51. Методы анализа криптопротоколов

Выявление уязвимостей в известных криптопротоколах, которые до определенного момента считались надежными, предполагает разработку формальных методов их анализа. Из существующих на сегодняшний день подходов к этому вопросу можно выделить четыре основных:

- моделирование и проверка работы протокола. Для этой цели полезно использовать специализированные языки и инструментарии, которые не создавались для анализа криптопротоколов;

- создание экспертных систем, которые разработчики криптопротоколов могут применить для апробирования различных сценариев функционирования криптопротокола;

- моделирование требований к семейству криптопротоколов. При этом можно употребить логику, разработанную специально для анализа таких свойств криптопротокола, как «знание» и «доверие»;

- разработка формальных моделей, основанных на алгебраических свойствах криптографических систем.

Каждый из перечисленных подходов не привязан к лежащим в основе криптопротоколов механизмам, а направлен только на анализ логики работы протокола

52. Классификация протоколов аутентификации. Типы аутентификации

Аутентификация – это проверка подлинности предъявленного пользователем идентификатора. Аутентификация требуется при доступе к таким интернет сервисам, как:

• электронная почта

• веб-форумы

• социальные сети

• интернет-банкинг

• платежные системы

• корпоративные сайты

• интернeт-магазины

• 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 полученное 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.

Алгоритм, приведенный выше, часто называют рукопожатием. В обоих случаях аутентификация проходит успешно, только если субъект имеет идентичные с системой уникальные ключи.

Типы аутентификации:

Базовая аутентификация

При использовании данного вида аутентификации имя пользователя и пароль включаются в состав веб-запроса (HTTP POST или HTTP GET). Любой перехвативший пакет, легко узнает секретную информацию. Даже если контент с ограниченным доступом не слишком важен, этот метод лучше не использовать, так как пользователь может применять один и тот же пароль на нескольких веб-сайтах. Также из недостатков парольной аутентификации следует отметить невысокий уровень безопасности – пароль можно подсмотреть, угадать, подобрать, сообщить посторонним лицам и т.д

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

(Cookie - это небольшая порция текстовой информации, которую сервер передает браузеру)

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.