第四讲 身份鉴别

网络安全与保密
北京电子科技学院通信工程系
令牌的类型
认证令牌
挑战/响应 令牌
基于时间令牌
P A G E 31
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挑战/应答令牌
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用户发送自己的id要求认证
服务器创建随机数明文传送给用户
用户用PIN开启令牌，输入服务器传过来的随机数，产生 一个输出作为口令
服务器收到口令后，用该用户的seed和随机数计算口令并 对比，完成认证
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时间令牌
P A G E 33
直接用令牌产生口令，这里口令的产生使用了两个东西： 种子和令牌内置的时钟
发送用户id和口令到服务器 服务器同样使用时间和种子算出口令做对比，完成认证 服务器端可能会有时间不同步问题，比如用户用前一分钟
身份认证基本途径
基于你所知道的（What you know ）
知识、口令、密码
基于你所拥有的（What you have ）
身份证、信用卡、钥匙、智能卡、令牌、私钥等
基于你的个人特征（What you are）
指纹，笔迹，声音，手型，脸型，视网膜，虹膜
双因素、多因素认证
Peer-ID
Password Length
Password
PAP请求包格式
Code
Identifier Length
MsgLength
Message
PAP应答包格式
PAP简单且易于实现。
PAP存在很大的安全问题，用户的用户名和密码是以明码 的方式进行传送的，数据在从用户端发出到认证方接收到 的整个过程中毫无遮拦的暴露在线路上面。
的时钟产生的口令，而服务器已经是下一个时钟，因此服 务器验证的时候需要验证前一个时钟的结果，如果通过也 算认证成功 时间令牌的优点：不需要多次输入，也不需要令牌上有键 盘
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口令管理
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口令管理
口令属于“他知道什么”这种方式，容易被窃取。
口令认证技术
简单口令认证 质询/响应认证 一次性口令认证（OTP）
Kerberos认证技术 基于公钥证书的身份认证 基于生物特征的身份认证
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提纲
引言-鉴别性服务 身份认证技术概述 基于口令的身份认证 Kerberos 身份认证协议 基于生物特征的身份认证 AAA认证服务系统设计
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认证令牌
一个物理设备 定时产生新的随机口令 服务器端和令牌能够保持口令同步
wenku.baidu.com
P A G E 27
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令牌创建
P A G E 28
Server
Id = atul Seed = 615019191
用户记录生成
Seed = 615019191
Seed 认证令牌
Id Seed Jyoti 159010191 Amar 415901617 Atul 615019191
用户数据库
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令牌的使用
P A G E 29
用户发送用令牌产生的一次性口令和用户id给服务器 服务器收到后，使用自己保存的该用户的seed计算出口令 对比两个口令完成身份鉴别
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鉴别：证实通信过程涉及的另一方确实具有他们所声称的 身份，确保通信是可信的。
数据起源鉴别：在通信实体之间没有预先交互的应用中提供对消 息起源的证实。
对等实体鉴别：在连接建立及数据传输阶段对对等实体的身份进 行证实（身份认证）。
安全机制：
鉴别交换：通过信息交换确信一个实体身份的机制（口令）。
口令的错误使用：
— 选择一些很容易猜到的口令； — 把口令告诉别人； — 把口令写在一个贴条上并把它贴在键盘旁边。
口令管理的作用：
— 生成了合适的口令 — 口令更新 — 能够完全保密
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口令管理
P A G E 35
口令的要求：
包含一定的字符数； 和ID无关； 包含特殊的字符； 大小写； 不容易被猜测到。 跟踪用户所产生的所有口令，确保这些口令不相同， 定期更改其口令。 使用字典式攻击的工具找出比较脆弱的口令。许多安全工具都具
数字签名：附加在一个数据单元后面的数据，用来证明数据单元 的起源及完整性，以防伪造。
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提纲
引言-鉴别性服务 身份认证概述 基于口令的身份认证 Kerberos 身份认证协议 基于生物特征的身份认证 AAA认证服务系统设计
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Message
PAP应答包格式
Code
1 Authenticate-Request 2 Authenticate-Ack 3 Authenticate-Nak
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简单口令认证
P A G E 23
Code Identifier Length
Peer-ID Length
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第4讲 网络安全身份认证
李兆斌 lzb@besti.edu.cn
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提纲
引言-鉴别服务 身份认证技术概述 基于口令的身份认证 Kerberos 身份认证协议 基于生物特征的身份认证 AAA认证服务系统设计
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鉴别
抗被动的威胁（窃听），口令不在网上明文传输
进行下列网络服sni务ffe的r 身份认证时， 口令传输哪些是明文传输， 源 哪些是加密传输：目的 Telnet，FTP，SMTP，SSH
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网络环境下对身份认证需求
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抵抗主动的威胁，比如阻断、伪造、重放,网络上传输的 认证信息不可重用
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安全口令认证系统设计内容
口令传输 口令验证 口令存储 口令管理
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基于口令的身份认证
本地简单口令认证 简单口令认证协议（PAP） 质询/响应认证协议（CHAP） 口令的管理
