Как происходит прямая аутентификация в ос windows - Доктор Windows

Работая в среде Windows каждый системный администратор так или иначе сталкивается с системами аутентификации. Но для многих этот механизм представляет собой черный ящик, когда суть происходящих процессов остается неясна. В тоже время от правильной настройки аутентификации напрямую зависит безопасность сети, поэтому важно не только знать способы и протоколы, но и представлять их работу, хотя бы на общем уровне.

Научиться настраивать MikroTik с нуля или систематизировать уже имеющиеся знания можно на углубленном курсе по администрированию MikroTik. Автор курса, сертифицированный тренер MikroTik Дмитрий Скоромнов, лично проверяет лабораторные работы и контролирует прогресс каждого своего студента. В три раза больше информации, чем в вендорской программе MTCNA, более 20 часов практики и доступ навсегда.

В рамках данного материала мы будем рассматривать сознательно упрощенное представление процедур аутентификации, достаточное для понимания базового принципа работы, впоследствии данные знания могут быть углублены путем изучения специализированной литературы.

Для начала внесем ясность в термины. Многие путают понятия аутентификации и авторизации, хотя это различные процедуры.

Аутентификация — происходит от английского слова authentication, которое можно перевести как идентификация или проверка подлинности. Это полностью отражает суть процесса — проверка подлинности пользователя, т.е. мы должны удостовериться, что пользователь, пытающийся получить доступ к системе именно тот, за кого себя выдает.
Авторизация — перевод слова authorization означает разрешение, т.е. проверка прав доступа к какому-либо объекту. Процесс авторизации может быть применен только к аутентифицированному пользователю, так как перед тем, как проверять права доступа, мы должны выяснить личность объекта, которому мы собираемся предоставить какие-либо права.

Чтобы проще представить себе этот процесс проведем простую аналогию. Вы находитесь за границей и вас останавливает полицейский, вы предъявляете свой паспорт. Полицейский проверяет данные в паспорте и сверяет фотографию — это процесс аутентификации. Убедившись, что вы это вы, полицейский просит показать визу — это процесс авторизации, т.е. вашего права здесь находиться.

Точно также, сотрудник полиции, остановив трудового мигранта и проверив его паспорт, просит разрешение на работу, если разрешения нет, то зарубежный гость успешно прошел аутентификацию, но провалил авторизацию. Если аутентификация не пройдена, то до авторизации дело не дойдет.

Для аутентификации в компьютерных системах традиционно используется сочетания имени пользователя и некой секретной фразы (пароля), позволяющей определить, что пользователь именно тот, за кого себя выдает. Существуют также и иные способы аутентификации, например, по смарт-карте, но в данной статье мы их касаться не будем.

Локальная аутентификация

Прежде всего начнем с локальной аутентификации, когда пользователь хочет войти непосредственно на рабочую станцию, не входящую в домен. Что происходит после того, как пользователь ввел свой логин и пароль? Сразу после этого введенные данные передаются подсистеме локальной безопасности (LSA), которая сразу преобразует пароль в хэш, хэширование — это одностороннее криптографическое преобразование, делающее восстановление исходной последовательности невозможным. В открытом виде пароль нигде в системе не хранится и не фигурирует, пользователь — единственный кто его знает.

Затем служба LSA обращается к диспетчеру учетных записей безопасности (SAM) и сообщает ему имя пользователя. Диспетчер обращается в базу SAM и извлекает оттуда хэш пароля указанного пользователя, сгенерированный при создании учетной записи (или в процессе смены пароля).

Затем LSA сравнивает хэш введенного пароля и хэш из базы SAM, в случае их совпадения аутентификация считается успешной, а хэш введенного пароля помещается в хранилище службы LSA и находится там до окончания сеанса пользователя.

В случае входа пользователя в домен, для аутентификации используются иные механизмы, прежде всего протокол Kerberos, однако, если одна из сторон не может его использовать, по согласованию могут быть использованы протоколы NTLM и даже устаревший LM. Работу этих протоколов мы будем рассматривать ниже.

LAN Manager (LM)

Протокол LAN Manager возник на заре зарождения локальных сетей под управлением Windows и впервые был представлен в Windows 3.11 для рабочих групп, откуда перекочевал в семейство Windows 9.х. Мы не будем рассматривать этот протокол, так как в естественной среде он уже давно не встречается, однако его поддержка, в целях совместимости, присутствует до сих пор. И если современной системе поступит запрос на аутентификацию по протоколу LM, то, при наличии соответствующих разрешений, он будет обработан.

Что в этом плохого? Попробуем разобраться. Прежде всего разберемся, каким образом создается хэш пароля для работы с протоколом LM, не вдаваясь в подробности обратим ваше внимание на основные ограничения:

Пароль регистронезависимый и приводится к верхнему регистру.
Длина пароля — 14 символов, более короткие пароли дополняются при создании хэша нулями.
Пароль делится пополам и для каждой части создается свой хэш по алгоритму DES.

Исходя из современных требований к безопасности можно сказать, что LM-хэш практически не защищен и будучи перехвачен очень быстро расшифровывается. Сразу оговоримся, прямое восстановление хэша невозможно, однако в силу простоты алгоритма шифрования возможен подбор соответствующей паролю комбинации за предельно короткое время.

А теперь самое интересное, LM-хэш, в целях совместимости, создается при вводе пароля и хранится в системах по Windows XP включительно. Это делает возможной атаку, когда системе целенаправленно присылают LM-запрос и она его обрабатывает. Избежать создания LM-хэша можно изменив политику безопасности или используя пароли длиннее 14 символов. В системах, начиная с Windows Vista и Server 2008, LM-хэш по умолчанию не создается.

NT LAN Manager (NTLM)

Новый протокол аутентификации появился в Windows NT и благополучно, с некоторыми изменениями, дожил до наших дней. А до появления Kerberos в Windows 2000 был единственным протоколом аутентификации в домене NT.

Сегодня протокол NTLM, точнее его более современная версия NTLMv2, применяются для аутентификации компьютеров рабочих групп, в доменных сетях Active Directory по умолчанию применяется Kerberos, однако если одна из сторон не может применить этот протокол, то по согласованию могут быть использованы NTLMv2, NTLM и даже LM.

Принцип работы NTLM имеет много общего с LM и эти протоколы обратно совместимы, но есть и существенные отличия. NT-хэш формируется на основе пароля длиной до 128 символов по алгоритму MD4, пароль регистрозависимый и может содержать не только ACSII символы, но и Unicode, что существенно повышает его стойкость по сравнению с LM.

Как происходит работа по протоколу NTLM? Рассмотрим следующую схему:

Допустим локальный компьютер хочет получить доступ к некоторому файловому ресурсу на другом ПК, который мы будем считать сервером, при этом совсем не обязательно наличие на этом ПК северной ОС или серверных ролей. С точки зрения протокола NTLM клиент это тот, кто обращается, сервер — к кому обращаются.

Чтобы получить доступ к ресурсу клиент направляет серверу запрос с именем пользователя. В ответ сервер передает ему случайное число, называемое запросом сервера. Клиент в свою очередь шифрует данный запрос по алгоритму DES, используя в качестве ключа NT-хэш пароля, однако, несмотря на то, что NT-хэш 128-битный, в силу технических ограничений используется 40 или 56 битный ключ (хеш делится на три части и каждая часть шифрует запрос сервера отдельно).

Зашифрованный хэшем пароля запрос сервера называется ответом NTLM и передается обратно серверу, сервер извлекает из хранилища SAM хэш пароля того пользователя, чье имя было ему передано и выполняет аналогичные действия с запросом сервера, после чего сравнивает полученный результат с ответом NTLM. Если результаты совпадают, значит пользователь клиента действительно тот, за кого себя выдает, и аутентификация считается успешной.

В случае доменной аутентификации процесс протекает несколько иначе. В отличие от локальных пользователей, хэши паролей которых хранятся в локальных базах SAM, хэши паролей доменных пользователей хранятся на контроллерах доменов. При входе в систему LSA отправляет доступному контроллеру домена запрос с указанием имени пользователя и имени домена и дальнейший процесс происходит как показано выше.

В случае получения доступа к третьим ресурсам схема также немного изменяется:

Получив запрос от клиента, сервер точно также направит ему запрос сервера, но получив NTLM-ответ он не сможет вычислить значение для проверки на своей стороне, так как не располагает хэшем пароля доменного пользователя, поэтому он перенаправляет NTLM-ответ контроллеру домена и отправляет ему свой запрос сервера. Получив эти данные, контроллер домена извлекает хэш указанного пользователя и вычисляет на основе запроса сервера проверочную комбинацию, которую сравнивает с полученным NTLM-ответом, при совпадении серверу посылается сообщение, что аутентификация прошла успешно.

Как видим, хэш пароля ни при каких обстоятельствах по сети не передается. Хэш введенного пароля хранит служба LSA, хэши паролей пользователей хранятся либо в локальных хранилищах SAM, либо в хранилищах контроллера домена.

Но несмотря на это, протокол NTLM на сегодняшний день считаться защищенным не может. Слабое шифрование делает возможным достаточно быстро восстановить хэш пароля, а если использовался не только NTLM, а еще и LM-ответ, то и восстановить пароль.

Но и перехваченного хэша может оказаться вполне достаточно, так как NTLM-ответ генерируется на базе пароля пользователя и подлинность клиента сервером никак не проверяется, то возможно использовать перехваченные данные для неавторизованного доступа к ресурсам сети. Отсутствие взаимной проверки подлинности также позволяет использовать атаки плана человек посередине, когда атакующий представляется клиенту сервером и наоборот, устанавливая при этом два канала и перехватывая передаваемые данные.

NTLMv2

Осознавая, что протокол NTLM не соответствует современным требованиям безопасности, с выходом Windows 2000 Microsoft представила вторую версию протокола NTLMv2, который был серьезно доработан в плане улучшений криптографической стойкости и противодействия распространенным типам атак. Начиная с Windows 7 / Server 2008 R2 использование протоколов NTLM и LM по умолчанию выключено.

Сразу рассмотрим схему с контроллером домена, в случае его отсутствия схема взаимодействия не меняется, только вычисления, производимые контроллером домена, выполняются непосредственно на сервере.

Как и в NTLM, клиент при обращении к серверу сообщает ему имя пользователя и имя домена, в ответ сервер передает ему случайное число — запрос сервера. В ответ клиент генерирует также случайное число, куда, кроме прочего, добавляется метка времени, которое называется запрос клиента. Наличие метки времени позволяет избежать ситуации, когда атакующий первоначально накапливает перехваченные данные, а потом с их помощью осуществляет атаку.

Запрос сервера объединяется с запросом клиента и от этой последовательности вычисляется HMAC-MD5 хэш. После чего от данного хэша берется еще один HMAC-MD5 хэш, ключом в котором выступает NT-хэш пароля пользователя. Получившийся результат называется NTLMv2-ответом и вместе с запросом клиента пересылается серверу.

Криптостойкость данного алгоритма является актуальной и на сегодняшний день, известно только два случая взлома данного хэша, один из них произведен компанией Symantec в исследовательских целях. Можно с уверенностью сказать, что в настоящий момент нет массовых инструментов для атак на NTLMv2, в отличие от NTLM, взломать который может любой вдумчиво прочитавший инструкцию школьник.

Сервер, получив NTLMv2-ответ и запрос клиента, объединяет последний с запросом сервера и также вычисляет HMAC-MD5 хэш, затем передает его вместе с ответом контроллеру домена. Тот извлекает из хранилища сохраненный хэш пароля пользователя и производит вычисления над HMAC-MD5 хешем запросов сервера и клиента, сравнивая получившийся результат с переданным ему NTLMv2-ответом. В случае совпадения серверу возвращается ответ об успешной аутентификации.

При этом, как вы могли заметить, NTLMv2, также, как и его предшественник, не осуществляет взаимную проверку подлинности, хотя в некоторых материалах в сети это указывается.

Настройки безопасности

Теперь, когда вы имеете представление о работе протоколов аутентификации самое время поговорить о настройках безопасности. NTLMv2 вполне безопасный протокол, но если система настроена неправильно, то злоумышленник может послать NTLM или LM запрос и получить соответствующий ответ, который позволит успешно осуществить атаку.

За выбор протокола аутентификации отвечает локальная или групповая политика. Откроем редактор политик и перейдем в Конфигурация компьютера — Конфигурация Windows — Политики безопасности — Локальные политики — Параметры безопасности, в этом разделе найдем политику Сетевая безопасность: уровень проверки подлинности LAN Manager.

В этом же разделе находится политика Сетевая безопасность: не хранить хэш-значения LAN Manager при следующей смене пароля, которая запрещает создание LM-хэша, по умолчанию активна начиная с Vista / Server 2008.

В нашей же политике мы видим широкий выбор значений, очевидно, что сегодня безопасными могут считаться политики начиная с Отправлять только NTLMv2-ответ и ниже по списку.

Эти же значения можно задать через реестр, что удобно в сетях уровня рабочей группы, для этого в разделе HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesLsa нужно создать параметр DWORD с именем LmCompatibilityLevel, который может принимать значения от 0 до 5. Рассмотрим их подробнее:

Наименование настройки	Клиентский компьютер	Контроллер домена	Lm Compatibility Level
Отправлять LM- и NTLM-ответы	Клиентские компьютеры используют LM и NTLM аутентификацию, и никогда не используют сеансовую безопасность NTLMv2.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	0
Отправлять LM- и NTLM- использовать сеансовую безопасность NTLMv2	Клиентские компьютеры используют LM и NTLM аутентификацию, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	1
Отправлять только NTLM-ответ	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv1, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	2
Отправлять только NTLMv2-ответ	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	3
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются принимать аутентификацию LM, и будут принимать только NTLM и NTLMv2.	4
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM и NTLM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются принимать аутентификацию LM и NTLM, и будут принимать только NTLMv2.	5

Внимательный читатель, изучая данную таблицу, обязательно обратит внимание на сеансовую безопасность NTLMv2. Данная возможность, как и вообще все взаимодействие по NTLMv2, довольно плохо документированы, поэтому многие понимают смысл этой возможности неправильно. Но на самом деле все довольно несложно.

После того, как клиент пройдет аутентификацию формируется ключ сеанса, который используется для подтверждения подлинности при дальнейшем взаимодействии. Ключ сеанса NTLM основан только на NT-хэше и будет одинаковым до тех пор, пока клиент не поменяет пароль пользователя. Какие угрозы безопасности это несет пояснять, нам кажется, не надо. Сеансовая безопасность NTLMv2 подразумевает вычисление ключа сеанса с использованием не только NT-хэша, но и запросов сервера и клиента, что делает ключ уникальным и гораздо более стойким к возможным атакам. При этом данная возможность может быть использована совместно с NTLM или LM аутентификацией.

Мы надеемся, что данный материал поможет вам глубже понять процессы аутентификации в системах Windows. В следующей части мы подробно остановимся на устройстве и работе протокола Kerberos.

Источник

Протоколы, составляющие основу процедуры

Аутентификация — это незаменимая процедура для каждого пользователя, компьютера и служебной учетной записи Windows, но ее механизм не изучается системными администраторами досконально. Каждый знает, что для регистрации в компьютере необходимо указать верный пароль, но многим ли известно, что происходит потом? Аутентификация Windows и связанные с ней протоколы активизируются каждый раз, когда пользователь, компьютер или служба регистрируются локально или на контроллере домена (DC). В данной статье речь пойдет сначала об основных принципах аутентификации Windows, а затем о связанных с ней протоколах. В заключение приводятся краткие рекомендации по повышению надежности процедуры аутентификации в сети Windows.

Аутентификация: общие принципы

Аутентификация представляет собой один из компонентов любой компьютерной системы управления доступом. Как показано на экране 1, системы управления доступом обеспечивают идентификацию, аутентификацию, авторизацию и отчетность.

Рисунок 1. Механизмы управления доступом и аутентификация Windows

Идентификация (identification). В процессе идентификации используется набор данных, который уникально идентифицирует объект безопасности (например, пользователя, группу, компьютер, учетную запись службы) в общей службе каталогов. Служба каталогов, такая как Active Directory (AD), позволяет уникально идентифицировать объекты, подобно тому как DNS удостоверяет, что два человека не могут иметь одинаковые адреса электронной почты. Во внутренних механизмах Windows используются SID, глобально уникальные идентификаторы (globally unique identifier, GUID) и другие уникальные тэги. В большинстве случаев для идентификации достаточно ввести уникальное имя учетной записи, такое как Rgrimes. В большом лесу AD приходится применять полные имена пользователей (user principal name, UPN), например rgrimes@banneretcs.com. При использовании смарт-карт субъект безопасности может представить свой цифровой сертификат или ключ.

Аутентификация или проверка подлинности (authentication). После того как субъект безопасности вводит с клавиатуры или иным способом предоставляет необходимую для идентификации информацию (например, имя пользователя, маркер безопасности), он должен ввести с клавиатуры или представить частную информацию для аутентификации (например, пароль и PIN-код). В Windows субъект безопасности вводит эту информацию на экране регистрации с помощью программ Microsoft Graphical Identification and Authentication DLL (msgina.dll) и Winlogon.exe. Протокол аутентификации и механизм системы кодируют представленную информацию на настольном компьютере и передают запрос аутентификации. Служба аутентификации Windows может быть базой данных SAM или AD. База данных SAM обслуживает локальные процедуры регистрации и регистрацию на контроллерах домена Windows NT 4.0. AD аутентифицирует запросы в Windows 2000 или доменах более поздних версий этой операционной системы. Протокол аутентификации (например, LAN Manager, NT LAN Manager, NTLM, NTLMv2, Kerberos) используется для транспортировки запросов аутентификации и последующих транзакций между экраном регистрации и службой аутентификации. Чуть ниже каждый протокол аутентификации будет рассмотрен отдельно.

Авторизация (authorization). Если служба аутентификации удостоверяет комбинацию идентификатора и «секретных» данных аутентификации, то подлинность субъекта безопасности считается успешно подтвержденной. Затем система собирает информацию о членстве субъекта безопасности (т. е. пользователя) в группах. Нередко пользователь принадлежит к нескольким точно определенным группам — локальным (local), доменным (domain local), глобальным (global) и универсальным (universal) — в результате обычных процедур назначения членства. Система сверяет локальные группы с локальной базой данных SAM и проверяет локальные и глобальные группы на контроллерах DC в домашнем домене пользователя, а также универсальные группы на DC, который содержит глобальный каталог Global Catalog. Прямо или косвенно система собирает все сведения о членстве в группах, чтобы получить информацию о разрешениях безопасности.

Сразу после аутентификации система собирает идентификаторы SID учетной записи и сведения о членстве в группах в объекте, называемом маркером доступа (access token). Возможно, пользователю придется выйти и вновь зарегистрироваться в системе, чтобы новые разрешения безопасности вступили в силу. Если пользователю нужно получить доступ к объекту (например, файлу, папке, принтеру, разделу реестра), защищенному разрешениями NTFS, то процесс (например, Windows Explorer), выступающий от имени пользователя, предоставляет свой маркер доступа. Каждый объект NTFS располагает списком элементов управления доступом (access control entry, ACE), которые, в сущности, представляют собой знакомые разрешения NTFS (например, Allow Read, Allow Write). Набор элементов ACE, назначенных пользователям и группам, составляет список управления доступом (ACL) данного объекта. Примечательно, что ACL объекта представлен разрешениями безопасности, которые можно просмотреть в Windows Explorer.

Маркер доступа, содержащий учетную запись и группы, с которыми связан пользователь, определяет эффективные разрешения пользователя. Процесс авторизации заключается в разрешении или отказе в доступе к определенному объекту на основе сравнения маркера доступа с ACL объекта. Авторизацию обеспечивает Security Reference Monitor системы Windows (экран 1). В примере, показанном на экране 1, пользователь имеет разрешения Read, Write и Modify. Однако группа Everyone, к которой принадлежит пользователь, не имеет разрешения Modify. Члены других групп располагают разрешениями Read и Modify, но разрешение Deny группы Everyone отменяет разрешение Modify. Объект также располагает списками ACL, которые отказывают в разрешении Full Control группе HR, но пользователь к этой группе не принадлежит. Таким образом, эффективные разрешения пользователя по отношению к объекту на экране 2 — Read и Write.

