されていません。この主題に関する研究は、現実世界での有用性を判断するために行われてきました。グラフィカルなパスワードは解読が困難になると考える人がいる一方で、一般的なパスワードを選択するのと同じくらい、一般的な画像やシーケンスを選択する可能性もあると主張する人もいます。^{[引用が必要]}
• 2Dキー（2次元キー）^[84]は、複数行のパスフレーズ、クロスワード、ASCII / Unicodeアート、オプションのテキストセマンティックノイズのキースタイルを持つ2Dマトリックスのようなキー入力方法で、暗号化された秘密鍵、分割された秘密鍵、ローミング秘密鍵などの現在の秘密鍵管理技術に基づいて完全に記憶可能な秘密鍵を使用してMePKC（記憶可能な公開鍵暗号化）^[85]を実現するために128ビットを超える大きなパスワード/キーを作成します。
• 認知パスワードは、質問と回答のキュー/応答のペアを使用して ID を検証します。

「パスワードは死んだ」という考えは、コンピュータ セキュリティの分野ではよく聞かれる。その理由として、パスワードの使いやすさとセキュリティの問題が挙げられている。パスワードをより安全な認証手段に置き換えることが必要かつ差し迫っているという議論によく伴う。この主張は、少なくとも 2004 年以降、多くの人々によってなされてきた。^{[74] [86] [87] [ 88] [89] [90] [91] [92]}

パスワードの代替手段としては、生体認証、二要素認証またはシングルサインオン、マイクロソフトのCardspace、ヒギンズプロジェクト、リバティアライアンス、NSTIC、FIDOアライアンス、さまざまなIdentity 2.0提案などがあります。^{[93] [94]}

しかし、こうした予測や、それに代わる取り組みにもかかわらず、パスワードは依然としてウェブ上の認証の主流となっています。「パスワードの永続性」の中で、コーマック・ハーリーとポール・ヴァン・オーショットは、パスワードはもう存在しないという「まったく間違った思い込み」を終わらせるためにあらゆる努力をすべきだと提言しています。^[95] 彼らは、「コスト、即時性、利便性の点でパスワードに匹敵する技術は他にはない」と主張し、「パスワードは、現在使用されている多くのシナリオに最も適している」と主張しています。

これに続いて、ボノーらは、使いやすさ、展開可能性、セキュリティの観点から、ウェブパスワードを35の競合認証方式と体系的に比較しました。^{[96] [97]}彼らの分析によると、ほとんどの方式はセキュリティの点でパスワードよりも優れていますが、使いやすさに関しては一部の方式が優れ、一部の方式が劣っています。一方、展開可能性に関してはすべての方式がパスワードよりも劣っています。著者は次のような所見で結論付けています。「限界利益は、大きな移行コストを克服するために必要な活性化エネルギーに達するのに十分ではないことがよくあります。これが、パスワードの葬列が墓地に到着するのを見る前に、私たちがかなり長生きする可能性が高い理由を最もよく説明しているのかもしれません。」

• グラフィカルパスワード: 調査
• よく使われるパスワードの膨大なリスト
• パスワードに関する膨大な統計情報
• パスワードベースの暗号化に関する研究論文
• 国際パスワード会議
• 組織および管理者向けの手続きに関するアドバイス (PDF)
• プリマス大学セキュリティ・通信・ネットワーク研究センター (PDF)
• 米国連邦政府向け NIST パスワード標準の 2017 年草案更新