passwd
加密
$%@&)*=-~`^,{
解密
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网络环境下对身份认证需求
单向认证 双向认证
域名欺骗、地址假冒等 路由控制
单点认证（Single Sign-On）
用户只需要一次认证操作就可以访问多种服 务
可扩展性的要求
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P A G E 12
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身份认证设计基本要求
可识别率最大化 可欺骗率最小化 不可传递性 相互认证 第三方可信任 安全存储 成本最小化
计算有效性 节省通信带宽
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P A G E 13
常用的身份认证技术/协议
MAC’=H(R,K) 比较MAC’和MAC
MAC的计算可以基于Hash算法, 对称密钥算法，公开密钥算
法
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质询/握手认证协议（CHAP）
Code
Identifier
Length
ValueSize
Value Name
CHAP口令请求和应答包格式
P A G E 25
网络环境下对身份认证需求
唯一的身份标识（ID）:
uid，uid@domain DN (Distinguished Name): C=CN/S=Beijing /O=Tsinghua
University/U=CS/ CN=Duan Haixin/Email=dhx@cernet.edu.cn
有这种双重身份：
— 网络管理员使用的工具：口令检验器 — 攻击者破获口令使用的工具：口令破译器
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口令管理
P A G E 36
口令产生器
不是让用户自己选择口令，口令产生器用于产生随机的和可拼写 口令。
Code Identifier Length Message
Code
1 2 3 4
CHAP认证结果响应包格式
Challenge Response Success Failure
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质询/握手认证协议（CHAP）
Code
Identifier
Length
服务器端 （Server）
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简单口令认证
P A G E 22
Code Identifier Length
Peer-ID Length
Peer-ID
Password Length
Password
PAP请求包格式
Code
Identifier Length
MsgLength
P A G E 10
网络环境下对身份认证需求
本地多用户认证
Login：如何管理口令
远程用户认证
一次性
— 访问资源或者服务之前进行认证
多次访问资源或者服务
— 身份，获得credential — 利用credential访问资源或者服务
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P A G E 11
Winlogon
P A G E 19
GINA
LSA
msv1_0
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SAM
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简单口令认证
Linux本地登录认证
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帐户
查询/etc/passwd
合法帐户？
密码
加密算法（Hash）
否
查询/etc/shadow
密码正确？
否
是
认证通过
退出
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ValueSize
Value Name
CHAP口令请求和应答包格式
P A G E 26
Code Identifier Length Message
CHAP认证结果响应包格式
CHAP对PAP进行了改进，不再直接通过链路发送明文口 令，而是使用挑战口令以哈希算法对口令进行加密，安全 性比PAP高。
网络安全与保密
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质询/握手认证协议（CHAP）
P A G E 24
Challenge and Response Handshake Protocol：RFC1994
三次握手认证
c
s
Login ,IDc
IDc, R
MAC=H(R,K)
IDc, MAC
OK / Disconnect
P A G E 20
简单口令认证
P A G E 21
PAP(Password Authentication Protocol)：RFC1334
口令认证协议 两次握手验证过程 用户名和密码以明文（不加密的）形式发送到远程访问服务器
请求信息（用户名，密码）
客户端 （Client）
验证结果（Ack/Nak）
身份认证简介
身份认证场景 身份认证需求 身份认证途径 身份认证基本模型 身份认证设计基本要求 身份认证技术
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在网络环境系统中什么场景下有用到身份认证？
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操作系统登录
Windows Unix Linux
远程服务登录
Telnet FTP Email VPN
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应对令牌遗失
P A G E 30
在产生口令时，要求令牌使用者输入正确的PIN值
引入PIN值后，形成了多因素认证： 你知道的（例如PIN，password） 你拥有的（例如令牌、信用卡） 你本身的特征（例如声音，指纹）
口令是单因素认证（一个因素：口令），而令牌是双因素 认证（PIN和令牌）
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简单口令认证
本地简单口令认证
帐户
查询帐户/口令信息表 系统已知合法帐户 的密码 比较
P A G E 18
口令
网络安全与保密
口令是否正确？ 否 认证没通过
是 认证通过
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简单口令认证
Windows本地登录认证
网络接入服务
Internet 校园网 企业内部网
在线交易
网上银行 电子证券 电子商务
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网络环境下对身份认证需求
防止网络欺骗：
身份假冒和欺诈
防止非法使用网络资源 防止非法浏览用户信息
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