谈谈基于Kerberos的Windows Network Authentication[下篇]

六、User2User Sub-Protocol:有效地保障Server的安全

通过3个Sub-protocol的介绍,我们可以全面地掌握整个Kerberos的认证过程。实际上,在Windows 2000时代,基于Kerberos的Windows Authentication就是按照这样的工作流程来进行的。但是我在上面一节结束的时候也说了,基于3个Sub-protocol的Kerberos作为一种Network Authentication是具有它自己的局限和安全隐患的。我在整篇文章一直在强调这样的一个原则:以某个Entity的Long-term Key加密的数据不应该在网络中传递。原因很简单,所有的加密算法都不能保证100%的安全,对加密的数据进行解密只是一个时间的过程,最大限度地提供安全保障的做法就是:使用一个Short-term key(Session Key)代替Long-term Key对数据进行加密,使得恶意用户对其解密获得加密的Key时,该Key早已失效。但是对于3个Sub-Protocol的C/S Exchange,Client携带的Ticket却是被Server Master Key进行加密的,这显现不符合我们提出的原则,降低Server的安全系数。

所以我们必须寻求一种解决方案来解决上面的问题。这个解决方案很明显:就是采用一个Short-term的Session Key,而不是Server Master Key对Ticket进行加密。这就是我们今天要介绍的Kerberos的第4个Sub-protocol:User2User Protocol。我们知道,既然是Session Key,仅必然涉及到两方,而在Kerberos整个认证过程涉及到3方:Client、Server和KDC,所以用于加密Ticket的只可能是Server和KDC之间的Session Key(SKDC-Server)。

我们知道Client通过在AS Exchange阶段获得的TGT从KDC那么获得访问Server的Ticket。原来的Ticket是通过Server的Master Key进行加密的,而这个Master Key可以通过Account Database获得。但是现在KDC需要使用Server和KDC之间的SKDC-Server进行加密,而KDC是不会维护这个Session Key,所以这个Session Key只能靠申请Ticket的Client提供。所以在AS Exchange和TGS Exchange之间,Client还得对Server进行请求已获得Server和KDC之间的Session Key(SKDC-Server)。而对于Server来说,它可以像Client一样通过AS Exchange获得他和KDC之间的Session Key(SKDC-Server)和一个封装了这个Session Key并被KDC的Master Key进行加密的TGT,一旦获得这个TGT,Server会缓存它,以待Client对它的请求。我们现在来详细地讨论这一过程。


上图基本上翻译了基于User2User的认证过程,这个过程由4个步骤组成。我们发现较之我在上面一节介绍的基于传统3个Sub-protocol的认证过程,这次对了第2部。我们从头到尾简单地过一遍:

  1. AS Exchange:Client通过此过程获得了属于自己的TGT,有了此TGT,Client可凭此向KDC申请用于访问某个Server的Ticket。
  2. 这一步的主要任务是获得封装了Server和KDC的Session Key(SKDC-Server)的属于Server的TGT。如果该TGT存在于Server的缓存中,则Server会直接将其返回给Client。否则通过AS Exchange从KDC获取。
  3. TGS Exchange:Client通过向KDC提供自己的TGT,Server的TGT以及Authenticator向KDC申请用于访问Server的Ticket。KDC使用先用自己的Master Key解密Client的TGT获得SKDC-Client,通过SKDC-Client解密Authenticator验证发送者是否是TGT的真正拥有者,验证通过再用自己的Master Key解密Server的TGT获得KDC和Server 的Session Key(SKDC-Server),并用该Session Key加密Ticket返回给Client。
  4. C/S Exchange:Client携带者通过KDC和Server 的Session Key(SKDC-Server)进行加密的Ticket和通过Client和Server的Session Key(SServer-Client)的Authenticator访问Server,Server通过SKDC-Server解密Ticket获得SServer-Client,通过SServer-Client解密Authenticator实现对Client的验证。

这就是整个过程。

七、Kerberos的优点

分析整个Kerberos的认证过程之后,我们来总结一下Kerberos都有哪些优点:

1.较高的Performance

虽然我们一再地说Kerberos是一个涉及到3方的认证过程:Client、Server、KDC。但是一旦Client获得用过访问某个Server的Ticket,该Server就能根据这个Ticket实现对Client的验证,而无须KDC的再次参与。和传统的基于Windows NT 4.0的每个完全依赖Trusted Third Party的NTLM比较,具有较大的性能提升。

2.实现了双向验证(Mutual Authentication)

传统的NTLM认证基于这样一个前提:Client访问的远程的Service是可信的、无需对于进行验证,所以NTLM不曾提供双向验证的功能。这显然有点理想主义,为此Kerberos弥补了这个不足:Client在访问Server的资源之前,可以要求对Server的身份执行认证。

3.对Delegation的支持

Impersonation和Delegation是一个分布式环境中两个重要的功能。Impersonation允许Server在本地使用Logon 的Account执行某些操作,Delegation需用Server将logon的Account带入到另过一个Context执行相应的操作。NTLM仅对Impersonation提供支持,而Kerberos通过一种双向的、可传递的(Mutual 、Transitive)信任模式实现了对Delegation的支持。

4.互操作性(Interoperability)

Kerberos最初由MIT首创,现在已经成为一行被广泛接受的标准。所以对于不同的平台可以进行广泛的互操作。

相关内容:
[原创]谈谈基于Kerberos的Windows Network Authentication - Part I
[原创]谈谈基于Kerberos的Windows Network Authentication - Part II
[原创]谈谈基于Kerberos的Windows Network Authentication - Part III


作者:Artech
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posted @ 2007-07-10 02:12  Artech  阅读(5953)  评论(34编辑  收藏