Ntlm авторизация в своей программе. Старый баг NTLM-аутентификации Windows позволяет деанонимизировать пользователя. Аутентификация: общие принципы

Windows NT вопрос/ответ. При интегрированной аутентификации Windows браузер клиента проверяет сам себя на сервере посредством криптографического обмена данными..

Интегрированная аутентификация Windows поддерживает как протокол Kerberos v5, так и протокол NTLM (NT LAN Manager ) для аутентификации посредством пакета Negotiate . При наличии Active Directory и соответствующей поддержке браузером (IE 5 или выше на платформе Windows 2000) используется протокол Kerberos, иначе – протокол NTLM . Как Kerberos, так и NTLM имеют некоторые ограничения. Интересен тот факт, что преимущества одного соответствуют слабым местам другого. Kerberos, как правило, работает с прокси-серверами, но с межсетевыми экранами его функционирование не столь эффективно. NTLM обычно работает через межсетевые экраны, но достаточно посредственно взаимодействует с прокси-серверами.

Несколько слов о Microsoft Negotiate

Microsoft Negotiate представляет собой пакет, обслуживающий интерфейс между различными поставщиками услуг по поддержке безопасности. Он может осуществлять выбор между различными пакетами аутентификации. IIS использует пакет Negotiate для аутентификации, и в этом случае происходит выбор протокола Kerberos или протокола NTLM . В данный пакет также добавлена поддержка будущих аутентификационных пакетов , что является преимуществом Negotiate . По умолчанию Negotiate выбирает Kerberos как наиболее безопасный протокол. Если по какой-либо причине протокол Kerberos недоступен, то Negotiate возвращается к использованию NTLM .

Аутентификация NTLM

NTLM представляет собой расширенную версию старого протокола аутентификации LM ( LAN Manager ). NTLM работает посредством вопросов/ответов между сервером и клиентом без передачи пароля пользователя через сеть в открытом виде. Клиент должен подтвердить то, что он знает пароль пользователя, посредством отправки зашифрованного хэша.

NTLM функционирует следующим образом.

1. Пользователь указывает имя пользователя, пароль и имя домена при входе на компьютер-клиент.
2. Клиент создает хэш данного пароля и удаляет оригинал.
3. Клиент отправляет серверу имя пользователя в открытом виде.
4. Сервер отправляет клиенту 16-битный фрагмент случайных данных.
5. Клиент шифрует этот фрагмент, а также хэш пароля пользователя и передает их на сервер.
6. Сервер передает имя пользователя, случайный фрагмент данных и ответ клиента на контроллер домена.
7. Контроллер домена шифрует отрезок случайных данных вместе со своим собственным хэшем пароля пользователя, после чего сравнивает их с элементами, присланными сервером.
8. Если значения совпадают, контроллер домена уведомляет сервер об успешном завершении аутентификации.
9. Если значения или имя пользователя не совпадают, контроллер домена уведомляет об этом сервер, который передает клиенту соответствующее сообщение. После этого браузер клиента запрашивает у пользователя аутентификационные данные .

Аутентификация Kerberos

В древнегреческой мифологии Керберос – это сказочная трехглавая собака, охранявшая подземный мир от людей. В настоящее время термином Kerberos называется протокол безопасной аутентификации для доступа к ресурсам. Kerberos основывается на аутентификации с секретным ключом, при которой клиент и сервер используют один и тот же ключ для шифрования и расшифровки. Клиент доказывает знание ключа посредством шифрования сообщения, а сервер доказывает знание ключа посредством расшифровки этого сообщения. Затем сервер берет часть сообщения, шифрует ее и отправляет клиенту. При сохранении целостности сообщения результат аутентификации будет положительным.

Работа Kerberos основывается на центральном сервере, называемом Key Distribution Center ( KDC ) ( Центр распределения ключей ), который предоставляет все необходимые ключи. KDC выпускает так называемые билеты TGT ( Ticket-Granting Tickets ) ("Билеты для получения билетов") и предоставляет их клиентам, запрашивающим доступ к ресурсу на сервере.

Ниже показан процесс получения клиентом начального билета TGT.

1. Пользователь осуществляет вход на компьютер-клиент с указанием имени пользователя и пароля.
2. Клиент шифрует пароль и сохраняет его.
3. Клиент отправляет KDC сообщение с запросом на аутентификационные данные для службы TGT, а также зашифрованный пароль пользователя.
4. KDC сравнивает зашифрованный пароль со своей эталонной копией для проверки их идентичности. Также осуществляется проверка временного штампа, приложенного клиентом к запросу, для подтверждения того, что указанное в штампе время находится в пределах пяти минут собственного времени KDC .
5. В случае полного соответствия KDC создает запрошенные аутентификационные данные для службы TGT посредством генерации сеансового ключа входа и шифрования его на пользовательском ключе.
6. KDC создает другой фрагмент аутентификационных данных посредством шифрования сеансового ключа входа и TGT пользователя своим собственным эталонным ключом.
7. KDC отправляет оба фрагмента аутентификационных данных клиенту.
8. Клиент расшифровывает сеансовый ключ входа из первого отрезка аутентификационных данных с помощью зашифрованного пароля и сохраняет этот сеансовый ключ входа в кэше своего билета.
9. Клиент также сохраняет TGT в своем кэше билета.

Теперь у клиента есть TGT, и он может использовать его для получения билетов на доступ к ресурсам. Вот как это происходит.

1. Клиент запрашивает у KDC билет на доступ к ресурсам на сервере. Клиент предоставляет свой TGT центру KDC вместе с именем нужного ресурса и аутентификационным сообщением, зашифрованным на сеансовом ключе входа.

В операционной системе Windows 7 реализовано новое поколение технологий безопасности для рабочего стола и одна из них аутентификация и авторизация. Часть технологий направлена на укрепление общей инфраструктуры Windows, а остальные на оказание помощи в управлении системой и пользовательскими данными.

Прежде чем устанавливать в Windows 7 эффективные меры безопасности, например, для совместного пользования файлами и папками, важно понимать используемые во время настройки безопасности типы учетных записей пользователей, и как сетевой протокол аутентифицирует и авторизует вход пользователей в систему.

Аутентификация - это процесс, используемый для подтверждения личности пользователя, при обращении его к компьютерной системе или дополнительным системным ресурсам. В частных и государственных компьютерных сетях (включая Интернет) наиболее часто для аутентификации предполагается проверка учетных данных пользователя; то есть, имя пользователя и пароль. Однако для типов критических транзакций, например обработка платежей, проверки подлинности имени пользователя и пароля не достаточно, так как пароли могут быть украдены или взломаны. По этой причине, основная часть интернет-бизнеса, а также многие другие сделки теперь используют цифровые сертификаты, которые выдаются и проверяются центром сертификации.

Аутентификация логически предшествует авторизации. Авторизация позволяет системе определить, может ли заверенный пользователь получить доступ и возможность обновить защищенные системные ресурсы. Авторизация позволяет установить директивный доступ к папкам и файлам, часы доступа, размер разрешенного места для хранения, и так далее.

• Изменения системных ресурсов первоначально разрешены системным администратором.
• При попытке пользователя получить доступ или обновить системный ресурс разрешение на действие оценивается системой или приложением.

Последний вариант позволяет пользователю получить доступ без аутентификации и авторизации. Он используется в случае, когда требуется предоставить доступ для анонимных не проходящих аутентификацию пользователей. Такой доступ, как правило, весьма ограничен.

Процесс авторизации и аутентификации.

Для получения доступа к файлам в сети пользователи для проверки их личности должны проходить аутентификацию. Это делается во время процесса входа в сеть. Операционная система Windows 7 для входа в сеть имеет следующие методы аутентификации:

• Протокол Kerberos версии 5: Основной метод аутентификации клиентов и серверов под управлением операционных систем Microsoft Windows. Он используется для проверки подлинности учетных записей пользователей и учетных записей компьютеров.
• Windows NT LAN Manager (NTLM): используется для обратной совместимости с операционными системами более старыми, чем Windows 2000 и некоторых приложений. Он менее гибок, эффективен и безопасен, чем протокол Kerberos версии 5.
• Сопоставление сертификатов: обычно используется для проверки подлинности при входе в сочетании со смарт-картой. Сертификат, записанный на смарт-карте, связан с учетной записью пользователя. Для чтения смарт-карт и аутентификации пользователя используется считыватель смарт-карт.

Новые функции аутентификации в Windows 7.

Целый ряд улучшений, связанных с процессами входа и проверки подлинности пользователя был добавлен еще в Windows Vista ®. Эти усовершенствования увеличили базовый набор функции проверки подлинности, чтобы помогло обеспечить лучшую безопасность и управляемость. В Windows 7 Microsoft продолжает начатые в Windows Vista усовершенствования, предоставляя следующие новые функции аутентификации:

• Смарт-карты
• Биометрия
• Интеграция личности в Интернете.

Смарт-карты.

Использование смарт-карт самый распространенный метод аутентификации. Для поощрения применения организациями и пользователями смарт-карт, Windows 7 предлагает новые возможности, облегчающие их использование и развертывание. Эти новые возможности позволяют использовать смарт-карты для выполнения разнообразных задач, включая:

• Смарт-карты Plug and Play
• Личные удостоверения проверки (PIV), стандарт национального института стандартов и технологий США (NIST)
• Поддержка для входа смарт-карты Kerberos.
• Шифрование дисков BitLocker
• Документы и электронная почта
• Использование с бизнес-приложениями.

Биометрия.

Биометрия - все более популярная технология, обеспечивающая удобный доступ к системам, услугам и ресурсам. Биометрия для однозначного определения человека использует измерение его неизменных физических характеристик. Одна из наиболее часто используемых биометрических характеристик - отпечатки пальцев.

До сих пор в Windows не было стандартной поддержки биометрических устройств. Чтобы решить эту проблему, Windows 7 вводит Windows Biometric Framework (WBF). WBF предоставляет новый набор компонентов, поддерживающий снятие отпечатка пальца с помощью биометрические устройства. Эти компоненты увеличивают безопасность пользователей.

Windows Biometric Framework упрощает пользователям и администраторам настройку и управление биометрическими устройствами на локальном компьютере или в домене.

Интеграция личности в Интернете.

Управление аккаунтом - стратегия обеспечения безопасности. Для разрешения или запрета проверки подлинности определенных компьютеров или всех компьютеров, которыми вы управляете онлайн, используется Групповая политика.

Интеграцией онлайн идентификации можно управлять политикой группы. Политика, настроенная как: “Сетевая безопасность: Позволить этому компьютеру при запросе идентификации PKU2U использовать ID онлайн”, управляет возможностью ID онлайн подтвердить подлинность этого компьютера при помощи протокола PKU2U. Этот параметр политики не влияет на способность учетных записей доменов или локальных учетных записей пользователей входить на этот компьютер.

Аутентификация - это незаменимая процедура для каждого пользователя, компьютера и служебной учетной записи Windows, но ее механизм не изучается системными администраторами досконально. Каждый знает, что для регистрации в компьютере необходимо указать верный пароль, но многим ли известно, что происходит потом? Аутентификация Windows и связанные с ней протоколы активизируются каждый раз, когда пользователь, компьютер или служба регистрируются локально или на контроллере домена (DC). В данной статье речь пойдет сначала об основных принципах аутентификации Windows, а затем о связанных с ней протоколах. В заключение приводятся краткие рекомендации по повышению надежности процедуры аутентификации в сети Windows.

Аутентификация: общие принципы

Аутентификация представляет собой один из компонентов любой компьютерной системы управления доступом. Как показано на экране 1, системы управления доступом обеспечивают идентификацию, аутентификацию, авторизацию и отчетность.

Идентификация (identification). В процессе идентификации используется набор данных, который уникально идентифицирует объект безопасности (например, пользователя, группу, компьютер, учетную запись службы) в общей службе каталогов. Служба каталогов, такая как Active Directory (AD), позволяет уникально идентифицировать объекты, подобно тому как DNS удостоверяет, что два человека не могут иметь одинаковые адреса электронной почты. Во внутренних механизмах Windows используются SID, глобально уникальные идентификаторы (globally unique identifier, GUID) и другие уникальные тэги. В большинстве случаев для идентификации достаточно ввести уникальное имя учетной записи, такое как Rgrimes. В большом лесу AD приходится применять полные имена пользователей (user principal name, UPN), например [email protected]. При использовании смарт-карт субъект безопасности может представить свой цифровой сертификат или ключ.

Аутентификация или проверка подлинности (authentication). После того как субъект безопасности вводит с клавиатуры или иным способом предоставляет необходимую для идентификации информацию (например, имя пользователя, маркер безопасности), он должен ввести с клавиатуры или представить частную информацию для аутентификации (например, пароль и PIN-код). В Windows субъект безопасности вводит эту информацию на экране регистрации с помощью программ Microsoft Graphical Identification and Authentication DLL (msgina.dll) и Winlogon.exe. Протокол аутентификации и механизм системы кодируют представленную информацию на настольном компьютере и передают запрос аутентификации. Служба аутентификации Windows может быть базой данных SAM или AD. База данных SAM обслуживает локальные процедуры регистрации и регистрацию на контроллерах домена Windows NT 4.0. AD аутентифицирует запросы в Windows 2000 или доменах более поздних версий этой операционной системы. Протокол аутентификации (например, LAN Manager, NT LAN Manager, NTLM, NTLMv2, Kerberos) используется для транспортировки запросов аутентификации и последующих транзакций между экраном регистрации и службой аутентификации. Чуть ниже каждый протокол аутентификации будет рассмотрен отдельно.

Авторизация (authorization). Если служба аутентификации удостоверяет комбинацию идентификатора и «секретных» данных аутентификации, то подлинность субъекта безопасности считается успешно подтвержденной. Затем система собирает информацию о членстве субъекта безопасности (т. е. пользователя) в группах. Нередко пользователь принадлежит к нескольким точно определенным группам - локальным (local), доменным (domain local), глобальным (global) и универсальным (universal) - в результате обычных процедур назначения членства. Система сверяет локальные группы с локальной базой данных SAM и проверяет локальные и глобальные группы на контроллерах DC в домашнем домене пользователя, а также универсальные группы на DC, который содержит глобальный каталог Global Catalog. Прямо или косвенно система собирает все сведения о членстве в группах, чтобы получить информацию о разрешениях безопасности.

