ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 221
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Общая информация и принципы работы протокола.Протокол аутентификации Kerberos (Цербер) был создан в середине 80-ч годов в Массачусетском технологическом университете в рамках проекта Athena для сетей TCP/IP. Версии Kerberos с 1 по 3 изначально были реализованные для внутреннего использования и являлись свободно распространяемым программным продуктом (кроме криптографических модулей), что позволяло разработчикам прикладных систем и системным администраторам работать с «прозрачным» инструментом, работающим понятным и проверяемым способом. Пятая версия протокола Kerberos, была принята в качестве стандарта IETF для сети Internet написанную в RFC 1510. Основным отличием 4-й и 5-й версии является разные алгоритмы шифрования. В четвертой версии применяются алгоритмы DES с длиной ключа в 56 бит. Пятой - благодаря присоединяемому к шифрованной части блока информации идентификатору типа шифрования, имеется возможность использовать RC4, DES алгоритмы, MD5Hash алгоритм хеширования, при этом DES алгоритм поддерживает режим CBC (сцепленных шифровальных блоков) и многое другое. При разработке протокола разработчики руководствовались следующими основными требованиями:1. Защита. Злоумышленник с целью имитации другого пользователя, имеющий возможность перехвата сообщения в сети, не может получить необходимую информацию.2. Надежность. Заключается в недоступности сервера Kerberos запрашиваемой службы (сервиса).3. Прозрачность. Клиент (пользователь) не должен замечать каких-либо внешних проявлений процедуры аутентификации, кроме первоначального ввода пароля.4. Масштабируемость. Система должна поддерживать большое (увеличивающееся) количество клиентов и серверов.1.2 Аутентификация в операционных системах.В виду того, что свое первое применение в ОЕМ Kerberos нашел в ОС Windows 2000, то и в качестве примера мы будем использовать эту операционную систему. В Windows 2000 поддерживается несколько протоколов, которые позволяют убедиться системе в том, что пытающийся войти в систему пользователь имеет свою учетную запись и соответствующие права. Это как протоколы аутентификации удаленных подключений, так и протоколы аутентификации пользователей, входящих в сеть через Интернет. Внутри же корпоративных сетей, где реализована доменная система управления сетью для проверки пользовательских данных имеется два протокола:
1) Windows NW LAN Manager (NTLM) – протокол, применяемый как стандартное средство сетевой аутентификации в операционной системе Windows NT 4.0. В ОС Windows 2000 он используется для аутентификации серверов и доменов Windows NT 4.0. Так же, NTLM применяется локальной аутентификации на автономных компьютерах. Компьютеры с ОС Windows 3.11, Windows 95, Windows 98, Windows NT 4.0 могут использовать протокол NTLM для сетевой аутентификации в доменах Windows 2000, однако, когда есть выбор в среде Windows 2000 по умолчанию будет использоваться второй протокол- Kerberos2) Kerberos v. 5 является стандартным средством аутентификации сетевых пользователей в Active Directory домене на компьютерах с ОС Windows 2000 и выше.Основное отличие протокола Kerberos от NTLM заключается в большей гибкости, большей эффективности и повышенном уровне обеспечения безопасности. Далее следует перечислить перечень конкурентных преимуществ более детально.
4. Одним из основных достоинств механизма взаимной аутентификации, реализуемого протоколом Kerberos, является упрощенное управление доверительными отношениями, что означает, что доверительные отношения между доменами Windows 2000 по умолчанию являются двусторонними и транзитивными, в следствие чего в сетях с множеством доменов не приходится устанавливать множество явных доверительных отношений. Реализуется это как бы сведением всех доменов большой сети в дерево транзитивных отношений взаимного доверия, то есть удостоверение, выданное системой безопасности одного любого домена, может приниматься во всех ответвлениях дерева, если сеть содержит несколько «деревьев», то удостоверение любого из них будет приниматься в любых других «деревьях».5. Широкая распространенность Kerberos 5, обеспечивает повсеместную совместимость протокола. Благодаря подходу использования стандартных спецификаций, рекомендованных группой IETF, аутентификация клиентов Windows 2000 возможна во всех сетях, поддерживающих Kerberos.1.3 Основные принципы работы протокола KerberosВ основе процесса аутентификации, реализованном в протоколе, лежит схема идентификации по принципу «общей тайны». Упрощенно схема аутентификации в виде определения выглядит следующим образом: если существует секрет известный только двоим, то любой из владеющих этим секретом может легко удостовериться, что имеет дело со втором хранителем этого секрета. Достаточно доподлинно установить, что напарник знает вашу «общую тайну».Развернем это определение в объектно-прикладную плоскость. Например, двое человек, Елена часто направляет в адрес Стива некие сообщения, причем Стив использует содержащуюся в них информацию лишь в том случае, когда полностью уверен, что сообщение поступило именно от Алёны. Для этой цели они условились использовать пароль, которые знают только они двое. То есть если из текста сообщения можно сделать вывод о том, что отправитель знает общий пароль, то Стив может точно сказать: сообщение пришло от Алёны. Далее следует понять и решить, каким образом подтвердить своё знание пароля. Самым простым и очевидным решением выглядит включение пароля в текст сообщения в условленном месте, например “Dear, Steve!$SharedPAssword”, и действительно, это было бы идеальным решением при условии, что никто другой не может прочитать их переписку, однако почта передается по сети, что подразумевает наличие других пользователей, среди которых есть некто Эдвард, большой любитель анализировать сетевой траффик своим самописным анализатором пакетов в надежде перехватить чей-либо «общий секрет». Тем самым вся очевидность и удобность вышеизложенного решения сходит на нет, чтобы общий пароль оставался секретным, о нем не следует говорить открыто, нужно опосредованно дать знать напарнику, что он тебе известен.
Вот мы и подошли к сути: данная проблема решается использованием протокола Kerberos с помощью средств криптографии (использованием секретного ключа) и доверенного посредника. Но обо всем по порядку.1.4 Аутентификация (аутентификаторы)Одним из основных средств защиты информационных систем является механизм аутентификации, как один из самых важных элементов безопасности. Современные информационные системы – множество территориально рассредоточенных составляющих. В большинстве случаев пользователям информационной системы требуется доступ не к одному сервису. Суть механизма аутентификации по секретному ключу можно описать следующим образом:- некий пользователь стучится в сетевую дверь некого сервера и просит разрешения на вход. Чтобы пользователю доказать, что он именно тот, за кого себя выдает и имеет право на вход ему следует предъявить аутентификатором (authenticator), который с учетом рассматриваемой нами темы является зашифрованным с помощью секретного ключа специальным блоком информации. При этом информация, содержащаяся в этом блоке должна меняться при каждом последующем сеансе работы в сети, иначе предполагаемый злоумышленник получает возможность воспользоваться перехваченным аутентификатором (атака повторного воспроизведения). Получив аутентификатор, «привратник» расшифровывает его и проверяет полученную информацию, чтобы убедиться в успешности дешифрования. При условии, что всё прошло нормально, «привратник» удостоверяется, что пользователю, предъявившему аутентификатор известен секретный ключ, а так как это ключ знают лишь двое – один из них «привратник», то вполне справедливо сделать вывод, что стучащийся именно тот человек, за кого себя выдает. Возможен так же механизм взаимной аутентификации. В данном случае используется тот же принцип, но в обратном порядке и с некоторыми модификациями: «привратник» извлекает из исходного блока часть информации, а затем опять шифрует её, получая при этом новый аутентификатор и направляет его стучащемуся в дверь. Тот же расшифровывает полученную информацию и сравнивает её с исходной, если всё совпадает, то вывод получается следующим: если «привратник» расшифровал оригинал, значит он знает секретный ключ.Вышеизложенное рассмотрим на следующим примере. Допустим Елене и Артем условились, что перед тем как пересылать информацию между своими компьютерами, они будут с помощью известного им двоим секретного ключа проверять кто есть кто на разных концах линии связи. Допустим Елена в данном примере играет роль осторожного гостя, а Артем – бдительного привратника, таким образом процесс аутентификации будет выглядеть следующим образом:
1) Windows NW LAN Manager (NTLM) – протокол, применяемый как стандартное средство сетевой аутентификации в операционной системе Windows NT 4.0. В ОС Windows 2000 он используется для аутентификации серверов и доменов Windows NT 4.0. Так же, NTLM применяется локальной аутентификации на автономных компьютерах. Компьютеры с ОС Windows 3.11, Windows 95, Windows 98, Windows NT 4.0 могут использовать протокол NTLM для сетевой аутентификации в доменах Windows 2000, однако, когда есть выбор в среде Windows 2000 по умолчанию будет использоваться второй протокол- Kerberos2) Kerberos v. 5 является стандартным средством аутентификации сетевых пользователей в Active Directory домене на компьютерах с ОС Windows 2000 и выше.Основное отличие протокола Kerberos от NTLM заключается в большей гибкости, большей эффективности и повышенном уровне обеспечения безопасности. Далее следует перечислить перечень конкурентных преимуществ более детально.
-
Цербер реализует более эффективную аутентификацию на серверах.
4. Одним из основных достоинств механизма взаимной аутентификации, реализуемого протоколом Kerberos, является упрощенное управление доверительными отношениями, что означает, что доверительные отношения между доменами Windows 2000 по умолчанию являются двусторонними и транзитивными, в следствие чего в сетях с множеством доменов не приходится устанавливать множество явных доверительных отношений. Реализуется это как бы сведением всех доменов большой сети в дерево транзитивных отношений взаимного доверия, то есть удостоверение, выданное системой безопасности одного любого домена, может приниматься во всех ответвлениях дерева, если сеть содержит несколько «деревьев», то удостоверение любого из них будет приниматься в любых других «деревьях».5. Широкая распространенность Kerberos 5, обеспечивает повсеместную совместимость протокола. Благодаря подходу использования стандартных спецификаций, рекомендованных группой IETF, аутентификация клиентов Windows 2000 возможна во всех сетях, поддерживающих Kerberos.1.3 Основные принципы работы протокола KerberosВ основе процесса аутентификации, реализованном в протоколе, лежит схема идентификации по принципу «общей тайны». Упрощенно схема аутентификации в виде определения выглядит следующим образом: если существует секрет известный только двоим, то любой из владеющих этим секретом может легко удостовериться, что имеет дело со втором хранителем этого секрета. Достаточно доподлинно установить, что напарник знает вашу «общую тайну».Развернем это определение в объектно-прикладную плоскость. Например, двое человек, Елена часто направляет в адрес Стива некие сообщения, причем Стив использует содержащуюся в них информацию лишь в том случае, когда полностью уверен, что сообщение поступило именно от Алёны. Для этой цели они условились использовать пароль, которые знают только они двое. То есть если из текста сообщения можно сделать вывод о том, что отправитель знает общий пароль, то Стив может точно сказать: сообщение пришло от Алёны. Далее следует понять и решить, каким образом подтвердить своё знание пароля. Самым простым и очевидным решением выглядит включение пароля в текст сообщения в условленном месте, например “Dear, Steve!$SharedPAssword”, и действительно, это было бы идеальным решением при условии, что никто другой не может прочитать их переписку, однако почта передается по сети, что подразумевает наличие других пользователей, среди которых есть некто Эдвард, большой любитель анализировать сетевой траффик своим самописным анализатором пакетов в надежде перехватить чей-либо «общий секрет». Тем самым вся очевидность и удобность вышеизложенного решения сходит на нет, чтобы общий пароль оставался секретным, о нем не следует говорить открыто, нужно опосредованно дать знать напарнику, что он тебе известен.
Вот мы и подошли к сути: данная проблема решается использованием протокола Kerberos с помощью средств криптографии (использованием секретного ключа) и доверенного посредника. Но обо всем по порядку.1.4 Аутентификация (аутентификаторы)Одним из основных средств защиты информационных систем является механизм аутентификации, как один из самых важных элементов безопасности. Современные информационные системы – множество территориально рассредоточенных составляющих. В большинстве случаев пользователям информационной системы требуется доступ не к одному сервису. Суть механизма аутентификации по секретному ключу можно описать следующим образом:- некий пользователь стучится в сетевую дверь некого сервера и просит разрешения на вход. Чтобы пользователю доказать, что он именно тот, за кого себя выдает и имеет право на вход ему следует предъявить аутентификатором (authenticator), который с учетом рассматриваемой нами темы является зашифрованным с помощью секретного ключа специальным блоком информации. При этом информация, содержащаяся в этом блоке должна меняться при каждом последующем сеансе работы в сети, иначе предполагаемый злоумышленник получает возможность воспользоваться перехваченным аутентификатором (атака повторного воспроизведения). Получив аутентификатор, «привратник» расшифровывает его и проверяет полученную информацию, чтобы убедиться в успешности дешифрования. При условии, что всё прошло нормально, «привратник» удостоверяется, что пользователю, предъявившему аутентификатор известен секретный ключ, а так как это ключ знают лишь двое – один из них «привратник», то вполне справедливо сделать вывод, что стучащийся именно тот человек, за кого себя выдает. Возможен так же механизм взаимной аутентификации. В данном случае используется тот же принцип, но в обратном порядке и с некоторыми модификациями: «привратник» извлекает из исходного блока часть информации, а затем опять шифрует её, получая при этом новый аутентификатор и направляет его стучащемуся в дверь. Тот же расшифровывает полученную информацию и сравнивает её с исходной, если всё совпадает, то вывод получается следующим: если «привратник» расшифровал оригинал, значит он знает секретный ключ.Вышеизложенное рассмотрим на следующим примере. Допустим Елене и Артем условились, что перед тем как пересылать информацию между своими компьютерами, они будут с помощью известного им двоим секретного ключа проверять кто есть кто на разных концах линии связи. Допустим Елена в данном примере играет роль осторожного гостя, а Артем – бдительного привратника, таким образом процесс аутентификации будет выглядеть следующим образом:
-
Елена направляет в адрес Артема сообщение, в котором содержится
-
Артем получает сообщение и видит, что оно пришло от некого человека называющего себя Елена, далее он расшифровывает вторую половину сообщения тем ключом, которым они условились с Елена шифровать аутентификатор, и узнает время отправки сообщения.