CISP/07_第七章 信息安全支撑技术/7.2 身份鉴别.md

身份鉴别

一、身份鉴别的概念
    理解标识与鉴别、鉴别类型、鉴别方式等基本概念。

二、基于实体所知的鉴别
    理解基于实体所知的鉴别方式及特点；
    了解口令破解、嗅探、重放攻击等针对实体所知鉴别方式的攻击方式；
    掌握对抗口令破解的防御措施；
    理解对抗嗅探攻击、重放攻击的防御措施。

三、基于实体所有的鉴别
    理解基于实体所有的鉴别方式及特点；
    了解集成电路卡、内存卡、安全卡、CPU卡等常用鉴别物品。

四、基于实体特征的鉴别
    理解基于实体特征的鉴别方式及特点；
    了解指纹、虹膜、声纹等常用的生物识别技术；
    理解基于实体特征鉴别有效性判定的方法。

五、kerberos体系
    理解单点登录概念及其特点；     了解Kerberos体系架构及基本认证过程。

六、认证、授权和计费
    了解AAA的概念及RADIUS、TACACS+协议特点。

一、身份鉴别的概念

1、标识与鉴别

• 标识的概念：标识是实体身份的一种计算机表达，每个实体与计算机内部的一个身份表达绑定。
• 鉴别：确认实体是它所声明的，提供了关于某个实体身份的保证，某一实体确信与之打交道的实体正是所需要的实体。
• 标识与鉴别的作用
  • 作为访问控制的一种必要支持，访问控制的执行依赖于确知的身份；
  • 作为数据源认证的一种方法；
  • 作为审计追踪的支持。

2、鉴别的基本概念

• 鉴别系统的构成
  • 验证者、被验证者、可信赖者
• 鉴别的类型
  • 单向鉴别、双向鉴别、第三方鉴别
• 鉴别的方式（考点）
  • 基于实体所知【what you know】（知识、密码、PIN码等）
  • 基于实体所有【what you have】（身份证、钥匙、智能卡、令牌等）
  • 基于实体特征【what you are】（指纹，笔迹，声音，视网膜等）
  • 双因素、多因素认证

二、基于实体所知的鉴别

1、使用最广泛的身份鉴别方法

• 实现简单、成本低
• 提供弱鉴别

2、面临的威胁

• 暴力破解
• 木马窃取
• 线路窃听
• 重放攻击

3、密码暴力破解安全防护

• 使用安全的密码（自己容易记，别人不好猜）
• 系统、应用安全策略（帐号锁定策略）
• 随机验证码
  • 变形
  • 干扰
  • 滑块
  • 图像识别

4、木马窃取密码安全防护

• 使用密码输入控件
  • 安全的输入框，避免从输入框中还原密码；
  • 软键盘，对抗击键记录；
  • 随机排列字符，对抗屏幕截图重现。

5、密码嗅探攻击安全防护

• 加密：单单向函数

  

• 攻击者很容易构造一张a与p对应的表，表中的p尽可能包含所期望的值

  • 解决办法：在口令中使用随机数

• 密码嗅探攻击安全防护

  • 一次性口令（OTOP）：每次鉴别中所使用的密码不同
    • 有效应对密码嗅探及重放攻击
  • 实现机制
    • 两端共同拥有一串随机口令，在该串的某一位置保持同步
    • 两端共同使用一个随机序列生成器，在该序列生成器的初态保持同步
    • 使用时间戳，两端维持同步的时钟

• 密码嗅探及重放攻击防护

  • 挑战机制

    • 客户端：请求登录
    • 服务器：给出随机数作为挑战请求
    • 将登录信息（用户名、密码）与随机数合并，使用单向函数（如MD5）生产字符串，作为应答返回服务器
    • 服务认证后返还结果

    

三、基于实体所有的鉴别

1、基于实体所有的鉴别方法

• 采用较多的鉴别方法

  • 使用用户所持有的东西来验证用户的身份

  • 用于鉴别的东西通常不容易复制

• 鉴别物体

  • IC卡（Integrated Circuit Card）是将一个微电

  • 子芯片嵌入符合卡基，做成卡片形式的信息载体

    • 内存卡
    • 逻辑加密卡
    • CPU卡

• 特点

  • 难以复制、安全性高

2、基于实体所有的鉴别方法

• 安全威胁及防护
  • 损坏
    • 封装应坚固耐用，承受日常使用中各种可能导致卡片损坏的行为。
  • 复制
    • 保证IC卡中存储和处理的各种信息不被非法访问，复制、篡改或破坏PIN码，甚至其他技术实现对数据的安全防护；
    • 确保逻辑安全措施得到落实。

四、基于实体特征的鉴别

1、基于实体特征的鉴别方法

• 使用每个人所具有的唯一生理特征

  

• 鉴别的方式

  • 指纹、掌纹、静脉

    1. 指纹：手指上一些曲线和分叉以及一些非常微小的特征；

    2. 掌纹：

       • 手掌有折痕，起皱，还有凹槽；
       • 还包括每个手指的指纹；
       • 人手的形状（手的长度，宽度和手指）表示了手的几何特征。

    3. 静脉：个人静脉分布图（指静脉、掌静脉）。

       

  • 虹膜、视网膜

    1. 虹膜
       • 使用环绕在瞳孔四周有色彩的部分作为识别特征；
       • 出生6～18个月成型后终生不变。
    2. 视网膜
       • 使用视网膜上面的血管分布作为识别特征。

  • 语音

    • 使用语音、语速、语调等作为识别特征。

  • 面部扫描

    • 人都有不同的骨骼结构，鼻梁，眼眶，额头和下颚形状；

• 特点

  • 易于实现
  • 安全性不高

2、鉴别系统的有效性判断

• 错误拒绝率(FRR)

• 错误接受率(FAR)

• 交叉错判率（CER）：FRR=FAR的交叉点，CER用来反映系统的准确度

  

五、Kerberos体系

1、单点登录基本概念

1. 单点登录概念
   • 单一身份认证，身份信息集中管理，一次认证就可以访问其授权的所有网络资源；
   • 单点登录实质是安全凭证在多个应用系统之间的传递或共享。
2. 单点登录的安全优势
   • 减轻安全维护工作量，减少错误；
   • 提高效率；
   • 统一安全可靠的登录验证。

2、Kerberos协议

1. 什么是Kerberos协议
   • 1985年由美国麻省理工学院开发，用于通信实体间的身份认证，1994年V5版本作为Internet标准草案公布；
   • 基于对称密码算法为用户提供安全的单点登录服务；
   • 包含可信第三方认证服务。
2. Kerberos协议的优点
   • 避免本地保存密码及会话中传输密码；
   • 客户端和服务器可实现互认。

3、Kerberos体系构成

• 运行环境构成

  • 密钥分发中心（KDC）

    • 系统核心，负责维护所有用户的账户信息

    • 由AS和TGS两个部分构成

      1. 认证服务器（AS：Authentication Server）
      2. 票据授权服务器（TGS：Ticket Granting Server）

  • 应用服务器

  • 客户端

• 其他概念

  • 票据许可票据（TGT）
  • 服务许可票据（SGT）

4、Kerberos认证过程 - 三次通信

• 认证过程由三个阶段组成，例如需要访问0A

  1. 第一次：获得票据许可票据（TGT）

  2. 第二次：获得服务许可票据（SGT）

  3. 第三次：获得服务

  

5、Kerberos工作过程

不考

1. 获得TGT

   • 客户机向AS发送访问TGS请求(明文)
     • 请求信息：用户名、IP地址、时间戳、随机数等；
     • AS验证用户（只验证是否存在）。
   • AS给予应答
     • TGT（包含TGS会话密钥），使用KDC密码加密；
     • 其他信息（包含TGS会话密钥），使用用户密码加密。

   

2. 获得SGT

   • 客户机向TGS发送访问应用服务请求

     • 请求信息使用TGS会话密钥加密（包含认证信息）
     • 包含访问应用服务名称（http）

   • TGS验证认证信息息（包含用户名等）后，给予应答

     • SGT
     • 客户机与应用服务器之间的会话密钥

   

3. 获得服务

   • 客户机向应用服务器请求服务
     • SGT（使用http服务器密码加密）
     • 认证信息
   • 应用服务器（验证认证信息）
     • 提供服务器验证信息（如果需要验证服务器）

   

六、认证、授权和计费

随着网络的兴起，网络服务提供者多采用认证、授权和计费（Authentication、Authorization、Accounting，AAA）进行远程集中访问控制。

1、RADIUS协议

• 最初为拨号用户进行认证和计费，现为通用的认证协议；
• 协议实现简单，传输简捷高效；
• 仅对传输过程中的密码本身进行加密。

2、TACACS+协议

已经很少使用。TACACS+协议由Cisco公司提出，主要应用于Cisco公司的产品中，运行于TCP协议之上。

• 运行于TCP协议，具有较高的可靠性；
• 对包头外所有数据加密，安全性较高；
• 大型网络中实时性较差。