Сразу после аутентификации система собирает идентификаторы SID учетной записи и сведения о членстве в группах в объекте, называемом маркером доступа (access token). Возможно, пользователю придется выйти и вновь зарегистрироваться в системе, чтобы новые разрешения безопасности вступили в силу. Если пользователю нужно получить доступ к объекту (например, файлу, папке, принтеру, разделу реестра), защищенному разрешениями NTFS, то процесс (например, Windows Explorer), выступающий от имени пользователя, предоставляет свой маркер доступа. Каждый объект NTFS располагает списком элементов управления доступом (access control entry, ACE), которые, в сущности, представляют собой знакомые разрешения NTFS (например, Allow Read, Allow Write). Набор элементов ACE, назначенных пользователям и группам, составляет список управления доступом (ACL) данного объекта. Примечательно, что ACL объекта представлен разрешениями безопасности, которые можно просмотреть в Windows Explorer.

Маркер доступа, содержащий учетную запись и группы, с которыми связан пользователь, определяет эффективные разрешения пользователя. Процесс авторизации заключается в разрешении или отказе в доступе к определенному объекту на основе сравнения маркера доступа с ACL объекта. Авторизацию обеспечивает Security Reference Monitor системы Windows (экран 1). В примере, показанном на экране 1, пользователь имеет разрешения Read, Write и Modify. Однако группа Everyone, к которой принадлежит пользователь, не имеет разрешения Modify. Члены других групп располагают разрешениями Read и Modify, но разрешение Deny группы Everyone отменяет разрешение Modify. Объект также располагает списками ACL, которые отказывают в разрешении Full Control группе HR, но пользователь к этой группе не принадлежит. Таким образом, эффективные разрешения пользователя по отношению к объекту на экране 2 - Read и Write.

Отчетность (accounting). Если в Windows режим аудита активизирован, то система сохраняет событие аутентификации в журнале Security, и это последний компонент системы управления доступом - отчетность. Большинство сложных событий начальной регистрации и последующей авторизации происходят за несколько секунд и скрыты от пользователя. Все сложные операции возлагаются на протокол аутентификации.

Задачи протокола

Протокол аутентификации должен выполнять по крайней мере две задачи. Во-первых, он должен безопасно передавать транзакции от запросчика в базу данных аутентификации и на любой другой компьютер, на котором размещен соответствующий ресурс. Во-вторых, он должен безопасно и надежно хранить пароль или маркер. Последнее представляет особый интерес для взломщиков паролей. Протокол аутентификации должен защитить введенную пользователем информацию при пересылке в базу данных аутентификации (т. е. SAM или AD). Для этого протокол подписывает, скрывает или шифрует транзакцию. Кроме того, ей присваивается временная метка, чтобы взломщик не мог воспользоваться учетными данными в будущем. Чтобы не позволить немедленно извлечь пароль пользователя из базы данных, протокол должен обеспечить скрытное хранение паролей в базе данных аутентификации.

В течение более чем десяти лет протоколы аутентификации в основном обеспечивали защиту путем сохранения паролей в скрытой форме (обычно хешированной) в базе данных аутентификации и полного запрета на передачу паролей между запросчиком и базой данных аутентификации простым текстом (даже в скрытой форме). Процесс запрос-ответ выглядит следующим образом:

1. Компьютер получает данные для идентификации и аутентификации от пользователя и запрашивает аутентификацию на соответствующем сервере.
2. Сервер аутентификации генерирует случайное произвольное значение (называемое запросом - challenge) и посылает его запросчику.
3. Запросчик получает запрос и производит над ним и скрытой формой пароля математические операции, а затем передает результат (называемый ответом - response) серверу аутентификации.
4. Сервер аутентификации также выполняет математические манипуляции с запросом методом, идентичным используемому на рабочей станции, и сравнивает результат с полученным ответом. Если результаты совпадают, то запросчик считается успешно аутентифицированным.

В протоколах аутентификации используется процесс запрос-ответ, поэтому пароль никогда не передается через сеть.

Локальная и доменная регистрация

При регистрации пользователя одна из первых задач Windows - определить, относится ли процедура только к локальной машине или к учетной записи домена. Пользователи, регистрирующиеся от имени локальной учетной записи, имеют доступ только к ресурсам своего компьютера и только если информация об учетной записи пользователя содержится в локальной базе данных SAM. Если пользователям нужно обратиться к ресурсам на удаленном компьютере без аутентификации в домене, то их учетные записи должны быть продублированы в локальной базе данных SAM каждого доступного компьютера. Учетные записи в каждом компьютере-участнике должны быть синхронизированы (одинаковые имена регистрации, пароли и сроки действия учетных данных на всех машинах). В противном случае положение значительно усложняется. Трудно обслуживать одноранговые (P2P) сети средних размеров, в которых применяются только локальные процедуры регистрации.

На DC не распространяется требование синхронизации нескольких учетных записей пользователей на разных компьютерах. При доменной аутентификации компьютеры, зарегистрированные в домене, отыскивают контроллеры DC, чтобы предъявить учетные данные доменной учетной записи пользователя при запросах аутентификации. Таким образом, если удаленный пользователь пытается получить доступ к локальному ресурсу какой-нибудь машины, то этот компьютер просит DC проверить идентичность запрашивающего пользователя. Учетные записи пользователя домена располагаются только на DC и создаются лишь один раз. Любой компьютер-участник, которому нужно удостоверить учетную запись в домене, может обратиться к контроллерам DC в любое время. Проблемы синхронизации имен регистрации, паролей и сроков их действия не возникает, так как учетные данные и управление учетной записью осуществляются только в одном месте - на DC. Независимо от типа регистрации (локальной или доменной), Windows должна аутентифицировать запрос пользователя.

Протоколы аутентификации Windows

Как отмечалось выше, в Windows применяется четыре основных протокола аутентификации: LAN Manager, NTLM, NTLMv2 и Kerberos. LAN Manager появился во времена DOS и продолжал использоваться с первыми версиями Windows. NTLM был выпущен вместе с NT. Новшеством пакета обновлений NT Server 4.0 Service Pack 4 (SP4) стал NTLMv2, а Windows 2000 привнесла Kerberos. По умолчанию все компьютеры с Windows 2000 и более новыми операционными системами совместимы со всеми четырьмя протоколами аутентификации. Передавая в эти системы соответствующие команды, другие рабочие станции и серверы могут выбирать протокол для обработки запроса аутентификации. Системы Windows 9x и более поздние с полным набором программных исправлений совместимы с LM, NTLM и NTLMv2. На платформе Microsoft Kerberos может использоваться только клиентами Windows 2000 (или более новыми) при обращениях в домены Windows 2000 (и выше). Компьютер с Windows 2000 или более новой версией операционной системы должен иметь Kerberos и по крайней мере еще один из протоколов аутентификации.

Исследования в области безопасности показали, что более старые протоколы (LM и NTLM) уязвимы в случае прослушивания и атак с разгадыванием пароля.

LAN Manager

Компания IBM разработала протокол LAN Manager, применив его в ранних версиях Windows и сетях Windows. Как все протоколы аутентификации Microsoft, LAN Manager генерирует хеш паролей (LM hash), который хранится и используется отправителем и получателем в процессе аутентификации. LAN Manager формирует LM-хеши, изменяя все буквы пароля на верхний регистр, разбивая пароль на две 7-символьные половины, а затем шифруя. В дальнейшем LM-хеш используется в нескольких последовательных операциях, аналогичных процессу запрос-ответ, описанному выше.

Если раньше LAN Manager был вполне приемлем, то сейчас он считается очень ненадежным. С помощью специальных инструментов пароли, зашифрованные методом хеширования LAN Manager, можно всего за несколько секунд преобразовать в простой текст. LM-хешам свойственны принципиальные недостатки, а также имеется ряд уязвимых мест:

• пароли могут состоять из ограниченной последовательности 128 символов ASCII;
• длина пароля не превышает 14 символов;
• если пароль содержит менее 14 символов, то отсутствующие символы заменяются легко угадываемой хешированной формой, что позволяет точно определить длину пароля;
• перед кэшированием LAN Manager преобразует все буквенные символы пароля в верхний регистр.

Почему LAN Manager до сих пор не вышел из употребления? В целях обратной совместимости он активен по умолчанию во всех компьютерах Windows, в том числе Windows Server 2003. В новейших базах данных аутентификации Windows слабый LM-хеш хранится наряду с более надежными просто на случай, если придется выполнить транзакцию LAN Manager. Если на предприятии не используются другие приложения, требующие аутентификации LAN Manager, то можно (и нужно) LAN Manager отключить.

NTLM

С появлением NT компания Microsoft спроектировала и развернула более надежный протокол аутентификации NTLM. В NTLM используется более эффективный алгоритм аутентификации, который создает более надежный хеш паролей (NTLM hash). Пароль NTLM может содержать до 128 символов. В отличие от хеширования LAN Manager, ограниченного использованием только символов ASCII, NTLM совместим с полным набором символов Unicode, что повышает сложность паролей. NTLM-хеш отсекается на 128-м символе, преобразуется в 16-разрядное значение Unicode, обрабатывается распределительной функцией MD4 и сохраняется в 32-символьной шестнадцатеричной строке. За счет использования NTLM-хеша в операциях запрос-ответ последовательность аутентификации NTLM гораздо сложнее процедуры LAN Manager.

NTLMv2

В итоге выяснилось, что и NTLM уязвим, и специалисты Microsoft подготовили NTLMv2, который до сих пор считается достаточно надежным, хотя сейчас предпочтительный протокол - Kerberos. NTLMv2 по-прежнему широко используется для локальной регистрации и в некоторых других случаях. NTLMv2 похож на NTLM, но в хеше пароля NTLMv2 используется аутентификация сообщений HMAC-MD5, а последовательности запрос-ответ присваивается метка времени, чтобы предотвратить атаки, в ходе которых взломщик записывает учетные данные и впоследствии их использует.

В целом NTLMv2 более устойчив к атакам с применением «грубой силы», нежели NTLM, так как в протоколе применяется 128-разрядный ключ шифрования. Известно только о двух программах взлома паролей (одна из них - LC5 компании Symantec), с помощью которых удавалось открыть хеши паролей NTLMv2.

Kerberos

Компания Microsoft приняла Kerberos в качестве выбираемого по умолчанию протокола доменной аутентификации для доменов Windows 2000, а затем и AD. Kerberos - открытый стандарт, пригодный для взаимодействия с инородными доменами (называемыми областями - realm - в UNIX и Linux). Каждый DC в доменах AD играет роль сервера распределения (Kerberos Distribution Server, KDC) и может участвовать в процедуре аутентификации. Безопасность повышается благодаря следующим характеристикам Kerberos:

• взаимная аутентификация между клиентом и сервером;
• надежная защита пароля, так как Windows пересылает пароль только при начальном обращении, а не в каждом событии аутентификации и все сеансы связи шифруются;
• последовательность запрос-ответ с меткой времени не позволяет взломщику использовать перехваченный пароль по прошествии определенного времени;
• серверный процесс может обращаться к удаленному ресурсу от имени пользователя;
• интероперабельность.

Краткое описание работы Kerberos:

1. После успешной обычной аутентификации компьютер пользователя запрашивает билет безопасности из сервера Kerberos (DC) для будущих запросов аутентификации.
2. Сервер Kerberos выдает запросчику билет для участия в будущих событиях аутентификации и авторизации без повторного предъявления первоначальных учетных данных аутентификации.
3. Когда запросчику нужно обратиться к ресурсу сервера-участника, он получает другой билет доступа от сервера Kerberos и предъявляет его серверу ресурса для проверки.
4. Первоначальные учетные данные аутентификации не передаются по сетевым каналам ни в одном из последующих сеансов аутентификации (до тех пор, пока не истечет срок действия билета, выданного на этапе 2).

Следует обратить внимание, что, хотя принцип работы Kerberos напоминает инфраструктуру с частным открытым ключом (public key infrastructure, PKI), вся информация защищается с использованием симметричных ключей (в отличие от асимметричных ключей, применяемых в большинстве служб аутентификации).

Смарт-карты

Надежность паролей и других методов аутентификации на основе одного параметра быстро снижается. Электронная коммерция проникает в повседневную жизнь и возрастает как число способов кражи личных данных (спам, мошенничество с URL), так и вероятность злоупотреблений паролями. Многие специалисты считают, что аутентификация с двумя параметрами - в форме смарт-карт, USB-устройств или других криптографических устройств - в будущем станет обычным явлением для транзакций в Internet. Разработчики Microsoft встраивают в свои решения функции для работы с цифровыми сертификатами и смарт-картами. Для использования смарт-карт необходимо установить службу Certificate Services и распространить сертификаты смарт-карт. Конечно, нужны также физические смарт-карты, устройства считывания и программное обеспечение поставщика. Затем при необходимости пользователи могут вставлять свои смарт-карты в локальные устройства чтения для доступа к компьютеру Windows. При грамотном использовании смарт-карты могут существенно повысить надежность аутентификации.

Защита протокола аутентификации

В некоторых статьях ошибочно утверждается, что взломать механизм аутентификации Microsoft по-прежнему просто. В действительности из 20 существующих инструментов взлома пароля только два работают с NTLMv2 и лишь один - с Kerberos. Но, предприняв несколько простых шагов, можно отвести и эту угрозу. Для предотвращения попыток разгадывания и сброса пароля нужно принять следующие меры (большинство параметров можно настроить локально или с помощью Group Policy).

• Отключить хранение LM-хешей, как описано в статье Microsoft "How to prevent Windows from storing a LAN manager hash of your password in Active Directory and local SAM databases" (http://support.microsoft.com/ default.aspx?scid=kb;en-us;299656 ). Это делается для того, чтобы помешать взломщикам открыть исходный пароль.
• Отключить все протоколы аутентификации, кроме NTLMv2 и Kerberos (после исчерпывающего тестирования). Процедура описана в статье Microsoft TechNet "Network security: LAN Manager authentication level" ().
• Запретить начальную загрузку со сменных носителей, чтобы предотвратить запуск инструментов взлома пароля в обход операционной системы. Запрет начальной загрузки со всех дисков, кроме выбираемого по умолчанию, предотвращает доступ автономных программ взлома пароля к базе данных аутентификации, где хранятся хеши паролей.
• Пользователи должны назначать сложные пароли длиной не менее 8 символов.
• Пользователи должны менять свои пароли по крайней мере раз в квартал.
• Активизировать блокировку учетной записи хотя бы на одну минуту с автоматическим сбросом. Это предотвращает разгадывание паролей в сети.

Обязанности пользователей

Благодаря NTLMv2, Kerberos и смарт-картам Windows располагает надежными механизмами аутентификации, устойчивыми к подслушиванию и атакам с применением метода перебора. Но оптимальные процедуры и надежные протоколы аутентификации не помогут, если пользователи назначают слабые пароли. Необходимо научить пользователей правильно выбирать пароли и добиться, чтобы пароли были сложными и надежными.

Роджер Граймз - Редактор Windows IT Pro и консультант по проблемам безопасности. Имеет сертификаты CPA, CISSP, CEH, CHFI, TICSA, MCT, MCSE: Security и Security+.

11.02.2011 Жан де Клерк

Любому администратору Windows, разумеется, не раз приходилось иметь дело с двумя основными протоколами аутентификации в среде Windows: Kerberos и NTLM. Данная статья посвящена тому, как Kerberos и NTLM поддерживаются в системах Windows 7 и Windows Server 2008 R2. Но для начала я хотел бы остановиться на ключевых различиях между этими протоколами.

Разработчики Microsoft впервые реализовали протокол Kerberos в системе Windows 2000. Протокол NTLM вошел в употребление гораздо раньше, во времена Windows NT. Kerberos представляет собой протокол аутентификации, базирующийся на концепции доверенной третьей стороны trusted third party (TTP), тогда как в основу протокола NTLM положен механизм «запрос-ответ» (challenge/response). Более подробно различия между двумя протоколами описаны в таблице .

При обмене данными в ходе аутентификации с использованием протокола NTLM серверный ресурс (например, файл-сервер) генерирует запрос, который направляется клиенту. Клиент формирует NTLM-ответ, включающий хеш пароля пользователя, а сервер проверяет правильность этого ответа. Если клиент использует локальную учетную запись, сервер проверяет ответ пользователя с помощью хеша пароля пользователя, который хранится в локальной базе данных диспетчера учетных записей безопасности Security Account Manager (SAM). Если же клиент применяет доменную учетную запись, сервер передает ответ для проверки контроллеру домена, ибо только контроллеры доменов хранят в своих базах данных Active Directory (AD) копии хешей пользовательских паролей.

В системе Windows Kerberos доверенной третьей стороной является контроллер домена Windows 2000 или более поздней версии, на котором размещается служба центра распространения ключей Kerberos Key Distribution Center (KDC). Центр KDC облегчает процедуру аутентификации между оснащенным средствами Kerberos клиентом и сервером. Служба KDC автоматически устанавливается как компонент системы AD и состоит из двух подсистем: службы аутентификации Authentication Service (AS) и службы предоставления билетов Ticket-Granting Service (TGS).

Когда пользователь регистрируется в домене Windows с использованием протокола Kerberos, клиент Windows первым делом проверяет подлинность пользователя на контроллере домена с помощью пользовательского пароля. В то же время клиент запрашивает билет на выдачу билета Ticket Grant Ticket (TGT) в службу аутентификации. TGT можно рассматривать как временный пароль (по умолчанию время его жизни составляет 8 часов), который будет заменять пароль пользователя в последующих запросах на аутентификацию. Когда пользователю нужно будет обратиться к серверному ресурсу, клиент представит TGT на выдачу TGT для проверки подлинности на серверном ресурсе. Имейте в виду, что, в отличие от NTLM, протокол Kerberos не используется для локальной аутентификации в диспетчере учетных записей безопасности Windows; его сфера применения ограничивается доменной аутентификацией на контроллере домена.

Kerberos - стандартный протокол аутентификации в системе Windows 2000 и в более новых версиях Microsoft. В этих операционных системах протокол аутентификации определяется с использованием механизма согласования. Если предлагаемый по умолчанию протокол Kerberos не подходит или не поддерживается одним из клиентских либо серверных компонентов, принимающих участие в аутентификации, Windows переходит на использование NTLM.

Почему Kerberos?

Kerberos более эффективен, нежели NTLM, и тому есть несколько причин. При использовании протокола Kerberos хеш пользовательского пароля экспонируется намного реже, чем в случае применения NTLM. Хеш пароля экспонируется только в том случае, когда пользователь запрашивает TGT - в сущности, один раз каждые восемь часов. С другой стороны, в случае применения NTLM хеш пароля экспонируется всякий раз, когда клиент использует NTLM для аутентификации на сервере. В этом состоит важное преимущество протокола Kerberos перед протоколом NTLM; дело в том, что существуют специальные инструменты, проверяющие сетевой трафик на наличие хешей паролей. Эти инструменты захватывают обнаруженные хеши и методом подбора восстанавливают на их основе пароли пользователей.

Еще одно достоинство Kerberos состоит в том, что этот протокол предусматривает использование отметок времени для защиты от атак с повторной передачей пакетов. Вот почему так важно наличие службы синхронизации времени, безупречно функционирующей в Kerberos-центрической среде Windows. В Windows 2000 и более новых версиях системы службы времени работают без предварительной настройки. Если компьютерные часы на разных компьютерах не синхронизированы, это может обернуться дополнительным трафиком в процессе аутентификации по стандарту Kerberos или же - в худшем случае - такая ситуация может вызвать ошибку в процессе аутентификации.

В дополнение к сказанному протокол Kerberos реализует такие усовершенствованные функции аутентификации, как взаимная аутентификация и делегирование аутентификации. Взаимная аутентификация означает, что пользователь и служба проверяют подлинность друг друга, тогда как возможности NTLM ограничиваются проверкой подлинности пользователя. Без этой функции могут возникать ситуации, когда пользователи предоставляют свои учетные данные фиктивному серверу.

Служба может обращаться к удаленным ресурсам от имени пользователя с помощью механизма делегирования аутентификации. Иными словами, пользователь может предоставлять системе-посреднику право подтвердить от своего имени свою (пользователя) подлинность на сервере приложений. В результате сервер приложений получает возможность принимать решения по авторизации не на базе идентичности системы-посредника, а основываясь на идентичности пользователя. Функция делегирования проверки подлинности весьма полезна в многоуровневых приложениях, таких как доступ к базам данных с помощью внешнего интерфейса на базе Web.

Наконец, надо сказать, что, хотя специалисты Microsoft проделали большую работу по модернизации протокола NTLM, а именно создали версию NTLMv2, которая поддерживается в среде NT4 SP4 и более новых версиях, в продукте Microsoft Kerberos реализовано большее число современных алгоритмов шифрования. Я расскажу об этом подробнее в разделе, посвященном средствам шифрования протокола Kerberos

Ограничения протокола NTLM

Преимущества аутентификации средствами протокола Kerberos сомнения не вызывают. Но даже в среде AD Server 2008 Windows часто использует протокол NTLM, например, когда вы подключаетесь к системе Windows, выпущенной до появления Windows 2000, или при подключении к общедоступному ресурсу с помощью команды net use и IP-адреса (а не имени NetBIOS). Кроме того, приложения, у которых имена участников службы service principal names (SPN) не настроены должным образом, будут по-прежнему использовать протокол NTLM.

