新发现的SHA-1碰撞如何影响Git？

Question

最近，一组研究人员使用相同的SHA-1哈希生成了两个文件（https://shattered.it/）。由于Git将此哈希用于其内部存储，这种攻击在多大程度上会影响Git？

Answer 1

简短（但不令人满意）的答案是，示例文件对于Git来说不是问题 - 但是其他两个（精心计算的）文件可能是。

我下载这两个文件，shattered-1.pdf并shattered-2.pdf，并把它们放入一个新的空库：

macbook$ shasum shattered-*

38762cf7f55934b34d179ae6a4c80cadccbb7f0a  shattered-1.pdf

38762cf7f55934b34d179ae6a4c80cadccbb7f0a  shattered-2.pdf

macbook$ cmp shattered-*

shattered-1.pdf shattered-2.pdf differ: char 193, line 8

macbook$ git init

Initialized empty Git repository in .../tmp/.git/

macbook$ git add shattered-1.pdf 

macbook$ git add shattered-2.pdf 

macbook$ git status

On branch master

Initial commit

Changes to be committed:

  (use "git rm --cached <file>..." to unstage)

    new file:   shattered-1.pdf

    new file:   shattered-2.pdf

即使这两个文件具有相同的SHA-1校验和（并且显示大致相同，但是一个具有红色背景而另一个具有蓝色背景），它们会得到不同的Git哈希：

macbook$ git ls-files --stage

100644 ba9aaa145ccd24ef760cf31c74d8f7ca1a2e47b0 0   shattered-1.pdf

100644 b621eeccd5c7edac9b7dcba35a8d5afd075e24f2 0   shattered-2.pdf

这些是存储在Git中的文件的两个SHA-1校验和：一个是ba9aa...，另一个是b621e...。也不是38762c...。但是 - 为什么？

答案是Git存储文件，而不是它们自己，而是作为字符串文字blob，空白，十进制文件的大小，ASCII NUL字节，然后是文件数据。两个文件的大小完全相同：

macbook$ ls -l shattered-?.pdf

...  422435 Feb 24 00:55 shattered-1.pdf

...  422435 Feb 24 00:55 shattered-2.pdf

因此两者都以文字文本为前缀blob 422435\0（其中\0表示单个字节，字符串中的la C或Python八进制转义）。

也许令人惊讶 - 或者不是，如果您知道SHA-1的计算方法 - 将相同的前缀添加到两个不同的文件中，但之前产生相同的校验和，导致它们现在产生不同的校验和。

这应该变得不足为奇的原因是，如果最终的校验和结果对每个输入位的位置和值都不是非常敏感，那么通过获取已知的输入文件并仅仅重新按需产生冲突将很容易。 - 安排一些比特。这两个输入文件产生相同的总和，尽管有不同的字节，但研究人员通过尝试超过9个quintillion（短程）输入实现了这个结果。为了得到这个结果，他们在他们控制的位置放入精心选择的原始数据块，这将影响总和，直到他们找到导致碰撞的输入对。char 193, line 8

通过添加blob标题，Git 移动了位置，在一次或多或少的意外打击中摧毁了110-GPU年的计算。

现在，知道Git会这样做，他们可以用输入开始重复他们的110-GPU年的计算blob 422435\0（假设他们的牺牲块不会被推得太多;并且需要GPU的实际计算年数可能会有所不同，因为这个过程有点随机）。然后他们会提出两个不同的文件，可能会blob删除标题。这两个文件现在彼此具有不同的SHA-1校验和，但是当git add-ed时，两者都会产生相同的 SHA-1校验和。

在该特定情况下，添加的第一个文件将“赢”该插槽。（让我们假设它的名字shattered-3.pdf。）一个足够好的Git - 我完全不确定当前的Git是否合适; 请参阅Ruben基于实验的答案，了解Git如何处理blob上的SHA-1碰撞？- 会注意到git add shattered-4.pdf，尝试添加第二个文件，与第一个但不同的文件发生冲突，shattered-3.pdf并会警告您并使git add步骤失败。在任何情况下，您都无法将这两个文件添加到单个存储库中。

但首先，有人必须花费更多的时间和金钱来计算新的哈希冲突。