Отчетность (accounting). Если в Windows режим аудита активизирован, то система сохраняет событие аутентификации в журнале Security, и это последний компонент системы управления доступом — отчетность. Большинство сложных событий начальной регистрации и последующей авторизации происходят за несколько секунд и скрыты от пользователя. Все сложные операции возлагаются на протокол аутентификации.

Задачи протокола

Протокол аутентификации должен выполнять по крайней мере две задачи. Во-первых, он должен безопасно передавать транзакции от запросчика в базу данных аутентификации и на любой другой компьютер, на котором размещен соответствующий ресурс. Во-вторых, он должен безопасно и надежно хранить пароль или маркер. Последнее представляет особый интерес для взломщиков паролей. Протокол аутентификации должен защитить введенную пользователем информацию при пересылке в базу данных аутентификации (т. е. SAM или AD). Для этого протокол подписывает, скрывает или шифрует транзакцию. Кроме того, ей присваивается временная метка, чтобы взломщик не мог воспользоваться учетными данными в будущем. Чтобы не позволить немедленно извлечь пароль пользователя из базы данных, протокол должен обеспечить скрытное хранение паролей в базе данных аутентификации.

В течение более чем десяти лет протоколы аутентификации в основном обеспечивали защиту путем сохранения паролей в скрытой форме (обычно хешированной) в базе данных аутентификации и полного запрета на передачу паролей между запросчиком и базой данных аутентификации простым текстом (даже в скрытой форме). Процесс запрос—ответ выглядит следующим образом:

Компьютер получает данные для идентификации и аутентификации от пользователя и запрашивает аутентификацию на соответствующем сервере.
Сервер аутентификации генерирует случайное произвольное значение (называемое запросом — challenge) и посылает его запросчику.
Запросчик получает запрос и производит над ним и скрытой формой пароля математические операции, а затем передает результат (называемый ответом — response) серверу аутентификации.
Сервер аутентификации также выполняет математические манипуляции с запросом методом, идентичным используемому на рабочей станции, и сравнивает результат с полученным ответом. Если результаты совпадают, то запросчик считается успешно аутентифицированным.

В протоколах аутентификации используется процесс запрос—ответ, поэтому пароль никогда не передается через сеть.

Локальная и доменная регистрация

При регистрации пользователя одна из первых задач Windows — определить, относится ли процедура только к локальной машине или к учетной записи домена. Пользователи, регистрирующиеся от имени локальной учетной записи, имеют доступ только к ресурсам своего компьютера и только если информация об учетной записи пользователя содержится в локальной базе данных SAM. Если пользователям нужно обратиться к ресурсам на удаленном компьютере без аутентификации в домене, то их учетные записи должны быть продублированы в локальной базе данных SAM каждого доступного компьютера. Учетные записи в каждом компьютере-участнике должны быть синхронизированы (одинаковые имена регистрации, пароли и сроки действия учетных данных на всех машинах). В противном случае положение значительно усложняется. Трудно обслуживать одноранговые (P2P) сети средних размеров, в которых применяются только локальные процедуры регистрации.

На DC не распространяется требование синхронизации нескольких учетных записей пользователей на разных компьютерах. При доменной аутентификации компьютеры, зарегистрированные в домене, отыскивают контроллеры DC, чтобы предъявить учетные данные доменной учетной записи пользователя при запросах аутентификации. Таким образом, если удаленный пользователь пытается получить доступ к локальному ресурсу какой-нибудь машины, то этот компьютер просит DC проверить идентичность запрашивающего пользователя. Учетные записи пользователя домена располагаются только на DC и создаются лишь один раз. Любой компьютер-участник, которому нужно удостоверить учетную запись в домене, может обратиться к контроллерам DC в любое время. Проблемы синхронизации имен регистрации, паролей и сроков их действия не возникает, так как учетные данные и управление учетной записью осуществляются только в одном месте — на DC. Независимо от типа регистрации (локальной или доменной), Windows должна аутентифицировать запрос пользователя.

Протоколы аутентификации Windows

Как отмечалось выше, в Windows применяется четыре основных протокола аутентификации: LAN Manager, NTLM, NTLMv2 и Kerberos. LAN Manager появился во времена DOS и продолжал использоваться с первыми версиями Windows. NTLM был выпущен вместе с NT. Новшеством пакета обновлений NT Server 4.0 Service Pack 4 (SP4) стал NTLMv2, а Windows 2000 привнесла Kerberos. По умолчанию все компьютеры с Windows 2000 и более новыми операционными системами совместимы со всеми четырьмя протоколами аутентификации. Передавая в эти системы соответствующие команды, другие рабочие станции и серверы могут выбирать протокол для обработки запроса аутентификации. Системы Windows 9x и более поздние с полным набором программных исправлений совместимы с LM, NTLM и NTLMv2. На платформе Microsoft Kerberos может использоваться только клиентами Windows 2000 (или более новыми) при обращениях в домены Windows 2000 (и выше). Компьютер с Windows 2000 или более новой версией операционной системы должен иметь Kerberos и по крайней мере еще один из протоколов аутентификации.

Исследования в области безопасности показали, что более старые протоколы (LM и NTLM) уязвимы в случае прослушивания и атак с разгадыванием пароля.

Поэтому, если возможно, рекомендуется использовать только Kerberos и NTLMv2. Чтобы убедиться в правильности этого совета, следует оценить возможности каждого протокола.

LAN Manager

Компания IBM разработала протокол LAN Manager, применив его в ранних версиях Windows и сетях Windows. Как все протоколы аутентификации Microsoft, LAN Manager генерирует хеш паролей (LM hash), который хранится и используется отправителем и получателем в процессе аутентификации. LAN Manager формирует LM-хеши, изменяя все буквы пароля на верхний регистр, разбивая пароль на две 7-символьные половины, а затем шифруя. В дальнейшем LM-хеш используется в нескольких последовательных операциях, аналогичных процессу запрос—ответ, описанному выше.

Если раньше LAN Manager был вполне приемлем, то сейчас он считается очень ненадежным. С помощью специальных инструментов пароли, зашифрованные методом хеширования LAN Manager, можно всего за несколько секунд преобразовать в простой текст. LM-хешам свойственны принципиальные недостатки, а также имеется ряд уязвимых мест:

пароли могут состоять из ограниченной последовательности 128 символов ASCII;
длина пароля не превышает 14 символов;
если пароль содержит менее 14 символов, то отсутствующие символы заменяются легко угадываемой хешированной формой, что позволяет точно определить длину пароля;
перед кэшированием LAN Manager преобразует все буквенные символы пароля в верхний регистр.

