An ninh mạng - Chương 5: Các ứng dụng xác thực

Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 128
Chương 5
CÁC ỨNG DỤNG XÁC THỰC 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 129
Giới thiệu
• Mục đích của các ứng dụng xác thực là hỗ trợ 
xác thực và chữ ký số ở mức ứng dụng
• Phân làm 2 loại chính
– Dựa trên mã hóa đối xứng
• Dịch vụ Kerberos
• Giao thức Needham-Schroeder
– Dựa trên khóa công khai được chứng thực
• Dịch vụ X.509
• Hệ thống PGP
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 130
Kerberos
• Hệ thống dịch vụ xác thực phát triển bởi MIT
• Nhằm đối phó với các hiểm họa sau
– Người dùng giả danh là người khác
– Người dùng thay đổi địa chỉ mạng của client
– Người dùng xem trộm thông tin trao đổi và thực hiện 
kiểu tấn công lặp lại
• Bao gồm 1 server tập trung có chức năng xác 
thực người dùng và các server dịch vụ phân tán
– Tin cậy server tập trung thay vì các client
– Giải phóng chức năng xác thực khỏi các server dịch vụ 
và các client
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 131
Ký hiệu
– C : Client
– AS : Server xác thực
– V : Server dịch vụ
– IDC : Danh tính người dùng trên C
– IDV : Danh tính của V
– PC : Mật khẩu của người dùng trên C
– ADC : Địa chỉ mạng của C
– KV : Khóa bí mật chia sẻ bởi AS và V
– ║ : Phép ghép
– TGS : Server cấp thẻ
– TS : Nhãn thời gian
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 132
Một hội thoại xác thực đơn giản
• Giao thức
(1) C AS : IDC ║ PC ║ IDV
(2) AS C : Thẻ
(3) C V : IDC ║ Thẻ
Thẻ = EKV
[IDC ║ ADC ║ IDV]
• Hạn chế
– Mật khẩu truyền từ C đến AS không được bảo mật
– Nếu thẻ chỉ sử dụng được một lần thì phải cấp thẻ 
mới cho mỗi lần truy nhập cùng một dịch vụ
– Nếu thẻ sử dụng được nhiều lần thì có thể bị lấy cắp 
để sử dụng trước khi hết hạn
– Cần thẻ mới cho mỗi dịch vụ khác nhau
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 133
Hội thoại xác thực Kerberos 4
(a) Trao đổi với dịch vụ xác thực : để có thẻ cấp thẻ
(1) C AS : IDC ║ IDtgs ║ TS1
(2) AS C : EKC
[KC,tgs ║ IDtgs ║ TS2 ║ Hạn2 ║ Thẻtgs]
Thẻtgs = EKtgs
[KC,tgs ║ IDC ║ ADC ║ IDtgs ║ TS2 ║ Hạn2]
(b) Trao đổi với dịch vụ cấp thẻ : để có thẻ dịch vụ
(3) C TGS : IDV ║ Thẻtgs ║ DấuC
(4) TGS C : EKC,tgs
[KC,V ║ IDV ║ TS4 ║ ThẻV]
ThẻV = EKV
[KC,V ║ IDC ║ ADC ║ IDV ║ TS4 ║ Hạn4]
DấuC = EKC,tgs
[IDC ║ ADC ║ TS3]
(c) Trao đổi xác thực client/server : để có dịch vụ
(5) C V : ThẻV ║ DấuC
(6) V C : EKC,V
[TS5 + 1]
DấuC = EKC,V
[IDC ║ ADC ║ TS5]
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 134
Mô hình tổng quan Kerberos
Mỗi phiên
người dùng
một lần
Mỗi dịch vụ
một lần
Mỗi phiên
dịch vụ
một lần
AS
TGS
Client
Server
dịch vụ
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 135
Phân hệ Kerberos
• Một phân hệ Kerberos bao gồm
– Một server Kerberos chứa trong CSDL danh tính và 
mật khẩu băm của các thành viên
– Một số người dùng đăng ký làm thành viên
– Một số server dịch vụ, mỗi server có một khóa bí mật 
riêng chỉ chia sẻ với server Kerberos
• Mỗi phân hệ Kerberos thường tương ứng với 
một phạm vi hành chính
• Hai phân hệ có thể tương tác với nhau nếu 2 
server chia sẻ 1 khóa bí mật và đăng ký với nhau
– Điều kiện là phải tin tưởng lẫn nhau
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 136
1
2
3
4
567
Phân hệ A
Phân hệ B
1. Yêu cầu thẻ cho TGS cục bộ
2. Thẻ cho TGS cục bộ
3. Yêu cầu thẻ cho TGS ở xa
4. Thẻ cho TGS ở xa
5. Yêu cầu thẻ cho server ở xa
6. Thẻ cho server ở xa
7. Yêu cầu dịch vụ ở xa 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 137
Kerberos 5
• Phát triển vào giữa những năm 1990 (sau 
Kerberos 4 vài năm) đặc tả trong RFC 1510
• Có một số cải tiến so với phiên bản 4
– Khắc phục những khiếm khuyết của môi trường
• Phụ thuộc giải thuật mã hóa, phụ thuộc giao thức mạng, trật 
tự byte thông báo không theo chuẩn, giá trị hạn dùng thẻ có 
thể quá nhỏ, không cho phép ủy nhiệm truy nhập, tương tác 
đa phân hệ dựa trên quá nhiều quan hệ tay đôi
– Khắc phục những thiếu sót kỹ thuật
• Mã hóa hai lần có một lần thừa, phương thức mã hóa PCBC 
để đảm bảo tính toàn vẹn không chuẩn dễ bị tấn công, khóa 
phiên sử dụng nhiều lần có thể bị khai thác để tấn công lặp 
lại, có thể bị tấn công mật khẩu
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 138
Dịch vụ xác thực X.509
• Nằm trong loạt khuyến nghị X.500 của ITU-T 
nhằm chuẩn hóa dịch vụ thư mục
– Servers phân tán lưu giữ CSDL thông tin người dùng
• Định ra một cơ cấu cho dịch vụ xác thực
– Danh bạ chứa các chứng thực khóa công khai
– Mỗi chứng thực bao gồm khóa công khai của người 
dùng ký bởi một bên chuyên trách chứng thực đáng tin 
• Định ra các giao thức xác thực
• Sử dụng mật mã khóa công khai và chữ ký số
– Không chuẩn hóa giải thuật nhưng khuyến nghị RSA
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 139
Khuôn dạng X.509
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 140
Nhận chứng thực
• Cứ có khóa công khai của CA (cơ quan chứng 
thực) là có thể xác minh được chứng thực
• Chỉ CA mới có thể thay đổi chứng thực
– Chứng thực có thể đặt trong một thư mục công khai
• Cấu trúc phân cấp CA
– Người dùng được chứng thực bởi CA đã đăng ký
– Mỗi CA có hai loại chứng thực
• Chứng thực thuận : Chứng thực CA hiện tại bởi CA cấp trên
• Chứng thực nghịch : Chứng thực CA cấp trên bởi CA hiện tại
• Cấu trúc phân cấp CA cho phép người dùng xác 
minh chứng thực bởi bất kỳ CA nào 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 141
Phân cấp X.509
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 142
Thu hồi chứng thực
• Mỗi chứng thực có một thời hạn hợp lệ
• Có thể cần thu hồi chứng thực trước khi hết hạn
– Khóa riêng của người dùng bị tiết lộ
– Người dùng không còn được CA chứng thực
– Chứng thực của CA bị xâm phạm
• Mỗi CA phải duy trì danh sách các chứng thực 
bị thu hồi (CRL)
• Khi nhận được chứng thực, người dùng phải 
kiểm tra xem nó có trong CRL không 
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Nguyễn Đại Thọ An ninh Mạng 143
Các thủ tục xác thực
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt