Методы аутентификации информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методы аутентификации информации

Альманова Д.С.

В наше время мы очень часто сталкиваемся с аутентификацией, даже можно сказать неоднократно. Аутентификация -- проверка, является ли некто тем, за кого себя выдаёт. Обычно она подразумевает ввод логина и пароля, но также могут быть использованы и другие средства, такие как использование смарт-карты, отпечатков пальцев и др.

Ещё с древних времён перед людьми стояла довольно сложная задача -- убедиться в достоверности важных сообщений. Придумывались речевые пароли, сложные печати. Появление методов аутентификации с применением механических устройств сильно упрощало задачу, например, обычный замок и ключ были придуманы очень давно. Пример системы аутентификации можно увидеть в старинной сказке «Приключения Али-Бабы и сорока разбойников». В этой сказке говорится о сокровищах, спрятанных в пещере. Пещера была загорожена камнем. Отодвинуть его можно было только с помощью уникального речевого пароля: «Сезам, откройся!».

Аутентификация - это, собственно, и есть знакомый каждому процесс входа в закрытую систему, процесс опознания пользователя. Эта процедура схожа, допустим, с проверкой на КПП, когда вахтёр сравнивает ваше лицо с фотографией в пропуске, устанавливая вашу личность. Интересно, что в английском языке, откуда позаимствовано это слово, нет слога «фи»: authentication - буквально «установление аутентичности, подлинности». Вероятно, поэтому некоторые и пишут аутентикация, хотя такое слово словарями не зафиксировано. Промежуточный вариант аутенфикация также ошибочен. аутентификация интернет пароль протокол

Авторизация -- проверка, может ли аутентифицированный пользователь выполнять определённые действия (их часто обозначают как ресурсы). Чаще всего это определяется проверкой, назначена ли пользователю определённая роль, имеющая доступ к ресурсам.

В информационных технологиях посредством авторизации устанавливаются права доступа к информационным ресурсам и системам обработки данных.

В финансовой сфере авторизация проводится при использовании банковских платёжных, кредитных и иных карт.

В бизнесе -- выдача лицензии (например: авторизированный автомобильный дилер).

Факторы аутентификации

Ещё до появления компьютеров использовались различные отличительные черты субъекта, его характеристики. Сейчас использование той или иной характеристики в системе зависит от требуемой надёжности, защищенности и стоимости внедрения. Выделяют 3 фактора аутентификации:

Что-то, что мы знаем -- пароль. Это секретная информация, которой должен обладать только авторизованный субъект. Паролем может быть речевое слово, текстовое слово, комбинация для замка или персональный идентификационный номер (PIN). Парольный механизм может быть довольно легко реализован и имеет низкую стоимость. Но имеет существенные минусы: сохранить пароль в секрете зачастую бывает проблематично, злоумышленники постоянно придумывают новые методы кражи, взлома и подбора пароля. Это делает парольный механизм слабозащищенным.

Что-то, что мы имеем -- устройство аутентификации. Здесь важен факт обладания субъектом каким-то уникальным предметом. Это может быть личная печать, ключ от замка, для компьютера это файл данных, содержащих характеристику. Характеристика часто встраивается в специальное устройство аутентификации, например, пластиковая карта, смарт-карта. Для злоумышленника заполучить такое устройство становится более проблематично, чем взломать пароль, а субъект может сразу же сообщить в случае кражи устройства. Это делает данный метод более защищенным, чем парольный механизм, однако, стоимость такой системы более высокая.

Что-то, что является частью нас -- биометрика. Характеристикой является физическая особенность субъекта. Это может быть портрет, отпечаток пальца или ладони, голос или особенность глаза. С точки зрения субъекта, данный метод является наиболее простым: не надо ни запоминать пароль, ни переносить с собой устройство аутентификации. Однако, биометрическая система должна обладать высокой чувствительностью, чтобы подтверждать авторизованного пользователя, но отвергать злоумышленника со схожими биометрическими параметрами. Также стоимость такой системы довольно велика. Но несмотря на свои минусы, биометрика остается довольно перспективным фактором.

Аутентификация по многоразовым паролям

Один из способов аутентификации в компьютерной системе состоит в вводе вашего пользовательского идентификатора, в просторечии называемого «логином» (англ. login -- регистрационное имя пользователя) и пароля -- некой конфиденциальной информации. Достоверная (эталонная) пара логин-пароль хранится в специальной базе данных.

Простая аутентификация имеет следующий общий алгоритм:

Субъект запрашивает доступ в систему и вводит личный идентификатор и пароль

Введенные уникальные данные поступают на сервер аутентификации, где сравниваются с эталонными.

При совпадении данных с эталонными, аутентификация признается успешной, при различии -- субъект перемещается к 1-му шагу

Введённый субъектом пароль может передаваться в сети двумя способами:

Незашифрованно, в открытом виде, на основе протокола парольной аутентификации (Password Authentication Protocol, PAP)

С использованием шифрования или однонаправленных хэш-функций. В этом случае уникальные данные, введённые субъектом передаются по сети защищенно.

Защищенность

С точки зрения максимальной защищенности, при хранении и передаче паролей следует использовать однонаправленные функции. Обычно для этих целей используются криптографически стойкие хэш-функции. В этом случае на сервере хранится только образ пароля. Получив пароль и проделав его хэш-преобразование, система сравнивает полученный результат с эталонным образом, хранящимся в ней. При их идентичности, пароли совпадают. Для злоумышленника, получившего доступ к образу, вычислить сам пароль практически невозможно.

Использование многоразовых паролей имеет ряд существенных минусов. Во-первых, сам эталонный пароль или его хэшированный образ хранятся на сервере аутентификации. Зачастую хранение пароля производится без криптографических преобразований, в системных файлах. Получив доступ к ним, злоумышленник легко доберётся до конфиденциальной информации. Во-вторых, субъект вынужден запоминать (или записывать) свой многоразовый пароль. Злоумышленник может заполучить его, просто применив навыки социальной инженерии, без всяких технических средств. Кроме того, сильно снижается защищенность системы в случае, когда субъект сам выбирает себе пароль. Зачастую это оказывается какое-то слово или комбинация слов, присутствующие в словаре. При достаточном количестве времени злоумышленник может взломать пароль простым перебором. Решением этой проблемы является использование случайных паролей или ограниченность по времени действия пароля субъекта, по истечении которого пароль необходимо поменять.

Аутентификация по одноразовым паролям

Заполучив однажды многоразовый пароль субъекта, злоумышленник имеет постоянный доступ к взломанной конфиденциальной информации. Эта проблема решается применением одноразовых паролей (OTP - One Time Password). Суть этого метода - пароль действителен только для одного входа в систему, при каждом следующем запросе доступа - требуется новый пароль. Реализован механизм аутентификации по одноразовым паролям может быть как аппаратно, так и программно.

Технологии использования одноразовых паролей можно разделить на:

Использование генератора псевдослучайных чисел, единого для субъекта и системы

Использование временных меток вместе с системой единого времени

Использование базы случайных паролей, единого для субъекта и для системы

В первом методе используется генератор псевдослучайных чисел с одинаковым значением для субъекта и для системы. Сгенерированный субъектом пароль может передаваться системе при последовательном использовании односторонней функции или при каждом новом запросе, основываясь на уникальной информации из предыдущего запроса.

Во втором методе используются временные метки. В качестве примера такой технологии можно привести SecurID. Она основана на использовании апаратных ключей и синхронизации по времени. Аутентификация основана на генерации случайных чисел через определенные временные интервалы. Уникальный секретный ключ хранится только в базе системы и в аппаратном устройстве субъекта. Когда субъект запрашивает доступ в систему, ему предлагается ввести PIN-код, а также случайно генерируемое число, отображаемого в этот момент на аппаратном устройстве. Система сопоставляет введенный PIN-код и секретный ключ субъекта из своей базы и генерирует случайное число, основываясь на параметрах секретного ключа из базы и текущего времени. Далее проверяется идентичность сгенерированного числа и числа, введённого субъектом.

