Защита баз данных аутентификации в ос Windows nt и unix
База данных аутентификации в ОС, построенных на технологии NT, имеет название SAM (Security Accounts Manager) и располагается в каталоге Winnt\System32\Config\.
Информация в этой базе данных хранится в служебном формате, а доступ к ней ограничен со стороны ОС. Любое обращение к этой базе со стороны пользователя (копирование, чтение, запись и т.д.) блокируется. Кроме этого, данная база данных при загрузке ОС копируется в реестр.
Существующие средства в Windows NT, ограничивающие доступ к базе данных SAM, не работают корректно, и злоумышленник обходными путями может получить доступ к этой базе данных, в том числе и скопировать ее для последующего анализа.
Рассмотрим реализованный Microsoft способ защиты баз данных аутентификации SAM он несанкционированного изучения.
В базе данных аутентификации SAM для каждой учетной записи пользователя хранится два вида хэшей пароля – хэш LANMAN, используемый для аутентификации сетевых служб и совместимости с ранее разработанными ОС Windows 9x, и хэш NTLM, используемый при локальной аутентификации пользователя.
Алгоритм хэширования lanman
Рис. 6.1.Схема алгоритма хэширования LANMAN
Шаг 1. Пользовательский пароль преобразуется путем замены всех малых символов, входящих в него, большими.
Шаг 2. Результат преобразуется в 14-символьную цепочку. Если пароль длиннее 14 символов, то лишние символы урезаются; если короче, то недостающие позиции заполняются нулями.
Шаг 3. Полученная цепочка из 14 символов делится на два блока по 7 символов, каждый из которых в дальнейшем обрабатывается независимо.
Шаг 4. Каждый из сформированных блоков используется в качестве ключа шифрования алгоритма DES. На выходе формируются два блока по 8 байт.
Шаг 5. Конкатенация двух 8-байтных блока является хэшем LANMAN (16 байт).
В алгоритме LANMAN используется свойство стойкости к атакам по открытому тексту алгоритма DES для формирования закрытых паролей. Даже зная 8-байтную последовательность, которая шифруется по данному алгоритму, восстановление ключа шифрования возможно только полным перебором.
Алгоритм хэширования ntlm
В алгоритме NTLM символы не преобразуются к верхнему регистру и могут быть любыми. Разбивка на два блока здесь также не используется. В качестве алгоритма хэширования использован алгоритм MD4.
Рис. 6.2. Схема алгоритма хэширования NTLM
Следует отметить, что для совмещения с прошлыми версиями Windows, в базе данных SAM хранятся оба хэша – LANMAN и NTLM (за исключением паролей длины, большей 14). Поэтому, наличие хэша NTLM в SAM никак не усиливает защиту, взломать ее злоумышленник может также быстро, подобрав вначале хэш LANMAN и определив пароль с приближением к верхнему регистру, затем найти истинный пароль, подобрав хэш NTLM путем перекомбинации больших и малых букв.
Иерархия ключевой информации
Другой подход, достаточно часто используемый для хранения ключевой информации, состоит в шифровании ключей и хранении их в зашифрованном виде. Кроме этого, данный подход часто используют для распределения ключевой информации в криптографических сетях.
Необходимость в хранении и передаче ключевой информации, зашифрованной с помощью других ключей, привела к развитию концепции иерархии ключей.
Иерархия ключевой информации может включать множество уровней, однако, наиболее часто выделяют:
главные ключи (мастер-ключи),
ключи шифрования ключей,
рабочие ключи (сеансовые).
Сеансовые ключи находятся на самом нижнем уровне и используются для шифрования данных. Когда эти ключи необходимо безопасным образом передать между узлами сети или безопасно хранить, их шифруют с помощью ключей следующего уровня – ключей шифрования ключей.
На верхнем уровне иерархии ключей располагается мастер-ключ. Этот ключ применяют для шифрования ключей шифрования, когда требуется безопасно хранить их на диске. Обычно в каждом компьютере используется только один мастер ключ, который содержится на внешнем носителе, как правило, защищенном от несанкционированного доступа.
Значение мастер- ключа фиксируется на длительное время (до нескольких недель или месяцев). Сеансовые ключи меняются намного чаще, например, при построении криптозащищенных туннелей их можно менять каждые 10-15 минут, либо по результатам шифрования заданного объема трафика (например, 1 Мб).