Почему LAN Manager до сих пор не вышел из употребления? В целях обратной совместимости он активен по умолчанию во всех компьютерах Windows, в том числе Windows Server 2003. В новейших базах данных аутентификации Windows слабый LM-хеш хранится наряду с более надежными просто на случай, если придется выполнить транзакцию LAN Manager. Если на предприятии не используются другие приложения, требующие аутентификации LAN Manager, то можно (и нужно) LAN Manager отключить.

NTLM

С появлением NT компания Microsoft спроектировала и развернула более надежный протокол аутентификации NTLM. В NTLM используется более эффективный алгоритм аутентификации, который создает более надежный хеш паролей (NTLM hash). Пароль NTLM может содержать до 128 символов. В отличие от хеширования LAN Manager, ограниченного использованием только символов ASCII, NTLM совместим с полным набором символов Unicode, что повышает сложность паролей. NTLM-хеш отсекается на 128-м символе, преобразуется в 16-разрядное значение Unicode, обрабатывается распределительной функцией MD4 и сохраняется в 32-символьной шестнадцатеричной строке. За счет использования NTLM-хеша в операциях запрос—ответ последовательность аутентификации NTLM гораздо сложнее процедуры LAN Manager.

NTLMv2

В итоге выяснилось, что и NTLM уязвим, и специалисты Microsoft подготовили NTLMv2, который до сих пор считается достаточно надежным, хотя сейчас предпочтительный протокол — Kerberos. NTLMv2 по-прежнему широко используется для локальной регистрации и в некоторых других случаях. NTLMv2 похож на NTLM, но в хеше пароля NTLMv2 используется аутентификация сообщений HMAC-MD5, а последовательности запрос—ответ присваивается метка времени, чтобы предотвратить атаки, в ходе которых взломщик записывает учетные данные и впоследствии их использует.

В целом NTLMv2 более устойчив к атакам с применением «грубой силы», нежели NTLM, так как в протоколе применяется 128-разрядный ключ шифрования. Известно только о двух программах взлома паролей (одна из них — LC5 компании Symantec), с помощью которых удавалось открыть хеши паролей NTLMv2.

Kerberos

Компания Microsoft приняла Kerberos в качестве выбираемого по умолчанию протокола доменной аутентификации для доменов Windows 2000, а затем и AD. Kerberos — открытый стандарт, пригодный для взаимодействия с инородными доменами (называемыми областями — realm — в UNIX и Linux). Каждый DC в доменах AD играет роль сервера распределения (Kerberos Distribution Server, KDC) и может участвовать в процедуре аутентификации. Безопасность повышается благодаря следующим характеристикам Kerberos:

взаимная аутентификация между клиентом и сервером;
надежная защита пароля, так как Windows пересылает пароль только при начальном обращении, а не в каждом событии аутентификации и все сеансы связи шифруются;
последовательность запрос-ответ с меткой времени не позволяет взломщику использовать перехваченный пароль по прошествии определенного времени;
серверный процесс может обращаться к удаленному ресурсу от имени пользователя;
интероперабельность.

Краткое описание работы Kerberos:

После успешной обычной аутентификации компьютер пользователя запрашивает билет безопасности из сервера Kerberos (DC) для будущих запросов аутентификации.
Сервер Kerberos выдает запросчику билет для участия в будущих событиях аутентификации и авторизации без повторного предъявления первоначальных учетных данных аутентификации.
Когда запросчику нужно обратиться к ресурсу сервера-участника, он получает другой билет доступа от сервера Kerberos и предъявляет его серверу ресурса для проверки.
Первоначальные учетные данные аутентификации не передаются по сетевым каналам ни в одном из последующих сеансов аутентификации (до тех пор, пока не истечет срок действия билета, выданного на этапе 2).

Следует обратить внимание, что, хотя принцип работы Kerberos напоминает инфраструктуру с частным открытым ключом (public key infrastructure, PKI), вся информация защищается с использованием симметричных ключей (в отличие от асимметричных ключей, применяемых в большинстве служб аутентификации).

Смарт-карты

Надежность паролей и других методов аутентификации на основе одного параметра быстро снижается. Электронная коммерция проникает в повседневную жизнь и возрастает как число способов кражи личных данных (спам, мошенничество с URL), так и вероятность злоупотреблений паролями. Многие специалисты считают, что аутентификация с двумя параметрами — в форме смарт-карт, USB-устройств или других криптографических устройств — в будущем станет обычным явлением для транзакций в Internet. Разработчики Microsoft встраивают в свои решения функции для работы с цифровыми сертификатами и смарт-картами. Для использования смарт-карт необходимо установить службу Certificate Services и распространить сертификаты смарт-карт. Конечно, нужны также физические смарт-карты, устройства считывания и программное обеспечение поставщика. Затем при необходимости пользователи могут вставлять свои смарт-карты в локальные устройства чтения для доступа к компьютеру Windows. При грамотном использовании смарт-карты могут существенно повысить надежность аутентификации.

Защита протокола аутентификации

В некоторых статьях ошибочно утверждается, что взломать механизм аутентификации Microsoft по-прежнему просто. В действительности из 20 существующих инструментов взлома пароля только два работают с NTLMv2 и лишь один — с Kerberos. Но, предприняв несколько простых шагов, можно отвести и эту угрозу. Для предотвращения попыток разгадывания и сброса пароля нужно принять следующие меры (большинство параметров можно настроить локально или с помощью Group Policy).

Отключить хранение LM-хешей, как описано в статье Microsoft «How to prevent Windows from storing a LAN manager hash of your password in Active Directory and local SAM databases» (http://support.microsoft.com/ default.aspx?scid=kb;en-us;299656). Это делается для того, чтобы помешать взломщикам открыть исходный пароль.
Отключить все протоколы аутентификации, кроме NTLMv2 и Kerberos (после исчерпывающего тестирования). Процедура описана в статье Microsoft TechNet «Network security: LAN Manager authentication level» (http://www.microsoft.com/resources/ documentation/windowsserv/2003/ standard/proddocs/en-us/576.asp).
Запретить начальную загрузку со сменных носителей, чтобы предотвратить запуск инструментов взлома пароля в обход операционной системы. Запрет начальной загрузки со всех дисков, кроме выбираемого по умолчанию, предотвращает доступ автономных программ взлома пароля к базе данных аутентификации, где хранятся хеши паролей.
Пользователи должны назначать сложные пароли длиной не менее 8 символов.
Пользователи должны менять свои пароли по крайней мере раз в квартал.
Активизировать блокировку учетной записи хотя бы на одну минуту с автоматическим сбросом. Это предотвращает разгадывание паролей в сети.

Обязанности пользователей

Благодаря NTLMv2, Kerberos и смарт-картам Windows располагает надежными механизмами аутентификации, устойчивыми к подслушиванию и атакам с применением метода перебора. Но оптимальные процедуры и надежные протоколы аутентификации не помогут, если пользователи назначают слабые пароли. Необходимо научить пользователей правильно выбирать пароли и добиться, чтобы пароли были сложными и надежными.

Роджер Граймз — Редактор Windows IT Pro и консультант по проблемам безопасности. Имеет сертификаты CPA, CISSP, CEH, CHFI, TICSA, MCT, MCSE: Security и Security+. roger@banneretcs.com

Источник

Лекция №4

Вопросы:

1. Этапы
идентификации и аутентификации
пользователя, реализуемые ОС Windows.

2. Протоколы
аутентификации Windows.

1.Этапы идентификации и аутентификации пользователя, реализуемые ос Windows

Аутентификация
представляет собой один из компонентов
любой компьютерной системы
управления доступом.
Как показано на рисунке 1, системы
управления доступом обеспечивают
идентификацию, аутентификацию, авторизацию
и отчетность.

Рисунок 1. Механизмы
управления доступом и аутентификация
в Windows

1. Идентификация

Это первый этап
входа в КС. Как известно, на этом этапе
вводится имя пользователя КС (логин).

При этом ОС (а
именно, процесс Winlogon, отвечающий за вход
в КС и выход из неё) создает уникальный
идентификатор пользователя (SID),
представляющий собой набор данных,
который уникально идентифицирует объект
безопасности (пользователя, группу,
компьютер, учетную запись службы).

Пример.

S-1-5-21-1463437245-1224812800-863842198-1128

1 — №версии;

5 – код агента ОС
(назначающей SID);

Четыре кода
субагентов-попечителей;

1128 – RID или средство
создания уникальных SID.

SID назначается
компьютеру при установке ОС. Далее
Winlogon назначает SID локальным учетным
записям на данном компьюторе.

SID(ЛУЗ) = SID (К) + RID
пользователя.

RID = 500 – администратор;

RID = 501 – гость;

RID = 1000, 1001….. –
пользователи.

Процесс Winlogon
создает уникальный локальный SID для
пользователя. Если вход пользователя
прошел успешно, этот SID будет включен в
маркер доступа.

Маркер доступа
(МД) –
идентификатор контекста защиты процесса
или потока. Он наследуется всеми
процессами, запущенными от имени
пользователя.

Для защиты от НСД
используются два элемента МД:

SID пользователя
и SIDы групп, в которые входит пользователь;
Список привилегий
(прав), сопоставленных с маркером.

2. Аутентификация

После того как
субъект безопасности вводит с клавиатуры
необходимую для идентификации информацию
(например, имя пользователя), он должен
ввести с клавиатуры или представить
частную информацию для аутентификации
(например, пароль или PIN-код).

В Windows субъект
безопасности вводит эту информацию на
экране регистрации с помощью программ
Microsoft Graphical Identification and Authentication DLL
(msgina.dll) и Winlogon.exe. Протокол аутентификации
и механизм системы шифруют представленную
информацию на персональном компьютере
и передают запрос аутентификации.

Службой аутентификации
Windows может быть база данных SAM или Active
Directory.

База данных SAM
обслуживает локальные
процедуры регистрации и регистрацию
на контроллерах домена Windows NT 4.0. Эта
база обязательно имеется на каждом
компьютере с операционной системой
Windows. В ней хранится вся информация,
используемая для аутентификации
пользователей Windows при интерактивном
входе в систему и при удаленном доступе
к ней по компьютерной сети.

База
данных SAM представляет собой один из
кустов (hive) системного реестра (registry)
Windows. Этот куст принадлежит ветви
(subtree) HKEY_LOCAL_MACHINE и называется SAM. Физически
база данных SAM располагается в каталоге
wmnt_rootSystem32ConfIg (winnt_root — условное
обозначение каталога с системными
файлами Windows) в отдельном файле, который
тоже называется SAM.

Информация в базе
данных SAM хранится в основном в двоичном
виде. Доступ к ней обычно осуществляется
через диспетчер учетных записей. Изменять
записи, находящиеся в базе данных SAM,
при помощи программ, позволяющих напрямую
редактировать реестр Windows (REGEDT или
REGEDT32), не рекомендуется. По умолчанию
этого и нельзя делать, т. к. доступ к базе
данных SAM запрещен для всех без исключения
категорий пользователей операционной
системы Windows.

Именно
в учетных записях базы данных SAM находится
информация о пользовательских именах
и паролях, которая необходима для
идентификации и аутентификации
пользователей при их интерактивном
входе в систему. Как и в любой другой
современной многопользовательской
операционной системе, эта информация
хранится в зашифрованном виде. В базе
данных SAM каждый пароль пользователя
представлен в виде двух 16-байтовых
последовательностей (хешей), полученных
разными методами

Active
Directory
аутентифицирует запросы в Windows
2000/XP/Vista
или доменах более поздних версий этой
операционной системы. Протокол
аутентификации используется для
транспортировки запросов аутентификации
и последующих транзакций между экраном
регистрации и службой аутентификации.
Чуть ниже каждый протокол аутентификации
будет рассмотрен отдельно.

Рис.2.
Компоненты, участвующие в процессе
аутентификации.

При
интерактивном входе в систему (в отличие
от входа через сеть) происходит
взаимодействие с процессами Winlogon,
Lsass,
одним или несколькими пакетами
аутентификации, а также SAM
или Active
Directory.
Пакеты
аутентификации
(authentication
packages)
— это DLL-модули,
выполняющие
проверки, связанные с аутентификацией.

Windows использует
два стандартных пакета аутентификации
при интерактивном входе: Kerberos и MSV1_0.

Пакетом
аутентификации Windows
для интерактивного входа в домен
является
Kerberos.

Пакет
MSV1_0
используется для
интерактивного входа на локальные
компьютеры.

Таким
образом, пакетом аутентификации по
умолчанию в автономной
системе
Windows является пакет — MSV1_0
(WindowsSystem32Msvl_0.dll).

Пакет
аутентификации MSV1_0 принимает имя
пользователя и хешированную версию
пароля и посылает базе SAM запрос на
получение информации из учетной записи,
включая пароль, группы, в которые входит
пользователь, и список ограничений по
данной учетной записи. Сначала MSV1_0
проверяет ограничения, например
разрешенное время или типы доступа.
Если ограничения из базы данных SAM
запрещают регистрацию пользователя в
это время суток, MSV1_0 возвращает LSA статус
отказа.

Далее
MSV1_0 сравнивает хешированный пароль и
имя пользователя с теми, которые хранятся
в SAM.

Winlogon — процесс,
отвечающий за взаимодействие с
пользователем.

Он координирует
вход, запускает первый процесс при входе
в систему данного пользователя,
обрабатывает выход из системы и управляет
множеством других операций, имеющих
отношение к защите, — вводом паролей
при регистрации, сменой паролей,
блокированием и разблокированием
рабочих станций и т. д. Процесс Winlogon
должен обеспечить невидимость операций,
связанных с защитой, для других активных
процессов. Так, Winlogon гарантирует, что в
ходе этих операций недоверяемый процесс
не сможет перехватить управление рабочим
столом и таким образом получить доступ
к паролю.

Winlogon получает имя
и пароль пользователя через Graphical
Identification and Authentication (GINA) DLL Стандартная
GINA — WindowsSystem32 Msgina.dll. Msgina выводит
диалоговое окно для входа в систему.

Позволяя заменять
Msgina другими GINA-библиотеками, Windows дает
возможность менять механизмы идентификации
пользователей. Например, сторонний
разработчик может создать GINA для
поддержки устройства распознавания
отпечатков пальцев и т.д.

Winlogon — единственный
процесс, который перехватывает запросы
на регистрацию с клавиатуры. Получив
имя и пароль пользователя от GINA, Winlogon
вызывает LSASS для аутентификации этого
пользователя. Если аутентификация
прошла успешно, процесс Winlogon активизирует
оболочку. Схема взаимодействия между
компонентами, участвующими в процессе
регистрации, показана на слайде.

Соседние файлы в папке лк

#
02.02.2021530.94 Кб28Л9.ppt
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#

Источник

Background

With the emergence of Web 2.0, identity management is becoming a core focus. Security in online transactions is gaining attention from all technology vendors including Microsoft. Microsoft’s recent release of .NET Framework 3.0 includes Windows CardSpace which provides a solid foundation for identity management of future. Also, the recent announcement from Microsoft to tie-up with OpenID, takes the CardSpace initiative to the next level. The current article gives an overview of various authentication mechanisms on Microsoft Windows platform.

Introduction

A digital identity is a set of characteristics associated with an individual or a device which allows us to address it distinctly from the rest of the world.

Before granting access to a valuable resource, a digital identity is checked to confirm the source of the request. This mechanism is termed as authentication.

Various popular authentication mechanisms are:

User name and password
Digital certificates
Biometrics – fingerprints, Iris/retina scan
Dynamic biometrics – signature, voice recognition

Microsoft Windows Server 2003 has adopted Kerberos 5 as the default protocol for network authentication. Active Directory is merely the directory that holds all the information. Kerberos protocol implementation is used to protect it and make it function.

Microsoft Windows Server 2000 and beyond use the following as default authentication mechanism:

Default authentication package	Kerberos
Credential store	Active Directory SAM (Security Authentication Module)
Authentication protocols	Clear Text NTLM (NT LAN Manager) Standard Kerberos Kerberos PKINIT (Public Key cryptography for INITial Authentication)

All the authentication protocols are exposed via SSPI (Security Support Provider Interface).

Windows authentication process using Kerberos KDC (Key Distribution Center) is shown below.

Authentication in .NET Applications

The .NET Framework has a model for managing user or automated agent based on the notion of an Identity. The identity object encapsulates information about the user or entity being validated.

Basic identity objects contain a name and an authentication type. The name can either be a user’s name or the name of a Windows account, while the authentication type can be either a supported logon protocol, such as Kerberos V5, or a custom value.

namespace System.Security.Principal
{
    public interface IIdentity
    {
        bool IsAuthenticated { get; }
        string AuthenticationType { get; }
        string Name { get; }
    }
}

IIdentity interface shown above abstracts the authentication part of security context.

The .NET Framework defines a GenericIdentity object that can be used for most custom logon scenarios and a more specialized WindowsIdentity object that can be used when the application relies on Windows authentication. Additionally, own identity class can be defined that encapsulates custom user information.

Web Application Authentication

ASP.NET implements authentication via authentication providers. Providers are basically Classes that contain Public Static methods to help in authenticating requests from Clients.

An ASP.NET application can be configured to use one of the following Authentication Providers:

1. Windows Authentication

The WindowsAuthenticationModule provider relies on IIS to provide authenticated users. The provider module constructs a Windows Identity object. The default implementation constructs a WindowsPrincipal object and attaches it to the application context. One of the major advantages of Windows Authentication is to allow implementation of an impersonation scheme.

Sample image

2. Forms Authentication

Forms authentication is recommended if the application needs to collect its own user credentials at logon time through HTML forms. All the unauthorized requests are redirected to the logon page using HTTP client-side redirection. Forms authentication provider may implement custom logic for validating username and password against identity store. If the application authenticates the request, the system issues a ticket that contains a key for reestablishing the identity for subsequent requests.

Sample image

3. Passport Authentication

Passport authentication is Microsoft’s centralized authentication service that offers a single logon and core profile services for member sites. Passport uses the Triple DES encryption scheme. When member sites register with Passport, they are granted a site-specific key. The Passport logon server uses this to encrypt and decrypt the query strings passed between sites. Authentication ticket is preserved by client in a cookie and is used for all future requests to the application till the cookie expires.

Sample image

Web Services Authentication

Authentication of Web Services can be classified into two models as follows:

1. Direct Authentication

In direct authentication model, the client and the service establish a direct trust. Client application sends the credentials directly to the service along with the service request. Service maintains the catalog of the authorized clients and authentication mechanism is built into the service components. This model can be considered similar to the Forms authentication for web applications as both mechanisms do not require any intermediary to build the trust.

Sample image

2. Brokered Authentication

Brokered authentication has an intermediary called as ‘broker’ to perform authentication when client and service do not share trust relationship. Credentials are used to authenticate with the broker, which issues a security token. The security token is then used to authenticate with services.

Sample image

WSE (Web Services Enhancement) provides 3 main security tokens which support brokered authentication.

I. X.509

This requires support for a PKI (Public Key Infrastructure). In cases where a limited number of certificates are needed, an external CA (Certificate Authority) can be used. Most X.509 implementations, such as SSL, exchange a symmetric session key that is used for encryption.

II. KerberosToken

This requires an identity provider that supports the Kerberos protocol, such as Active Directory. Service tickets are session-based tokens that can be used for confidentiality and integrity.

III. STS (Security Token Service)

This requires an STS implementation that issues and manages security tokens. Custom security tokens can be used for session based operations.

CardSpace Authentication

Windows CardSpace is a technology designed to help eliminate the need for usernames and passwords. Instead, it will provide Windows users with digital identities in the form of Cards that users can access in a secure and familiar manner.

CardSpace provides an identity selector and a self-issued identity provider, both of which run on a client machine. CardSpace is a new way of doing strong authentication across trust boundaries. Internet Explorer 7 uses Windows CardSpace, if installed.

Windows CardSpace uses the following interoperable protocols — WS-Security, WS-SecurityPolicy, WS-Trust and WS-MetadataExchange.

Identity Provider provides the card (.crd file) which contains the metadata information. This card is used to obtain the security token from the Identity provider for sending the claim to the relying party.

Sample image

OpenID Authentication

OpenID uses XRI (eXtensible Resource Identifier) to verify the digital identity. CardSpace can play a role to supplement the OpenID authentication process by establishing a relationship between client and OP using WS-Trust and WS-MetadataExchange. This may help eliminate steps 4 and 5 from the overall authentication process. Also, Card can additionally carry the XRI along with OP token.

Sample image

Conclusion

SSO (Single sign-on) is a form of software authentication that enables a user to authenticate once with one software system and in turn gain access to multiple software systems. Windows OS authentication being a primary authentication, it is ideal to base the SSO on the same to gain access to all the applications accessed in that Windows session without a need for (re-)entering the credentials. Internet has opened the doors for a very large number of applications accessible to the users typically in B2C scenario with each application requiring user to undergo its own registration and authentication process. Along with the SSO, a demand for secure and reliable as well as generic mechanism to establish a trust persists. With the evolution of technology and the open standards being widely accepted, the vision of ‘Trustworthy SSO’ across the web will not be too far from getting into reality.

References

Web Service Security — guide from Microsoft Patterns & Practices
OpenID Authentication 2.0 — Draft 11
Microsoft Windows Server 2003 Authentication: Under the hood by Richard Ward

License

This article has no explicit license attached to it, but may contain usage terms in the article text or the download files themselves. If in doubt, please contact the author via the discussion board below.

A list of licenses authors might use can be found here.

This member has not yet provided a Biography. Assume it’s interesting and varied, and probably something to do with programming.

Источник

Background

Introduction

A digital identity is a set of characteristics associated with an individual or a device which allows us to address it distinctly from the rest of the world.

Before granting access to a valuable resource, a digital identity is checked to confirm the source of the request. This mechanism is termed as authentication.

Various popular authentication mechanisms are:

User name and password
Digital certificates
Biometrics – fingerprints, Iris/retina scan
Dynamic biometrics – signature, voice recognition

Microsoft Windows Server 2000 and beyond use the following as default authentication mechanism:

Default authentication package	Kerberos
Credential store	Active Directory SAM (Security Authentication Module)
Authentication protocols	Clear Text NTLM (NT LAN Manager) Standard Kerberos Kerberos PKINIT (Public Key cryptography for INITial Authentication)

All the authentication protocols are exposed via SSPI (Security Support Provider Interface).

Windows authentication process using Kerberos KDC (Key Distribution Center) is shown below.

Authentication in .NET Applications

The .NET Framework has a model for managing user or automated agent based on the notion of an Identity. The identity object encapsulates information about the user or entity being validated.

namespace System.Security.Principal
{
    public interface IIdentity
    {
        bool IsAuthenticated { get; }
        string AuthenticationType { get; }
        string Name { get; }
    }
}

IIdentity interface shown above abstracts the authentication part of security context.

Web Application Authentication

ASP.NET implements authentication via authentication providers. Providers are basically Classes that contain Public Static methods to help in authenticating requests from Clients.

An ASP.NET application can be configured to use one of the following Authentication Providers:

1. Windows Authentication

Sample image

2. Forms Authentication

Sample image

3. Passport Authentication

Sample image

Web Services Authentication

Authentication of Web Services can be classified into two models as follows:

1. Direct Authentication

Sample image

2. Brokered Authentication

Sample image

WSE (Web Services Enhancement) provides 3 main security tokens which support brokered authentication.

I. X.509

II. KerberosToken

This requires an identity provider that supports the Kerberos protocol, such as Active Directory. Service tickets are session-based tokens that can be used for confidentiality and integrity.

III. STS (Security Token Service)

This requires an STS implementation that issues and manages security tokens. Custom security tokens can be used for session based operations.

CardSpace Authentication

Windows CardSpace uses the following interoperable protocols — WS-Security, WS-SecurityPolicy, WS-Trust and WS-MetadataExchange.

Sample image

OpenID Authentication

Sample image

Conclusion

References

Web Service Security — guide from Microsoft Patterns & Practices
OpenID Authentication 2.0 — Draft 11
Microsoft Windows Server 2003 Authentication: Under the hood by Richard Ward

License

A list of licenses authors might use can be found here.

This member has not yet provided a Biography. Assume it’s interesting and varied, and probably something to do with programming.

Источник

Аутентификация — происходит от английского слова authentication, которое можно перевести как идентификация или проверка подлинности. Это полностью отражает суть процесса — проверка подлинности пользователя, т.е. мы должны удостовериться, что пользователь, пытающийся получить доступ к системе именно тот, за кого себя выдает.
Авторизация — перевод слова authorization означает разрешение, т.е. проверка прав доступа к какому-либо объекту. Процесс авторизации может быть применен только к аутентифицированному пользователю, так как перед тем, как проверять права доступа, мы должны выяснить личность объекта, которому мы собираемся предоставить какие-либо права.

Локальная аутентификация

Аутентификация в системах Windows. Часть 1 — NTLM-02

LAN Manager (LM)

Пароль регистронезависимый и приводится к верхнему регистру.
Длина пароля — 14 символов, более короткие пароли дополняются при создании хэша нулями.
Пароль делится пополам и для каждой части создается свой хэш по алгоритму DES.

NT LAN Manager (NTLM)

Как происходит работа по протоколу NTLM? Рассмотрим следующую схему:

Аутентификация в системах Windows. Часть 1 — NTLM-03

В случае получения доступа к третьим ресурсам схема также немного изменяется:

Аутентификация в системах Windows. Часть 1 — NTLM-04

NTLMv2

Аутентификация в системах Windows. Часть 1 — NTLM-05

Настройки безопасности

За выбор протокола аутентификации отвечает локальная или групповая политика. Откроем редактор политик и перейдем в Конфигурация компьютера — Конфигурация Windows — Политики безопасности — Локальные политики — Параметры безопасности, в этом разделе найдем политикуСетевая безопасность: уровень проверки подлинности LAN Manager.

Аутентификация в системах Windows. Часть 1 — NTLM-06

Эти же значения можно задать через реестр, что удобно в сетях уровня рабочей группы, для этого в разделе HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesLsa нужно создать параметр DWORDс именем LmCompatibilityLevel, который может принимать значения от 0 до 5. Рассмотрим их подробнее:

Наименование настройки	Клиентский компьютер	Контроллер домена	Lm Compatibility Level
Отправлять LM- и NTLM-ответы	Клиентские компьютеры используют LM и NTLMаутентификацию, и никогда не используют сеансовую безопасность NTLMv2.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	0
Отправлять LM- и NTLM- использовать сеансовую безопасность NTLMv2	Клиентские компьютеры используют LM и NTLM аутентификацию, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	1
Отправлять только NTLM-ответ	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv1, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	2
Отправлять только NTLMv2-ответ	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	3
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются принимать аутентификацию LM, и будут принимать только NTLM и NTLMv2.	4
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM и NTLM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются приниматьаутентификацию LM иNTLM, и будут принимать только NTLMv2.	5

Я надеюсь, что данный материал поможет вам глубже понять процессы аутентификации в системах Windows. В следующей части мы подробно остановимся на устройстве и работе протокола Kerberos.

Материал сайта pyatilistnik.org

Источник