Третий метод основан на единой базе паролей для субъекта и системы и высокоточной синхронизации между ними. При этом каждый пароль из набора может быть использован только один раз. Благодаря этому, даже если злоумышленник перехватит используемый субъектом пароль, то он уже будет недействителен.

По сравнению с использованием многоразовых паролей, одноразовые пароли предоставляют более высокую степень защиты.

Многофакторная аутентификация

В последнее время всё чаще применяется, так называемая, расширенная или многофакторная аутентификация. Она построена на совместном использовании нескольких факторов аутентификации. Это значительно повышает защищенность системы.

В качестве примера можно привести использование SIM-карт в мобильных телефонах. Субъект вставляет аппаратно свою карту (устройство аутентификации) в телефон и при включении вводит свой PIN-код (пароль).

Также, к примеру в некоторых современных ноутбуках присутствует сканер отпечатка пальца. Таким образом, при входе в систему субъект должен пройти эту процедуру (биометрика), а потом ввести пароль.

Выбирая для системы тот или иной фактор или способ аутентификации необходимо прежде всего отталкиваться от требуемой степени защищенности, стоимости построения системы, обеспечения мобильности субъекта.

Протоколы аутентификации

Процедура аутентификации используется при обмене информацией между компьютерами, при этом используются весьма сложные криптографические протоколы, обеспечивающие защиту линии связи от прослушивания или подмены одного из участников взаимодействия. А поскольку, как правило, аутентификация необходима обоим объектам, устанавливающим сетевое взаимодействие, то аутентификация может быть и взаимной.

Самый простой протокол аутентификации - доступ по паролю (Password Authentication Protocol, PAP). Его суть состоит в том, что вся информация о субъекте (идентификатор и пароль) передается по сети в открытом виде. Это и является главным недостатком PAP, так как злоумышленник может легко получить доступ к передающимся незашифрованным данным. Более сложные протоколы аутентификации основаны на принципе "запрос-ответ", например, протокол CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol). Работа протокола типа "запрос-ответ" может состоять минимум из четырех стадий:

Субъект отправляет системе запрос, содержащий его персональный идентификатор

Система генерирует случайное число и отправляет его субъекту

Субъект зашифровывает полученное число на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе

Система расшифровывает полученное сообщение на основе того же уникального ключа. При совпадении результата с исходным случайным числом, аутентификация проходит успешно.

Сам уникальный ключ, на основе которого производится шифрование и с одной, и с другой стороны, не передается по сети, следовательно, злоумышленник не сможет его перехватить. Но субъект должен обладать собственным вычислительным шифрующим устройством, например, смарт-карта, мобильный телефон.

Принцип действия протоколов взаимной аутентификации отличаются от протоколов типа "запрос-ответ" незначительно:

Субъект отправляет системе запрос, содержащий его персональный идентификатор и случайное число N1

Система зашифровывает полученное число N1 на основе уникального ключа, генерирует случайное число N2, и отправляет их оба субъекту

Cубъект расшифровывает полученое число на основе своего уникального ключа и сравнивает результат с N1. Идентичность означает, что система обладает тем же уникальным ключом, что и субъект

Субъект зашифровывает полученное число N2 на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе

Система расшифровывает полученное сообщение на основе того же уникального ключа. При совпадении результата с исходным числом N2, взаимная аутентификация проходит успешно.

Аутентификация в Интернете

Дайджест-аутентификация

Дайджест-аутентификация - аутентификация, при которой пароль пользователя передается в хешированном виде. Казалось бы, что по уровню конфиденциальности паролей этот тип мало чем отличается от предыдущего, так как атакующему все равно, действительно ли это настоящий пароль или только хеш от него: перехватив сообщение, он все равно получает доступ к конечной точке. Но это не совсем так - пароль хэшируется всегда с добавлением произвольной строки символов, которая генерируется на каждое соединение заново. Таким образом при каждом соединении генерируется новый хэш пароля и перехват его ничего не даст. Для более подробного описания алгоритма работы обратитесь к http://www.faqs.org/rfcs/rfc2617.html - RFC2617 - HTTP Authentication: Basic and Digest Access Authentication. Дайджест-аутентификация поддерживается всеми популярными серверами и браузерами.

HTTPS

Протокол HTTPS позволяет шифровать все данные, передаваемые между браузером и сервером, а не только имена пользователей и пароли. Протокол HTTPS (основанный на системе безопасности SSL) следует использовать в случае, если пользователи должны вводить важные личные данные -- адрес, номер кредитной карты или банковские сведения. Однако использование данного протокола значительно замедляет скорость доступа.

Аутентификация по предъявлению цифрового сертификата

Механизмы аутентификации с применением цифровых сертификатов, как правило, используют протокол с запросом и ответом. Сервер аутентификации отправляет пользователю последовательность символов, так называемый запрос. В качестве ответа выступает запрос сервера аутентификации, подписанный с помощью закрытого ключа пользователя. Аутентификация с открытым ключом используется как защищенный механизм аутентификации в таких протоколах как SSL, а также может использоваться как один из методов аутентификации в рамках протоколов Kerberos и RADIUS.

Аутентификация по Cookies

Множество различных сайтов используют в качестве средства аутентификации cookies, к ним относятся чаты, форумы, игры. Если cookie удастся похитить, то, подделав его, можно аутентифицироваться в качестве другого пользователя. В случае, когда вводимые данные плохо фильтруются или не фильтруются вовсе, похитить cookies становится не очень сложным предприятием. Чтобы как-то улучшить ситуации используется защита по IP-адресу, то есть cookies сессии связываются с IP-адресом, с которого изначально пользователь ауторизовывался в системе. Однако IP-адрес можно подделать используя IP-спуфинг, поэтому надеяться на защиту по IP-адресу тоже нельзя. На данный момент большинство браузеров используют куки с флагом HTTPonly , который запрещает доступ к cookies различным скриптам.

Многофакторная аутентификация

Для повышения безопасности на практике используют несколько факторов аутентификации сразу. Однако, при этом важно понимать, что не всякая комбинация нескольких методов является многофакторной аутентификацией. Используются факторы различной природы:

Свойство, которым обладает субъект. Например, биометрия, природные уникальные отличия: лицо, отпечатки пальцев, радужная оболочка глаз, капиллярные узоры, последовательность ДНК.

Знание - информация, которую знает субъект. Например, пароль, пин-код.

Владение - вещь, которой обладает субъект. Например, электронная или магнитная карта, флеш-память.

В основе одного из самых надёжных на сегодняшний день методов многофакторной аутентификации лежит применение персональных аппаратных устройств - токенов. По сути, токен - это смарт-карта или USB-ключ. Токены позволяют генерировать и хранить ключи шифрования, обеспечивая тем самым строгую аутентификацию.

Использование классических «многоразовых» паролей является серьёзной уязвимостью при работе с чужих компьютеров, например в интернет-кафе. Это подтолкнуло ведущих производителей рынка аутентификации к созданию аппаратных генераторов одноразовых паролей. Такие устройства генерируют очередной пароль либо по расписанию (например, каждые 30 секунд), либо по запросу (при нажатии на кнопку). Каждый такой пароль можно использовать только один раз. Проверку правильности введённого значения на стороне сервера проверяет специальный сервер аутентификации, вычисляющий текущее значение одноразового пароля программно. Для сохранения принципа двухфакторности аутентификации помимо сгенерированного устройством значения пользователь вводит постоянный пароль.

ЛИТЕРАТУРА

1. «Аутентификация. От паролей до открытых ключей» Ричард Э. Смит

2. «Базовые принципы информационной безопасности вычислительных сетей»А.А. Гладких, В.Е. Дементьев

3. http://yiiframework.ru/doc/guide/ru/topics.auth

4. http://ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru