Протоколы удаленного доступа

 

 

 

Протоколы аутентификации удаленных пользователей.

Контроль доступа пользователей к ресурсам корпоративной сети должен осуществляться в соответствии с политикой безопасности организации, которой принадлежит данная сеть. Эффективное разграничение доступа к сетевым ресурсам может быть обеспечено только при надежной аутентификации пользователей. Требования к надежности аутентификации удаленных пользователей должны быть особенно высокими, так как при взаимодействии с физически удаленными пользователями значительно сложнее обеспечить доступ к сетевым ресурсам. В отличие от локальных пользователей удаленные пользователи не проходят процедуру физического контроля при допуске на территорию организации.

При удаленном взаимодействии важна аутентификация не только пользователей, но и оборудования, поскольку подмена пользователя или маршрутизатора приводит к одним и тем же последствиям — данные из корпоративной сети передаются не тем лицам, которым они предназначены.

Для обеспечения надежной аутентификации удаленных пользователей необходимо выполнение следующих требований:

• проведение аутентификации обеих взаимодействующих сторон — как удаленного пользователя, так и сервера удаленного доступа — для исключения маскировки злоумышленников;

• оперативное согласование используемых протоколов аутентификации;

• осуществление динамической аутентификации взаимодействующих сторон в процессе работы удаленного соединения;

• применение криптозащиты передаваемых секретных паролей либо механизма одноразовых паролей для исключения перехвата и несанкционированного использования аутен-тифицирующей информации.

Протокол РРР имеет встроенные средства, которые могут быть использованы для организации аутентификации при удаленном взаимодействии. В стандарте RFC 1334 определены два протокола аутентификации:

• по паролю — PAP (Password Authentication Protocol);

• по рукопожатию — CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol).

В процессе установления удаленного соединения каждая из взаимодействующих сторон может предложить для применения один из стандартных протоколов аутентификации — РАР или CHAP.

Иногда компании создают собственные протоколы аутентификации удаленного доступа, работающие вместе с протоколом РРР. Эти фирменные протоколы обычно являются модификациями протоколов РАР и CHAP.

Широкое применение для аутентификации по одноразовым паролям получил протокол S/Key. В программных продуктах, обеспечивающих связь по протоколу РРР, протоколы РАР и CHAP, как правило, поддерживаются в первую очередь.

 

Протокол РАР.

Суть работы протокола РАР довольно проста. В процессе аутентификации участвуют две стороны — проверяемая и проверяющая. Протокол РАР использует для аутентификации передачу проверяемой стороной идентификатора и пароля в виде открытого текста. Если проверяющая сторона обнаруживает совпадение идентификатора и пароля с записью, имеющейся у него в БД легальных пользователей, то процесс аутентификации считается успешно завершенным, после чего проверяемой стороне посылается соответствующее сообщение. В качестве стороны, чья подлинность проверяется, как правило, выступает удаленный пользователь, а в качестве проверяющей стороны — сервер удаленного доступа.

Для инициализации процесса аутентификации на базе протокола РАР сервер удаленного доступа после установления сеанса связи высылает удаленному компьютеру пакет LCP (Link Control Protocol) — протокол управления каналом, указывающий на необходимость применения протокола РАР. Далее осуществляется обмен пакетами РАР. Удаленный компьютер передает по каналу связи проверяющей стороне идентификатор и пароль, введенные удаленным пользователем. Сервер удаленного доступа по полученному идентификатору пользователя выбирает эталонный пароль из БД системы защиты и сравнивает его с полученным паролем. Если они совпадают, то аутентификация считается успешной, что сообщается удаленному пользователю.

Следует особо отметить, что протокол аутентификации РАР, согласно которому идентификаторы и пароли передаются по линии связи в незашифрованном виде, целесообразно применять только совместно с протоколом, ориентированным на аутентификацию по одноразовым паролям, например, совместно с протоколом S/Key. В противном случае пароль, передаваемый по каналу связи, может быть перехвачен злоумышленником и использован повторно в целях маскировки под санкционированного удаленного пользователя.

 

Протокол CHAP.

В протоколе CHAP используется секретный статический пароль. В отличие от протокола РАР, в протоколе CHAP пароль каждого пользователя для передачи по линии связи шифруется на основе случайного числа, полученного от сервера. Такая технология обеспечивает не только защиту пароля от хищения, но и защиту от повторного использования злоумышленником перехваченных пакетов с зашифрованным паролем. Протокол CHAP применяется в современных сетях гораздо чаще, чем РАР, так как он использует передачу пароля по сети в защищенной форме, и, следовательно, гораздо безопаснее.