Чтобы узнать, каким протоколом - NTLM или Kerberos - вы пользуетесь в данный момент, можете визуализировать трафик NTLM с помощью утилиты netmon или другого трассировщика сети; альтернативный вариант - проверить содержимое кэша билетов Kerberos с помощью инструмента klist (который входит в комплекты поставки Windows 7 и Server 2008). В системах Windows 7 и Server 2008 специалисты Microsoft реализовали новые групповые политики, с помощью которых можно отслеживать, а также блокировать использование протокола NTLM вашими пользователями и приложениями. Всего таких политик три: одна для входящего трафика NTLM (для отслеживания и блокировки на уровне сервера), другая для исходящего трафика NTLM (для отслеживания и блокировки на уровне клиента) и третья для доменного трафика (для отслеживания и блокировки на уровне контроллера домена). Они размещаются в контейнере Security Options Group Policy Object (CPO), попасть в который можно, последовательно выбирая пункты Computer Configuration, Windows Settings, Security Settings, Local Policies (см. экран 1). Все они начинаются с элемента Network security: Restrict NTLM:.

Каждая настройка политики имеет параметры audit и block. Когда вы включаете функцию аудита NTLM, программа создает записи журнала событий с исходными данными NTLM и числами 8001, 8002, 8003 и 8004. Журнальные записи хранятся в контейнере Operational с путем доступа Event Viewer (Local), Applications And Services Logs, Microsoft, Windows, NTLM. Я рекомендую для начала провести аудит NTLM в тестовой среде и позаботиться о том, чтобы там были должным образом представлены все ваши приложения. Если начать произвольно блокировать использование протокола, скорее всего, некоторые приложения функционировать не будут. Чтобы не допустить потери событий, следует перед началом тестирования средств аудита NTLM установить решение для сбора событий аудита; можете воспользоваться встроенной службой Windows Event Collector, средствами Event Subscriptions или решением от независимого поставщика. Кроме того, я рекомендую первым делом начать мониторинг NTLM на серверах. Вы можете подключить клиенты для проведения детального анализа, после того как станет очевидно, что сервер использует протокол NTLM. Уяснив, какие приложения используют NTLM, вы можете разработать стратегию блокировки NTLM. Эта стратегия может включать в себя стратегию исключений для устаревших приложений, которые не могут быть переписаны или перенастроены и которые всегда будут требовать применения NTLM.

К сожалению, упомянутые настройки NTLM нельзя применять на старых системах Windows. Однако эти системы допускают возможность управления версиями протокола NTLM. Вы можете, например, отключить фрагмент LM протокола аутентификации NTLM (поскольку этот фрагмент слаб по самой своей природе) или задать принудительное применение протокола NTLMv2. Для этого следует воспользоваться настройкой Network Security: LAN Manager Authentication Level GPO, которая размещается в контейнере Computer Configuration\Windows Settings\Security Settings\Local Policies\Security Options GPO (см. экран 2).

Средства шифрования Kerberos

Криптографические протоколы, используемые протоколами аутентификации, играют важную роль в обеспечении безопасности последних. Как я уже отмечал, в этой области показатели Kerberos выше, чем у протокола NTLM. Алгоритм шифрования RC4 был впервые реализован в протоколе Windows Kerberos в версии Windows 2000 и по сей день поддерживается в системах Server 2008, а также Windows 7 (точнее говоря, поддерживается его версия RC4_HMAC_MD5). В системах Server 2008, Windows Vista и более новых версиях разработчики Microsoft добавили средства поддержки шифрования по стандарту Advanced Encryption Standard, AES, а системы Windows 7 и Server 2008 R2 поддерживают типы шифрования Kerberos AES (AES128_HMAC_SHA1 и AES256_HMAC_SHA1) без предварительной настройки. AES - более новый и мощный алгоритм шифрования, нежели DES. Логика Kerberos на контроллерах доменов перейдет на стандарт шифрования AES, когда вы модернизируете домен AD до уровня Windows 2008 Domain Functional Level (DFL).

В системах Windows 7 и Server 2008 R2 типы шифрования DES для протокола аутентификации Kerberos по умолчанию отключены. Из-за этого могут возникнуть проблемы совместимости, если одно из устаревших приложений жестко закодировано на шифрование только по стандарту DES или если учетная запись Windows, выполняющая ту или иную службу (учетная запись этой службы), настроена на использование только DES-шифрования. Эти службы или приложения выйдут из строя, если вы не сможете перенастроить соответствующую службу либо приложение на поддержку другого типа шифрования (RC4 или AES) либо не восстановите поддержку стандарта DES.

Чтобы выяснить, имеются ли у вас приложения либо службы, закодированные на шифрование исключительно по стандарту DES, можно запустить сетевой трассировщик при старте соответствующего приложения или службы и проверить содержимое полей Etype в заголовках аутентификации Kerberos. Чтобы определить, настроена ли учетная запись пользователя либо компьютера AD или учетная запись компьютера для применения исключительно типов шифрования DES, нужно проверить, выбран ли на вкладке Account свойств объекта параметр Use Kerberos DES encryption types for this account. К этим свойствам можно обратиться из оснастки AD Users and Computers консоли MMC.

Если вы выполните упомянутые выше проверки и окажется, что у вас возникла эта проблема, можете активировать DES-шифрование для аутентификации с помощью Kerberos на компьютерах, функционирующих под Windows 7 или Server 2008 R2, с помощью GPO настройки Network security: настройте типы шифрования, совместимые со стандартом Kerberos; эти настройки расположены в контейнере Computer Configuration, Windows Settings, Security Settings, Local Policies, Security Options GPO.

Итак, из двух протоколов аутентификации Windows предпочтительным является протокол Kerberos. Администраторам следует всегда настаивать на том, чтобы пользователи и приложения применяли именно Kerberos, а не NTLM. Новые ограничения по использованию NTLM, реализованные в системах Windows 7 и Server 2008 R2, открывают перед нами отличную возможность для достижения этой цели.

Жан де Клерк ([email protected]) - сотрудник Security Office компании HP. Специализируется на управлении идентификационными параметрами и безопасностью в продуктах Microsoft

Аутентификация в системах Windows Server 2008 R2 и Windows 7

Работая в среде Windows каждый системный администратор так или иначе сталкивается с системами аутентификации. Но для многих этот механизм представляет собой черный ящик, когда суть происходящих процессов остается неясна. В тоже время от правильной настройки аутентификации напрямую зависит безопасность сети, поэтому важно не только знать способы и протоколы, но и представлять их работу, хотя бы на общем уровне.

В рамках данного материала мы будем рассматривать сознательно упрощенное представление процедур аутентификации, достаточное для понимания базового принципа работы, впоследствии данные знания могут быть углублены путем изучения специализированной литературы.

