7z压缩包有可能被破解吗,需要多久,暴力穷举和字典破解分别的速度分析

开门见山,我看到网上有很多此类软件,功能就是来破解7zip格式的压缩包,但都没有认真进行测试,这里认真进行判断和测试

首先,目前世界最快的计算机为Frontier,算力1,685.65 PFlop/s。目前最高的算力为全网比特币算力,6 EFlops/s。目前世界上的网民为50亿,而考虑到这只是网民,而具有算力的设备也包括微波炉,电冰箱,热水器等,假设平均每个网民都有3个具有算力的设备,那么就有150亿个设备,总算力大概相当于Frontier

现在,我们假设上述算力都加到一起为7 EFlops/s(冗余),考虑到摩尔定律,即使现在可能已经失效,但这是个很好的预测未来的方法,如果每1年半翻一倍,3年后总算力为28 EFlops/s,而9年后为448 EFlops/s,一百个1.5年后也就是300年后为3.5494216810^31 EFlops/s
也就是3.54942168
10^25 YFlops,每秒可进行5494216800000000000000000次计算

但历史不是这么发展的,根据之前的经验,人类现代历史有很多次奇点发生,比如从农业时代进步到工业时代,再从工业时代进步到计算机时代,每一次都会有非常大的进步,第一次工业革命到距离我们最近的数字化革命,人类从笔算到了计算机计算,中间的算力跨度大概有5000万倍,这也是从工业革命开始截止到摩尔定律之前对比人类脑计算的跨度,这种历史性的跨度假设每50年出现一次,截止300年,应该还会出现6次,假设每一次提升都为5000万倍,那么将提升1.562510^46倍,根据之前的算力冗余相乘后计算得出
300年后,算力为5.545971375
10^71 YFlops

数字化革命

根据调查发现,每50年,人类平均寿命提升30岁,日本作为目前最长寿的国际,平均寿命为83.7岁,那么假设我们现在出生,50年后,我们的平均寿命为113.7岁,那么我们那时50岁,100年后,平均143.7岁,我们100岁,150年后,我们150岁,平均寿命为173.7岁,200年后,我们200岁,而平均寿命为203.7岁,如果我们在2023年出生,我们可以活205岁左右,考虑到一定的准确性偏移,这里设置了一些冗余,假设我们能活300岁

那么重点来了,如何让压缩包300年不被全世界所有计算机的全部算力破解,首先,5.545971375*10^71 YFlops可以理解为每秒进行554597137500000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000次计算,那么我们压缩包密码的复杂度也应该超过这个

目前最安全的压缩包格式为7z格式,采用AES-256加密算法,这比上面的71次方要多,而我们现在要考虑的是,单纯的增加密钥长度可以有效的提升压缩包安全性,因为这能避免暴力穷举破解和字典破解

已知一个16位密码,为1/2的Uincode字符组成,也就是总共34000个字符组成,也就是34000^16次方,也就是3.18905987*10^72,超过了上面列出的算力,可以避免暴力破解

字典破解其实和暴力穷举破解几乎一样,只不过在一个界定范围内遍历而已,如果这个密码是无规则的,这几乎无法破解

差分功耗分析攻击是一个有效的手段,目前可破解AES 256,这如何避免呢?其实只要保证加密时身边没有任何东西即可,但考虑到这几乎不可能,那么我们把这个作为变量,如何避免呢?只要身边的设备足够多,信号就会被干扰,其实身边如果同时有手机和电脑并在运行,基本可以避免此类攻击

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现在回到问题原点,如果人类在300年内实现永生了呢?如果是这样,那么算力将继续计算,考虑到星系的奇点一般为10亿年,我们以这作为标准,下面演示如何制作一个10亿年内安全的压缩包

由于数值太大,这里分开计算,最终结果为,10亿年后,人类文明总算力为1.31484696*10^529次方,考虑到冗余,这里增加到530次方

已知一个16位密码,为15/16的Uincode字符组成,也就是总共63000个字符组成,也就是6.1581291310^76,显然不够坚持到10亿年后
那么增加位数到32位后为3.79225544
10^153,显然还是不够
增加位数到64位后为1.4381201310^307,显然还是不够
增加位数到128位后位为2.06818
10^910次方,足够了

得出结果,制造一个10亿年内安全的压缩包,需要128位取自Uincode字符表的密码即可

参考文献:
https://finance.sina.cn/tech/2021-06-28/detail-ikqciyzk2298249.d.html?fromtech=1
https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-49945841
https://zh.m.wikipedia.org/zh-hans/%E7%AC%AC%E4%B8%80%E6%AC%A1%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E9%9D%A9%E5%91%BD
https://www.163.com/dy/article/H21MTBEQ0545V7F8.html
https://jeit.ac.cn/cn/article/doi/10.3724/SP.J.1146.2012.00555
https://www.zhihu.com/question/34563299
https://news.mydrivers.com/1/540/540965.htm
https://ppfocus.com/0/sp22c2994.html
https://www.haomeili.net/Math/BigMath?Method=BigPow

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