Шифрование пароля в соответствии с протоколом CHAP выполняется с помощью криптографического алгоритма хэширования и поэтому является необратимым. В стандарте RFC 1334 для протокола CHAP в качестве хэш-функции определен алгоритм MD5, вырабатывающий из входной последовательности любой длины 16-байтовое значение. Хотя минимальной длиной секрета является 1 байт, для повышения криптостойкости рекомендуется использовать секрет длиной не менее 16 байт. Спецификация CHAP не исключает возможность использования других алгоритмов вычисления хэш-функций.

Для инициализации процесса аутентификации по протоколу CHAP сервер удаленного доступа после установления сеанса связи должен выслать удаленному компьютеру пакет LCP, указывающий на необходимость применения протокола CHAP, а также требуемого алгоритма хэширования. Если удаленный компьютер поддерживает предложенный алгоритм хэширования, то он должен ответить пакетом LCP о согласии с предложенными параметрами. В противном случае выполняется обмен пакетами LCP для согласования алгоритма хэширования.

После этого начинается аутентификация на основе обмена пакетами протокола CHAP.

В протоколе CHAP определены пакеты четырех типов:

• Вызов (Challenge);

• Отклик (Response);

• Подтверждение (Success);

• Отказ (Failure).

Протокол CHAP использует для аутентификации удаленного пользователя результат шифрования произвольного слова-вызова с помощью уникального секрета. Этот секрет имеется как у проверяющей, так и у проверяемой стороны. Процедура аутентификации начинается с отправки сервером удаленного доступа пакета Вызов.

Удаленный компьютер, получив пакет Вызов, зашифровывает его с помощью односторонней функции и известного ему секрета, получая в результате дайджест. Дайджест возвращается проверяющей стороне в виде пакета Отклик.

Так как используется односторонняя хэш-функция, то по перехваченным пакетам Вызов и Отклик вычислить пароль удаленного пользователя практически невозможно.

Получив пакет Отклик, сервер удаленного доступа сравнивает содержимое результата из полученного пакета Отклик с результатом, вычисленным самостоятельно. Если эти результаты совпадают, то аутентификация считается успешной и сервер высылает удаленному компьютеру пакет Подтверждение.

В противном случае сервер удаленного доступа высылает пакет Отказ и разрывает сеанс связи.

Пакет Вызов должен быть отправлен сервером повторно, если в ответ на него не был получен пакет Отклик. Кроме того, пакет Вызов может отправляться периодически в течение сеанса удаленной связи для проведения динамической аутентификации, чтобы убедиться, что противоположная сторона не была подменена. Соответственно пакет Отклик должен отправляться проверяемой стороной в ответ на каждый принятый пакет Вызов.

 

 

Протокол S/Key.

Одним из наиболее распространенных протоколов аутентификации на основе одноразовых паролей является стандартизованный в Интернете протокол S/Key (RFC 1760). Этот протокол реализован во многих системах, требующих проверки подлинности удаленных пользователей, в частности в системе TACACS+ компании Cisco.

Перехват одноразового пароля, передаваемого по сети в процессе аутентификации, не предоставляет злоумышленнику возможности повторно использовать этот пароль, так как при следующей проверке подлинности необходимо предъявлять уже другой пароль. Поэтому схема аутентификации на основе одноразовых паролей, в частности S/Key, позволяет передавать по сети одноразовый пароль в открытом виде и, таким образом, компенсирует основной недостаток протокола аутентификации РАР.

Однако следует отметить, что протокол S/Key не исключает необходимость задания секретного пароля для каждого пользователя. Этот секретный пароль используется только для генерации одноразовых паролей. Для того чтобы злоумышленник не смог по перехваченному одноразовому паролю вычислить секретный исходный пароль, генерация одноразовых паролей выполняется с помощью односторонней, т. е. необратимой, функции. В качестве такой односторонней функции в спецификации протокола S/Key определен алгоритм хэширования MD4 (Message Digest Algorithm 4). Некоторые реализации протокола S/Key в качестве односторонней функции используют алгоритм хэширования MD5 (Message Digest Algorithm 5).

Иногда желательно, чтобы пользователь имел возможность сам назначать секретный постоянный пароль. Для осуществления такой возможности спецификация S/Key предусматривает режим вычисления одноразовых паролей не только на основе секретного пароля, но и на основе генерируемого проверяющей стороной случайного числа. Таким образом, в соответствии с протоколом S/Key за каждым пользователем закрепляется идентификатор и секретный постоянный пароль.

Перед тем как проходить аутентификацию, каждый пользователь должен сначала пройти процедуру инициализации очередного списка одноразовых паролей, т. е. фазу парольной инициализации. Данная фаза выполняется по запросу пользователя на сервере удаленного доступа.

Для ускорения процедуры аутентификации определенное число одноразовых паролей, например, несколько десятков, может быть вычислено заранее и храниться на удаленном компьютере в зашифрованном виде.

Протокол аутентификации на основе одноразовых паролей S/Key применяют, в частности, для улучшения характеристик протоколов централизованного контроля доступа к сети удаленных пользователей TACACS и RADIUS.

Централизованный контроль удаленного доступа.

Для управления удаленными соединениями небольшой локальной сети вполне достаточно одного сервера удаленного доступа. Однако если локальная сеть объединяет относительно большие сегменты и число удаленных пользователей существенно возрастает, то одного сервера удаленного доступа недостаточно.

При использовании в одной локальной сети нескольких серверов удаленного доступа требуется централизованный контроль доступа к компьютерным ресурсам.

Рассмотрим, как решается задача контроля доступа к сети удаленных пользователей в соответствии с обычной схемой, когда удаленные пользователи пытаются получить доступ к сетевым ресурсам, которые находятся под управлением нескольких разных ОС. Пользователь дозванивается до своего сервера удаленного доступа, и RAS выполняет для него процедуру аутентификации, например, по протоколу CHAP. Пользователь логически входит в сеть и обращается к нужному серверу, где снова проходит аутентификацию и авторизацию, в результате чего получает или не получает разрешение на выполнение запрошенной операции.

Нетрудно заметить, что такая схема неудобна пользователю, поскольку ему приходится несколько раз выполнять аутентификацию — при входе в сеть на сервере удаленного доступа, а потом еще каждый раз при обращении к каждому ресурсному серверу сети. Пользователь вынужден запоминать несколько разных паролей. Кроме того, он должен знать порядок прохождения разных процедур аутентификации в разных ОС. Возникают также трудности с администрированием такой сети. Администратор должен заводить учетную информацию о каждом пользователе на каждом сервере. Эти разрозненные БД трудно поддерживать в корректном состоянии. При увольнении сотрудника сложно исключить его из всех списков. Возникают проблемы при назначении паролей, существенно затрудняется аудит.

Отмеченные трудности преодолеваются при установке в сети централизованной службы аутентификации и авторизации. Для централизованного контроля доступа выделяется отдельный сервер, называемый сервером аутентификации. Этот сервер служит для проверки подлинности удаленных пользователей, определения их полномочий, а также фиксации и накопления регистрационной информации, связанной с удаленным доступом. Надежность защиты повышается, если сервер удаленного доступа запрашивает необходимую для аутентификации информацию непосредственно у сервера, на котором хранится общая БД системы защиты компьютерной сети.

Однако в большинстве случаев серверы удаленного доступа нуждаются в посреднике для взаимодействия с центральной БД системы защиты, например, со службой каталогов.

Большинство сетевых ОС и служб каталогов сохраняют эталонные пароли пользователей с использованием одностороннего хэширования, что не позволяет серверам удаленного доступа, стандартно реализующим протоколы РАР и CHAP, извлечь открытый эталонный пароль для проверки ответа.

Роль посредника во взаимодействии между серверами удаленного доступа и центральной БД системы защиты может быть возложена на сервер аутентификации. Централизованный контроль удаленного доступа к компьютерным ресурсам с помощью сервера аутентификации выполняется на основе специализированных протоколов. Эти протоколы позволяют объединять используемые серверы удаленного доступа и сервер аутентификации в одну подсистему, выполняющую все функции контроля удаленных соединений на основе взаимодействия с центральной БД системы защиты. Сервер аутентификации создает единую точку наблюдения и проверки всех удаленных пользователей и контролирует доступ к компьютерным ресурсам в соответствии с установленными правилами.