Для начала внесем ясность в термины. Многие путают понятия аутентификации и авторизации, хотя это различные процедуры.

• Аутентификация - происходит от английского слова authentication , которое можно перевести как идентификация или проверка подлинности . Это полностью отражает суть процесса - проверка подлинности пользователя, т.е. мы должны удостовериться, что пользователь, пытающийся получить доступ к системе именно тот, за кого себя выдает.
• Авторизация - перевод слова authorization означает разрешение , т.е. проверка прав доступа к какому-либо объекту. Процесс авторизации может быть применен только к аутентифицированному пользователю, так как перед тем, как проверять права доступа, мы должны выяснить личность объекта, которому мы собираемся предоставить какие-либо права.

Чтобы проще представить себе этот процесс проведем простую аналогию. Вы находитесь за границей и вас останавливает полицейский, вы предъявляете свой паспорт. Полицейский проверяет данные в паспорте и сверяет фотографию - это процесс аутентификации. Убедившись, что вы это вы, полицейский просит показать визу - это процесс авторизации, т.е. вашего права здесь находиться.

Точно также, сотрудник полиции, остановив трудового мигранта и проверив его паспорт, просит разрешение на работу, если разрешения нет, то зарубежный гость успешно прошел аутентификацию, но провалил авторизацию. Если аутентификация не пройдена, то до авторизации дело не дойдет.

Для аутентификации в компьютерных системах традиционно используется сочетания имени пользователя и некой секретной фразы (пароля), позволяющей определить, что пользователь именно тот, за кого себя выдает. Существуют также и иные способы аутентификации, например, по смарт-карте, но в данной статье мы их касаться не будем.

Локальная аутентификация

Прежде всего начнем с локальной аутентификации, когда пользователь хочет войти непосредственно на рабочую станцию, не входящую в домен. Что происходит после того, как пользователь ввел свой логин и пароль? Сразу после этого введенные данные передаются подсистеме локальной безопасности (LSA), которая сразу преобразует пароль в хэш, хэширование - это одностороннее криптографическое преобразование, делающее восстановление исходной последовательности невозможным. В открытом виде пароль нигде в системе не хранится и не фигурирует, пользователь - единственный кто его знает.

Затем служба LSA обращается к диспетчеру учетных записей безопасности (SAM) и сообщает ему имя пользователя. Диспетчер обращается в базу SAM и извлекает оттуда хэш пароля указанного пользователя, сгенерированный при создании учетной записи (или в процессе смены пароля).

Затем LSA сравнивает хэш введенного пароля и хэш из базы SAM, в случае их совпадения аутентификация считается успешной, а хэш введенного пароля помещается в хранилище службы LSA и находится там до окончания сеанса пользователя.

В случае входа пользователя в домен, для аутентификации используются иные механизмы, прежде всего протокол Kerberos, однако, если одна из сторон не может его использовать, по согласованию могут быть использованы протоколы NTLM и даже устаревший LM. Работу этих протоколов мы будем рассматривать ниже.

LAN Manager (LM)

Протокол LAN Manager возник на заре зарождения локальных сетей под управлением Windows и впервые был представлен в Windows 3.11 для рабочих групп , откуда перекочевал в семейство Windows 9.х . Мы не будем рассматривать этот протокол, так как в естественной среде он уже давно не встречается, однако его поддержка, в целях совместимости, присутствует до сих пор. И если современной системе поступит запрос на аутентификацию по протоколу LM, то, при наличии соответствующих разрешений, он будет обработан.

Что в этом плохого? Попробуем разобраться. Прежде всего разберемся, каким образом создается хэш пароля для работы с протоколом LM, не вдаваясь в подробности обратим ваше внимание на основные ограничения:

• Пароль регистронезависимый и приводится к верхнему регистру.
• Длина пароля - 14 символов, более короткие пароли дополняются при создании хэша нулями.
• Пароль делится пополам и для каждой части создается свой хэш по алгоритму DES.

Исходя из современных требований к безопасности можно сказать, что LM-хэш практически не защищен и будучи перехвачен очень быстро расшифровывается. Сразу оговоримся, прямое восстановление хэша невозможно, однако в силу простоты алгоритма шифрования возможен подбор соответствующей паролю комбинации за предельно короткое время.

А теперь самое интересное, LM-хэш, в целях совместимости, создается при вводе пароля и хранится в системах по Windows XP включительно. Это делает возможной атаку, когда системе целенаправленно присылают LM-запрос и она его обрабатывает. Избежать создания LM-хэша можно изменив политику безопасности или используя пароли длиннее 14 символов. В системах, начиная с Windows Vista и Server 2008, LM-хэш по умолчанию не создается.

NT LAN Manager (NTLM)

Новый протокол аутентификации появился в Windows NT и благополучно, с некоторыми изменениями, дожил до наших дней. А до появления Kerberos в Windows 2000 был единственным протоколом аутентификации в домене NT.

Сегодня протокол NTLM, точнее его более современная версия NTLMv2, применяются для аутентификации компьютеров рабочих групп, в доменных сетях Active Directory по умолчанию применяется Kerberos, однако если одна из сторон не может применить этот протокол, то по согласованию могут быть использованы NTLMv2, NTLM и даже LM.

Принцип работы NTLM имеет много общего с LM и эти протоколы обратно совместимы, но есть и существенные отличия. NT-хэш формируется на основе пароля длиной до 128 символов по алгоритму MD4, пароль регистрозависимый и может содержать не только ACSII символы, но и Unicode, что существенно повышает его стойкость по сравнению с LM.

Как происходит работа по протоколу NTLM? Рассмотрим следующую схему:

Допустим локальный компьютер хочет получить доступ к некоторому файловому ресурсу на другом ПК, который мы будем считать сервером, при этом совсем не обязательно наличие на этом ПК северной ОС или серверных ролей. С точки зрения протокола NTLM клиент это тот, кто обращается, сервер - к кому обращаются.

Чтобы получить доступ к ресурсу клиент направляет серверу запрос с именем пользователя. В ответ сервер передает ему случайное число, называемое запросом сервера . Клиент в свою очередь шифрует данный запрос по алгоритму DES, используя в качестве ключа NT-хэш пароля, однако, несмотря на то, что NT-хэш 128-битный, в силу технических ограничений используется 40 или 56 битный ключ (хеш делится на три части и каждая часть шифрует запрос сервера отдельно).

Зашифрованный хэшем пароля запрос сервера называется ответом NTLM и передается обратно серверу, сервер извлекает из хранилища SAM хэш пароля того пользователя, чье имя было ему передано и выполняет аналогичные действия с запросом сервера, после чего сравнивает полученный результат с ответом NTLM. Если результаты совпадают, значит пользователь клиента действительно тот, за кого себя выдает, и аутентификация считается успешной.

В случае доменной аутентификации процесс протекает несколько иначе. В отличие от локальных пользователей, хэши паролей которых хранятся в локальных базах SAM, хэши паролей доменных пользователей хранятся на контроллерах доменов. При входе в систему LSA отправляет доступному контроллеру домена запрос с указанием имени пользователя и имени домена и дальнейший процесс происходит как показано выше.

В случае получения доступа к третьим ресурсам схема также немного изменяется:

Получив запрос от клиента, сервер точно также направит ему запрос сервера, но получив NTLM-ответ он не сможет вычислить значение для проверки на своей стороне, так как не располагает хэшем пароля доменного пользователя, поэтому он перенаправляет NTLM-ответ контроллеру домена и отправляет ему свой запрос сервера. Получив эти данные, контроллер домена извлекает хэш указанного пользователя и вычисляет на основе запроса сервера проверочную комбинацию, которую сравнивает с полученным NTLM-ответом, при совпадении серверу посылается сообщение, что аутентификация прошла успешно.

Как видим, хэш пароля ни при каких обстоятельствах по сети не передается. Хэш введенного пароля хранит служба LSA, хэши паролей пользователей хранятся либо в локальных хранилищах SAM, либо в хранилищах контроллера домена.

Но несмотря на это, протокол NTLM на сегодняшний день считаться защищенным не может. Слабое шифрование делает возможным достаточно быстро восстановить хэш пароля, а если использовался не только NTLM, а еще и LM-ответ, то и восстановить пароль.

Но и перехваченного хэша может оказаться вполне достаточно, так как NTLM-ответ генерируется на базе пароля пользователя и подлинность клиента сервером никак не проверяется, то возможно использовать перехваченные данные для неавторизованного доступа к ресурсам сети. Отсутствие взаимной проверки подлинности также позволяет использовать атаки плана человек посередине, когда атакующий представляется клиенту сервером и наоборот, устанавливая при этом два канала и перехватывая передаваемые данные.

NTLMv2

Осознавая, что протокол NTLM не соответствует современным требованиям безопасности, с выходом Windows 2000 Microsoft представила вторую версию протокола NTLMv2, который был серьезно доработан в плане улучшений криптографической стойкости и противодействия распространенным типам атак. Начиная с Windows 7 / Server 2008 R2 использование протоколов NTLM и LM по умолчанию выключено.

Сразу рассмотрим схему с контроллером домена, в случае его отсутствия схема взаимодействия не меняется, только вычисления, производимые контроллером домена, выполняются непосредственно на сервере.

Как и в NTLM, клиент при обращении к серверу сообщает ему имя пользователя и имя домена, в ответ сервер передает ему случайное число - запрос сервера . В ответ клиент генерирует также случайное число, куда, кроме прочего, добавляется метка времени, которое называется запрос клиента . Наличие метки времени позволяет избежать ситуации, когда атакующий первоначально накапливает перехваченные данные, а потом с их помощью осуществляет атаку.

Запрос сервера объединяется с запросом клиента и от этой последовательности вычисляется HMAC-MD5 хэш. После чего от данного хэша берется еще один HMAC-MD5 хэш, ключом в котором выступает NT-хэш пароля пользователя. Получившийся результат называется NTLMv2-ответом и вместе с запросом клиента пересылается серверу.

Криптостойкость данного алгоритма является актуальной и на сегодняшний день, известно только два случая взлома данного хэша, один из них произведен компанией Symantec в исследовательских целях. Можно с уверенностью сказать, что в настоящий момент нет массовых инструментов для атак на NTLMv2, в отличие от NTLM, взломать который может любой вдумчиво прочитавший инструкцию школьник.

Сервер, получив NTLMv2-ответ и запрос клиента, объединяет последний с запросом сервера и также вычисляет HMAC-MD5 хэш, затем передает его вместе с ответом контроллеру домена. Тот извлекает из хранилища сохраненный хэш пароля пользователя и производит вычисления над HMAC-MD5 хешем запросов сервера и клиента, сравнивая получившийся результат с переданным ему NTLMv2-ответом. В случае совпадения серверу возвращается ответ об успешной аутентификации.

При этом, как вы могли заметить, NTLMv2, также, как и его предшественник, не осуществляет взаимную проверку подлинности, хотя в некоторых материалах в сети это указывается.

Настройки безопасности

Теперь, когда вы имеете представление о работе протоколов аутентификации самое время поговорить о настройках безопасности. NTLMv2 вполне безопасный протокол, но если система настроена неправильно, то злоумышленник может послать NTLM или LM запрос и получить соответствующий ответ, который позволит успешно осуществить атаку.

За выбор протокола аутентификации отвечает локальная или групповая политика. Откроем редактор политик и перейдем в Конфигурация компьютера - Конфигурация Windows - Политики безопасности - Локальные политики - Параметры безопасности , в этом разделе найдем политику Сетевая безопасность: уровень проверки подлинности LAN Manager .

В этом же разделе находится политика Сетевая безопасность: не хранить хэш-значения LAN Manager при следующей смене пароля , которая запрещает создание LM-хэша, по умолчанию активна начиная с Vista / Server 2008.

В нашей же политике мы видим широкий выбор значений, очевидно, что сегодня безопасными могут считаться политики начиная с и ниже по списку.

Эти же значения можно задать через реестр, что удобно в сетях уровня рабочей группы, для этого в разделе HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Lsa нужно создать параметр DWORD с именем LmCompatibilityLevel , который может принимать значения от 0 до 5. Рассмотрим их подробнее:

Наименование настройки	Клиентский компьютер	Контроллер домена	Lm Compatibility Level
Отправлять LM- и NTLM-ответы	Клиентские компьютеры используют LM и NTLM аутентификацию , и никогда не используют сеансовую безопасность NTLMv2.		0
Отправлять LM- и NTLM- использовать сеансовую безопасность NTLMv2	Клиентские компьютеры используют LM и NTLM аутентификацию, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	1
Отправлять только NTLM-ответ	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv1, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	2
Отправлять только NTLMv2-ответ		Контроллеры домена допускают проверку подлинности LM, NTLM и NTLMv2.	3
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются принимать аутентификацию LM, и будут принимать только NTLM и NTLMv2.	4
Отправлять только NTLMv2-ответ. Отказывать LM и NTLM.	Клиентские компьютеры используют проверку подлинности NTLMv2, и используют сеансовую безопасность NTLMv2, если сервер поддерживает ее.	Контроллеры домена отказываются принимать аутентификацию LM и NTLM, и будут принимать только NTLMv2.	5

Внимательный читатель, изучая данную таблицу, обязательно обратит внимание на сеансовую безопасность NTLMv2 . Данная возможность, как и вообще все взаимодействие по NTLMv2, довольно плохо документированы, поэтому многие понимают смысл этой возможности неправильно. Но на самом деле все довольно несложно.

После того, как клиент пройдет аутентификацию формируется ключ сеанса, который используется для подтверждения подлинности при дальнейшем взаимодействии. Ключ сеанса NTLM основан только на NT-хэше и будет одинаковым до тех пор, пока клиент не поменяет пароль пользователя. Какие угрозы безопасности это несет пояснять, нам кажется, не надо. Сеансовая безопасность NTLMv2 подразумевает вычисление ключа сеанса с использованием не только NT-хэша, но и запросов сервера и клиента, что делает ключ уникальным и гораздо более стойким к возможным атакам. При этом данная возможность может быть использована совместно с NTLM или LM аутентификацией.

Мы надеемся, что данный материал поможет вам глубже понять процессы аутентификации в системах Windows. В мы подробно остановимся на устройстве и работе протокола Kerberos.