Аутентификация: это что? Основные понятия. Идентификация и аутентификация: основные понятия

Идентификация и аутентификация представляют собой основу современных программно-технических средств безопасности, так как любые другие сервисы в основном рассчитаны на обслуживание указанных субъектов. Эти понятия представляют собой своеобразную первую линию обороны, обеспечивающую пространства организации.

Что это такое?

Идентификация и аутентификация имеют разные функции. Первая предоставляет субъекту (пользователю или процессу, который действует от его имени) возможность сообщить собственное имя. При помощи аутентификации уже вторая сторона окончательно убеждается в том, что субъект действительно представляет собой того, за кого он себя выдает. Нередко в идентификация и аутентификация заменяются словосочетаниями «сообщение имени» и «проверка подлинности».

Сами они подразделяются на несколько разновидностей. Далее мы рассмотрим, что собой представляют идентификация и аутентификация и какими они бывают.

Аутентификация

Данное понятие предусматривает два вида: одностороннюю, когда клиент предварительно должен доказать серверу свою подлинность, и двустороннюю, то есть когда ведется взаимное подтверждение. Стандартный пример того, как проводится стандартная идентификация и аутентификация пользователей, - это процедура входа в определенную систему. Таким образом, разные типы могут использоваться в различных объектах.

В сетевой среде, когда идентификация и аутентификация пользователей осуществляются на территориально разнесенных сторонах, рассматриваемый сервис отличается двумя основными аспектами:

• что выступает в качестве аутентификатора;
• как именно был организован обмен данными аутентификации и идентификации и как обеспечивается его защита.

Чтобы подтвердить свою подлинность, субъектом должна быть предъявлена одна из следующих сущностей:

• определенная информация, которая ему известна (личный номер, пароль, специальный криптографический ключ и т. д.);
• определенная вещь, которой он владеет (личная карточка или какое-то другое устройство, имеющее аналогичное назначение);
• определенная вещь, являющаяся элементом его самого (отпечатки пальцев, голос и прочие биометрические средства идентификации и аутентификации пользователей).

Особенности систем

В открытой сетевой среде стороны не имеют доверенного маршрута, а это говорит о том, что в общем случае информация, передаваемая субъектом, может в конечном итоге не совпадать с информацией, полученной и используемой при проверке подлинности. Требуется обеспечение безопасности активного и пассивного прослушивания сети, то есть защита от корректировки, перехвата или воспроизведения различных данных. Вариант передачи паролей в открытом виде является неудовлетворительным, и точно так же не может спасти положение и шифрование паролей, так как им не обеспечивается защита от воспроизведения. Именно поэтому сегодня используются более сложные протоколы аутентификации.

Надежная идентификация имеет трудности не только по причине различных но еще и по целому ряду других причин. В первую очередь практически любые аутентификационные сущности могут похищаться, подделываться или выведываться. Также присутствует определенное противоречие между надежностью используемой системы, с одной стороны, и удобствами системного администратора или пользователя - с другой. Таким образом, из соображения безопасности требуется с некоторой частотой запрашивать у пользователя повторное введение его аутентификационной информации (так как вместо него может уже сидеть какой-нибудь другой человек), а это не только создает дополнительные хлопоты, но еще и значительно увеличивает шанс на то, что кто-то может подсматривать ввод информации. Помимо всего прочего, надежность средства защиты существенно сказывается на его стоимости.

Современные системы идентификации и аутентификации поддерживают концепцию единого входа в сеть, что в первую очередь позволяет удовлетворять требования в плане удобства для пользователей. Если стандартная корпоративная сеть имеет множество информационных сервисов, предусматривающих возможность независимого обращения, то в таком случае многократное введение личных данных становится чересчур обременительным. На данный момент пока еще нельзя сказать, что использование единого входа в сеть считается нормальным, так как доминирующие решения еще не сформировались.

Таким образом, многие стараются найти компромисс между доступностью по цене, удобством и надежностью средств, которыми обеспечивается идентификация/аутентификация. Авторизация пользователей в данном случае осуществляется по индивидуальным правилам.

Отдельное внимание стоит уделить тому, что используемый сервис может быть выбран в качестве объекта атаки на доступность. Если выполнена таким образом, чтобы после некоторого числа неудачных попыток возможность ввода была заблокирована, то в таком случае злоумышленниками может останавливаться работа легальных пользователей путем буквально нескольких нажатий клавиш.

Парольная аутентификация

Главным достоинством такой системы является то, что она является предельно простой и привычной для большинства. Пароли уже давным-давно используются операционными системами и другими сервисами, и при грамотном использовании ими обеспечивается уровень безопасности, который является вполне приемлемым для большинства организаций. Но с другой стороны, по общей совокупности характеристик подобные системы представляют собой самое слабое средство, которым может осуществляться идентификация/аутентификация. Авторизация в таком случае становится достаточно простой, так как пароли должны быть запоминающимися, но при этом простые комбинации нетрудно угадать, особенно если человек знает пристрастия конкретного пользователя.

Иногда бывает так, что пароли, в принципе, не держатся в секрете, так как имеют вполне стандартные значения, указанные в определенной документации, и далеко не всегда после того, как устанавливается система, их меняют.

При вводе пароль можно посмотреть, причем в некоторых случаях люди используют даже специализированные оптические приборы.

Пользователи, основные субъекты идентификации и аутентификации, нередко могут сообщать пароли коллегам для того, чтобы те на определенное время подменили владельца. В теории в таких ситуациях будет правильнее всего применять специальные средства управления доступом, но на практике это никем не используется. А если пароль знают два человека, это крайне сильно увеличивает шансы на то, что в итоге о нем узнают и другие.

Как это исправить?

Есть несколько средств, как может быть защищена идентификация и аутентификация. Компонент обработки информации может обезопаситься следующим:

• Наложением различных технических ограничений. Чаще всего устанавливаются правила на длину пароля, а также содержание в нем определенных символов.
• Управлением срока действия паролей, то есть необходимостью их периодической замены.
• Ограничением доступа к основному файлу паролей.
• Ограничением общего количества неудачных попыток, доступных при входе в систему. Благодаря этому злоумышленниками должны выполняться только действия до выполнения идентификации и аутентификации, так как метод перебора нельзя будет использовать.
• Предварительным обучением пользователей.
• Использованием специализированных программных генераторов паролей, которые позволяют создавать такие комбинации, которые являются благозвучными и достаточно запоминающимися.

Все указанные меры могут использоваться в любом случае, даже если вместе с паролями будут применяться также и другие средства аутентификации.

Одноразовые пароли

Рассмотренные выше варианты являются многоразовыми, и в случае раскрытия комбинации злоумышленник получает возможность выполнять определенные операции от имени пользователя. Именно поэтому в качестве более сильного средства, устойчивого к возможности пассивного прослушивания сети, используются одноразовые пароли, благодаря которым система идентификации и аутентификации становится гораздо более безопасной, хоть и не такой удобной.

На данный момент одним из наиболее популярных программных генераторов одноразовых паролей является система под названием S/KEY, выпущенная компанией Bellcore. Основная концепция этой системы заключается в том, что имеется определенная функция F, которая известна как пользователю, так и серверу аутентификации. Далее представлен секретный ключ К, который известен только определенному пользователю.

При начальном администрировании пользователя данная функция используется к ключу определенное количество раз, после чего происходит сохранение полученного результата на сервере. В дальнейшем процедура проверки подлинности выглядит так:

1. На пользовательскую систему от сервера приходит число, которое на 1 меньше количества раз использования функции к ключу.
2. Пользователем используется функция к имеющемуся секретному ключу то количество раз, которое было установлено в первом пункте, после чего результат отправляется через сеть непосредственно на сервер аутентификации.
3. Сервером используется данная функция к полученному значению, после чего результат сравнивается с сохраненной ранее величиной. Если результаты совпадают, то в таком случае подлинность пользователя является установленной, а сервер сохраняет новое значение, после чего снижает счетчик на единицу.

На практике реализация данной технологии имеет несколько более сложную структуру, но на данный момент это не столь важно. Так как функция является необратимой, даже в случае перехвата пароля или получения несанкционированного доступа к серверу аутентификации не предоставляет возможности получить секретный ключ и каким-либо образом предсказать, как конкретно будет выглядеть следующий одноразовый пароль.

В России в качестве объединенного сервиса используется специальный государственный портал - "Единая система идентификации/аутентификации" ("ЕСИА").

Еще один подход к надежной системе аутентификации заключается в том, чтобы новый пароль генерировался через небольшие промежутки времени, что тоже реализуется через использование специализированных программ или различных интеллектуальных карт. В данном случае сервер аутентификации должен воспринимать соответствующий алгоритм генерации паролей, а также определенные ассоциированные с ним параметры, а помимо этого, должна присутствовать также синхронизация часов сервера и клиента.

Kerberos

Впервые сервер аутентификации Kerberos появился в середине 90-х годов прошлого века, но с тех пор он уже успел получить огромнейшее количество принципиальных изменений. На данный момент отдельные компоненты данной системы присутствуют практически в каждой современной операционной системе.

Главным предназначением данного сервиса является решение следующей задачи: присутствует определенная незащищенная сеть, и в ее узлах сосредоточены различные субъекты в виде пользователей, а также серверных и клиентских программных систем. У каждого такого субъекта присутствует индивидуальный секретный ключ, и для того чтобы у субъекта С появилась возможность доказать собственную подлинность субъекту S, без которой тот попросту не станет его обслуживать, ему необходимо будет не только назвать себя, но еще и показать, что он знает определенный секретный ключ. При этом у С нет возможности просто отправить в сторону S свой секретный ключ, так как в первую очередь сеть является открытой, а помимо этого, S не знает, да и, в принципе, не должен знать его. В такой ситуации используется менее прямолинейная технология демонстрации знания этой информации.

Электронная идентификация/аутентификация через систему Kerberos предусматривает ее использование в качестве доверенной третьей стороны, которая имеет информацию о секретных ключах обслуживаемых объектов и при необходимости оказывает им помощь в проведении попарной проверки подлинности.

Таким образом, клиентом сначала отправляется в систему запрос, который содержит необходимую информацию о нем, а также о запрашиваемой услуге. После этого Kerberos предоставляет ему своеобразный билет, который шифруется секретным ключом сервера, а также копию некоторой части данных из него, которая засекречивается ключом клиента. В случае совпадения устанавливается, что клиентом была расшифрована предназначенная ему информация, то есть он смог продемонстрировать, что секретный ключ ему действительно известен. Это говорит о том, что клиент является именно тем лицом, за которое себя выдает.

Отдельное внимание здесь следует уделить тому, что передача секретных ключей не осуществлялась по сети, и они использовались исключительно для шифрования.

Проверка подлинности с использованием биометрических данных

Биометрия включает в себя комбинацию автоматизированных средств идентификации/аутентификации людей, основанную на их поведенческих или физиологических характеристиках. Физические средства аутентификации и идентификации предусматривают проверку сетчатки и роговицы глаз, отпечатков пальцев, геометрии лица и рук, а также другой индивидуальной информации. Поведенческие же характеристики включают в себя стиль работы с клавиатурой и динамику подписи. Комбинированные методы представляют собой анализ различных особенностей голоса человека, а также распознавание его речи.

Такие системы идентификации/аутентификации и шифрования используются повсеместно во многих странах по всему миру, но на протяжении длительного времени они отличались крайне высокой стоимостью и сложностью в применении. В последнее же время спрос на биометрические продукты значительно увеличился по причине развития электронной коммерции, так как, с точки зрения пользователя, намного удобнее предъявлять себя самого, чем запоминать какую-то информацию. Соответственно, спрос рождает предложение, поэтому на рынке начали появляться относительно недорогие продукты, которые в основном ориентированы на распознавание отпечатков пальцев.

В преимущественном большинстве случаев биометрия используется в комбинации с другими аутентификаторами наподобие Нередко биометрическая аутентификация представляет собой только первый рубеж защиты и выступает в качестве средства активизации интеллектуальных карт, включающих в себя различные криптографические секреты. При использовании данной технологии биометрический шаблон сохраняется на этой же карте.

Активность в сфере биометрии является достаточно высокой. Уже существует соответствующий консорциум, а также довольно активно ведутся работы, направленные на стандартизацию различных аспектов технологии. Сегодня можно увидеть множество рекламных статей, в которых биометрические технологии преподносятся в качестве идеального средства обеспечения повышенной безопасности и при этом доступного широким массам.

ЕСИА

Система идентификации и аутентификации ("ЕСИА") представляет собой специальный сервис, созданный для того, чтобы обеспечить реализацию различных задач, связанных с проверкой подлинности заявителей и участников межведомственного взаимодействия в случае предоставления каких-либо муниципальных или государственных услуг в электронной форме.

Для того чтобы получить доступ к "Единому порталу государственных структур", а также каким-либо другим информационным системам инфраструктуры действующего электронного правительства, для начала нужно будет пройти регистрацию учетной записи и, как следствие, получить ПЭП.

Уровни

Портал предусматривает три основных уровня учетных записей для физических лиц:

• Упрощенная. Для ее регистрации достаточно просто указать свою фамилию и имя, а также какой-то определенный канал коммуникации в виде адреса электронной почты или мобильного телефона. Это первичный уровень, с помощью которого у человека открывается доступ только к ограниченному перечню различных государственных услуг, а также возможностей существующих информационных систем.
• Стандартная. Для ее получения изначально нужно оформить упрощенную учетную запись, а потом уже предоставить также дополнительные данные, включая информацию из паспорта и номер страхового индивидуального лицевого счета. Указанная информация автоматически проверяется через информационные системы Пенсионного фонда, а также Федеральную миграционную службу, и, если проверка проходит успешно, учетная запись переводится на стандартный уровень, что открывает пользователю расширенный перечень государственных услуг.
• Подтвержденная. Для получения такого уровня учетной записи единая система идентификации и аутентификации требует от пользователей стандартный аккаунт, а также подтверждение личности, которое выполняется через личное посещение отделения уполномоченной службы или посредством получения кода активации через заказное письмо. В том случае, если подтверждение личности окажется успешным, учетная запись перейдет на новый уровень, а перед пользователем откроется доступ к полному перечню необходимых государственных услуг.

Несмотря на то что процедуры могут показаться достаточно сложными, на самом деле ознакомиться с полным перечнем необходимых данных можно непосредственно на официальном сайте, поэтому полноценное оформление вполне возможно на протяжении нескольких дней.

Всем нам знакома процедура входа в собственный аккаунт в соцсети, онлайн-игре или электронной почте: сообщаем логин и пароль – получаем доступ к личной страничке. В Рунете и локализованных системах это часто называется авторизацией, что с технической точки зрения в корне неверно: нажатие Enter в форме ввода запускает два совершенно разных процесса – аутентификацию и авторизацию. При возникновении ошибок необходимо четко понимать, на каком этапе происходит сбой.

Естественно, и аутентификацию, и авторизацию используют не только в процессе получения доступа к сетевым аккаунтам. Автоматизированные системы, EDI, передача данных, пластиковые банковские карты – мы не один раз в день проходим эти процедуры в автоматическом режиме.

В англоязычных системах путаницы с терминологией не возникает: пользователь вообще не задумывается, чем отличается аутентификация от авторизации, ведь обе процедуры от его глаз скрыты. Предлагается «войти в систему» – «log in, logging in».

Сравнение

Как проходит процедура аутентификации? Вот некий пользователь вознамерился прочитать свежий спам в своем электронном почтовом ящике. Он заходит на сайт почтового сервиса, читает рекламу и новости, но никаких писем ему пока не показывают – система не знает ни о его личности, ни о его намерениях. Когда в форму ввода логина и пароля он впишет свои «username/qwerty» и отправит эту информацию, начнется процесс аутентификации. Система проверит, существует ли пользователь с таким именем, совпадает ли введенный пароль с его учетной записью. Во многих случаях соответствия подобных идентификаторов достаточно, однако сервисы, где безопасность данных в приоритете, могут запрашивать и другие сведения: наличие сертификата, определенный IP-адрес или дополнительный код верификации.

Пройденная аутентификация означает, что пользователь действительно тот, кем представляется. Однако этого мало для предоставления ему доступа к данным – начинается процесс авторизации. В случае с почтовыми сервисами клиенты имеют равные права: каждый из них может просматривать письма и документы, редактировать их и создавать новые. А вот в социальных сетях или на форумах посетители принадлежат к определенной группе, и авторизация помогает системе определить, что позволено Юпитеру и не позволено быку. К примеру, у вас нет права писать сообщения пользователю, который добавил вас в черный список; вы не можете добавлять в сообщения ссылки на видео, пока не набрали определенное количество постов; вы можете просматривать фотографии человека, добавившего вас «в друзья». В локальных системах у учетной записи пользователя может не быть доступа к некоторым программам, стоять запрет на редактирование или копирование документов.

В процессе авторизации проверяется наличие прав на конкретные действия у владельца аккаунта или учетки. Это происходит не только во время входа в систему, но и при любой попытке совершить какие-либо манипуляции с данными. В этом состоит отличие аутентификации от авторизации: первая – процедура одноразовая для текущей сессии, вторую пользователь проходит постоянно перед запуском любого процесса.

Запомнить, в чем разница между аутентификацией и авторизацией, обычно позволяет аналогия с закрытыми объектами промышленных комплексов. При входе посетитель предъявляет удостоверение личности (ввод логина и пароля), а сотрудник охраны проверяет по базе данных, можно ли этого человека впустить. Если документ подлинный и фамилия есть в списке – вход на территорию объекта разрешен. Чтобы попасть в лабораторию, нужен один пропуск, в пресс-центр – другой, на вывоз мусора – третий. Служба безопасности проверяет право на доступ к объектам и разрешает или запрещает персоналу определенные действия. Так проходит авторизация.

Процесс аутентификации запускается пользователем при входе в систему: он предоставляет идентификационные данные, будь то пара логин/пароль, отпечаток пальца, установленный сертификат, карта и ее PIN-код. При этом возможны ошибки со стороны клиента. Авторизация запускается сервером автоматически, если аутентификация завершена успешно, и действия пользователя на данный процесс не влияют.

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.

Учитывая степень доверия и политику безопасности систем, проводимая проверка подлинности может быть односторонней или взаимной. Обычно она проводится с помощью криптографических методов.

Аутентификацию не следует путать с авторизацией (процедурой предоставления субъекту определённых прав) и идентификацией (процедурой распознавания субъекта по его идентификатору).

История

С древних времён перед людьми стояла довольно сложная задача - убедиться в достоверности важных сообщений. Придумывались речевые пароли, сложные печати. Появление методов аутентификации с применением механических устройств сильно упрощало задачу, например, обычный замок и ключ были придуманы очень давно. Пример системы аутентификации можно увидеть в старинной сказке «Приключения Али́-Бабы́ и сорока разбойников» . В этой сказке говорится о сокровищах, спрятанных в пещере. Пещера была загорожена камнем. Отодвинуть его можно было только с помощью уникального речевого пароля: «Сезам, откройся!».

В настоящее время в связи с обширным развитием сетевых технологий, автоматическая аутентификация используется повсеместно.

Элементы системы аутентификации

В любой системе аутентификации обычно можно выделить несколько элементов :

• субъект , который будет проходить процедуру аутентификации
• характеристика субъекта - отличительная черта
• хозяин системы аутентификации , несущий ответственность и контролирующий её работу
• сам механизм аутентификации , то есть принцип работы системы
• механизм, предоставляющий или лишающий субъекта определенных прав доступа

Факторы аутентификации

Ещё до появления компьютеров использовались различные отличительные черты субъекта, его характеристики. Сейчас использование той или иной характеристики в системе зависит от требуемой надёжности, защищенности и стоимости внедрения. Выделяют 3 фактора аутентификации :

• Что-то, что мы знаем - пароль . Это секретная информация, которой должен обладать только авторизованный субъект. Паролем может быть речевое слово, текстовое слово, комбинация для замка или персональный идентификационный номер (PIN). Парольный механизм может быть довольно легко реализован и имеет низкую стоимость. Но имеет существенные минусы: сохранить пароль в секрете зачастую бывает проблематично, злоумышленники постоянно придумывают новые методы кражи, взлома и подбора пароля (см. бандитский криптоанализ). Это делает парольный механизм слабозащищенным.
• Что-то, что мы имеем - устройство аутентификации . Здесь важен факт обладания субъектом каким-то уникальным предметом. Это может быть личная печать, ключ от замка , для компьютера это файл данных, содержащих характеристику. Характеристика часто встраивается в специальное устройство аутентификации, например, пластиковая карта , смарт-карта . Для злоумышленника заполучить такое устройство становится более проблематично, чем взломать пароль, а субъект может сразу же сообщить в случае кражи устройства. Это делает данный метод более защищенным, чем парольный механизм, однако, стоимость такой системы более высокая.
• Что-то, что является частью нас - биометрика . Характеристикой является физическая особенность субъекта. Это может быть портрет, отпечаток пальца или ладони , голос или особенность глаза . С точки зрения субъекта, данный метод является наиболее простым: не надо ни запоминать пароль, ни переносить с собой устройство аутентификации. Однако, биометрическая система должна обладать высокой чувствительностью, чтобы подтверждать авторизованного пользователя, но отвергать злоумышленника со схожими биометрическими параметрами. Также стоимость такой системы довольно велика. Но несмотря на свои минусы, биометрика остается довольно перспективным фактором.

Способы аутентификации

Аутентификация по многоразовым паролям

Один из способов аутентификации в компьютерной системе состоит во вводе вашего пользовательского идентификатора, в просторечии называемого «логином » (англ. login - регистрационное имя пользователя) и пароля - некой конфиденциальной информации. Достоверная (эталонная) пара логин-пароль хранится в специальной базе данных.

Простая аутентификация имеет следующий общий алгоритм :

1. Субъект запрашивает доступ в систему и вводит личный идентификатор и пароль
2. Введенные уникальные данные поступают на сервер аутентификации, где сравниваются с эталонными
3. При совпадении данных с эталонными, аутентификация признается успешной, при различии - субъект перемещается к 1-му шагу

Введённый субъектом пароль может передаваться в сети двумя способами:

• Незашифрованно, в открытом виде, на основе протокола парольной аутентификации ( , PAP)
• С использованием шифрования SSL или TLS . В этом случае уникальные данные, введённые субъектом передаются по сети защищенно.

Защищенность

С точки зрения максимальной защищенности, при хранении и передаче паролей следует использовать однонаправленные функции . Обычно для этих целей используются криптографически стойкие хэш-функции . В этом случае на сервере хранится только образ пароля. Получив пароль и проделав его хэш-преобразование , система сравнивает полученный результат с эталонным образом, хранящимся в ней. При их идентичности, пароли совпадают. Для злоумышленника, получившего доступ к образу, вычислить сам пароль практически невозможно.

Использование многоразовых паролей имеет ряд существенных минусов. Во-первых, сам эталонный пароль или его хэшированный образ хранятся на сервере аутентификации. Зачастую хранение пароля производится без криптографических преобразований, в системных файлах. Получив доступ к ним, злоумышленник легко доберётся до конфиденциальной информации. Во-вторых, субъект вынужден запоминать (или записывать) свой многоразовый пароль. Злоумышленник может заполучить его, просто применив навыки социальной инженерии , без всяких технических средств. Кроме того, сильно снижается защищенность системы в случае, когда субъект сам выбирает себе пароль. Зачастую это оказывается какое-то слово или комбинация слов, присутствующие в словаре. При достаточном количестве времени злоумышленник может взломать пароль простым перебором. Решением этой проблемы является использование случайных паролей или ограниченность по времени действия пароля субъекта, по истечении которого пароль необходимо поменять.

Базы учетных записей

На компьютерах с ОС семейства UNIX, базой является файл /etc/master.passwd (в дистрибутивах Linux обычно файл /etc/shadow, доступный для чтения только root), в котором пароли пользователей хранятся в виде хеш-функций от открытых паролей, кроме этого в этом же файле хранится информация о правах пользователя. Изначально в Unix-системах пароль (в зашифрованном виде) хранился в файле /etc/passwd , доступном для чтения всем пользователям, что было небезопасно.

На компьютерах с операционной системой Windows / / / (не входящих в домен Windows) такая база данных называется SAM (Security Account Manager - Диспетчер защиты учётных записей). База SAM хранит учётные записи пользователей, включающие в себя все данные, необходимые системе защиты для функционирования. Находится в директории %windir%\system32\config\.

Однако более надёжным способом хранения аутентификационных данных признано использование специальных аппаратных средств (компонентов).

При необходимости обеспечения работы сотрудников на разных компьютерах (с поддержкой системы безопасности) используют аппаратно-программные системы, позволяющие хранить аутентификационные данные и криптографические ключи на сервере организации. Пользователи свободно могут работать на любом компьютере (рабочей станции), имея доступ к своим аутентификационным данным и криптографическим ключам.

Аутентификация по одноразовым паролям

Заполучив однажды многоразовый пароль субъекта, злоумышленник имеет постоянный доступ к взломанной конфиденциальной информации. Эта проблема решается применением одноразовых паролей (OTP – One Time Password). Суть этого метода - пароль действителен только для одного входа в систему, при каждом следующем запросе доступа - требуется новый пароль. Реализован механизм аутентификации по одноразовым паролям может быть как аппаратно, так и программно.

Технологии использования одноразовых паролей можно разделить на:

• Использование генератора псевдослучайных чисел, единого для субъекта и системы
• Использование временных меток вместе с системой единого времени
• Использование базы случайных паролей, единого для субъекта и для системы

В первом методе используется генератор псевдослучайных чисел с одинаковым значением для субъекта и для системы. Сгенерированный субъектом пароль может передаваться системе при последовательном использовании односторонней функции или при каждом новом запросе, основываясь на уникальной информации из предыдущего запроса.

Во втором методе используются временные метки. В качестве примера такой технологии можно привести SecurID . Она основана на использовании аппаратных ключей и синхронизации по времени. Аутентификация основана на генерации случайных чисел через определенные временные интервалы. Уникальный секретный ключ хранится только в базе системы и в аппаратном устройстве субъекта. Когда субъект запрашивает доступ в систему, ему предлагается ввести PIN-код, а также случайно генерируемое число, отображаемого в этот момент на аппаратном устройстве. Система сопоставляет введенный PIN-код и секретный ключ субъекта из своей базы и генерирует случайное число, основываясь на параметрах секретного ключа из базы и текущего времени. Далее проверяется идентичность сгенерированного числа и числа, введённого субъектом.

Третий метод основан на единой базе паролей для субъекта и системы и высокоточной синхронизации между ними. При этом каждый пароль из набора может быть использован только один раз. Благодаря этому, даже если злоумышленник перехватит используемый субъектом пароль, то он уже будет недействителен.

По сравнению с использованием многоразовых паролей, одноразовые пароли предоставляют более высокую степень защиты.

Многофакторная аутентификация

В последнее время всё чаще применяется, так называемая, расширенная или многофакторная аутентификация. Она построена на совместном использовании нескольких факторов аутентификации. Это значительно повышает защищенность системы.

В качестве примера можно привести использование SIM-карт в мобильных телефонах . Субъект вставляет аппаратно свою карту (устройство аутентификации) в телефон и при включении вводит свой PIN-код (пароль).

Также, к примеру в некоторых современных ноутбуках присутствует сканер отпечатка пальца . Таким образом, при входе в систему субъект должен пройти эту процедуру (биометрика), а потом ввести пароль .

Выбирая для системы тот или иной фактор или способ аутентификации необходимо прежде всего отталкиваться от требуемой степени защищенности, стоимости построения системы, обеспечения мобильности субъекта.

Можно привести сравнительную таблицу:

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:

1. Система генерирует случайное число и отправляет его субъекту
2. Субъект зашифровывает полученное число на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе
3. 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:

1. Субъект отправляет системе запрос, содержащий его персональный идентификатор и случайное число N1
2. Система зашифровывает полученное число N1 на основе уникального ключа , генерирует случайное число N2, и отправляет их оба субъекту
3. 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
4. Субъект зашифровывает полученное число N2 на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе
5. 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.

Идентификация субъекта доступа заключается в том, что субъект сообщает системеидентифицирующую информацию о себе (имя, учетный номер и т.д.) и таким образом идентифицирует себя.

Аутентификация (authentification ) предотвращает доступ к сети нежелательных лиц и разрешает вход для легальных пользователей. Процесс аутентификации следует отличать от процесса идентификации.

Термин «аутентификация» в переводе с латинского означает «установление подлинности». Аутентификацию следует отличать от идентификации. Идентификаторы пользователей используются в системе с теми же целями, что и идентификаторы любых других объектов, файлов, процессов, структур данных, но они не связаны непосредственно с обеспечением безопасности. Идентификация заключается в сообщении пользователем системе своего идентификатора, в то время как аутентификация – это процедура доказательства пользователем того, что он есть тот, за кого себя выдает, в частности, доказательство того, что именно ему принадлежит введенный им идентификатор.

В процедуре аутентификации участвуют две стороны: одна сторона доказывает свою аутентичность, предъявляя некоторые доказательства, а другая сторона - аутентификатор - проверяет эти доказательства и принимает решение. В качестве доказательства аутентичности используются самые разнообразные приемы:

аутентифицируемый может продемонстрировать знание некоего общего для обеих сторон секрета: слова (пароля) или факта (даты и места события, прозвища человека и т. п.);

аутентифицируемый может продемонстрировать, что он владеет неким уникальным предметом (физическим ключом), в качестве которого может выступать, например, электронная магнитная карта;

аутентифицируемый может доказать свою идентичность, используя собственные биохарактеристики: рисунок радужной оболочки глаза или отпечатки пальцев, которые предварительно были занесены в базу данных аутентификатора.

Сетевые службы аутентификации строятся на основе всех этих приемов, но чаще всего для доказательства идентичности пользователя используются пароли. Простота и логическая ясность механизмов аутентификации на основе паролей в какой-то степени компенсирует известные слабости паролей. Это, во-первых, возможность раскрытия и разгадывания паролей, а, во-вторых, возможность «подслушивания» пароля путем анализа сетевого трафика. Для снижения уровня угрозы от раскрытия паролей администраторы сети, как правило, применяют встроенные программные средства для формирования политики назначения и использования паролей: задание максимального и минимального сроков действия пароля, хранение списка уже использованных паролей, управление поведением системы после нескольких неудачных попыток логического входа и т. п. Перехват паролей по сети можно предупредить путем их шифрования перед передачей в сеть.

Легальность пользователя может устанавливаться по отношению к различным системам. Так, работая в сети, пользователь может проходить процедуру аутентификации и как локальный пользователь, который претендует на использование ресурсов только данного компьютера, и как пользователь сети, который хочет получить доступ ко всем сетевым ресурсам. При локальной аутентификации пользователь вводит свои идентификатор и пароль, которые автономно обрабатываются операционной системой, установленной на данном компьютере. При логическом входе в сеть данные о пользователе (идентификатор и пароль) передаются на сервер, который хранит учетные записи обо всех пользователях сети. Многие приложения имеют свои средства определения, является ли пользователь законным. И тогда пользователю приходится проходить дополнительные этапы проверки.

В качестве объектов, требующих аутентификации, могут выступать не только пользователи, но и различные устройства, приложения, текстовая и другая информация. Так, например, пользователь, обращающийся с запросом к корпоративному серверу, должен доказать ему свою легальность, но он также должен убедиться сам, что ведет диалог действительно с сервером своего предприятия. Другими словами, сервер и клиент должны пройти процедуру взаимной аутентификации. Здесь мы имеем дело с аутентификацией на уровне приложений. Аутентификация данных означает доказательство целостности этих данных, а также того, что они поступили именно от того человека, который объявил об этом. Для этого используется механизм электронной подписи.

Авторизация субъекта доступа происходит после успешной идентификации и аутентификации. При авторизации субъекта операционная система выполняет действия, необходимые для того, чтобы субъект мог начать работу в системе. Например, авторизация пользователя в операционной системе UNIX включает в себя порождение процесса, являющегося операционной оболочкой, с которой в дальнейшем будет работать пользователь. В операционной системе Windows NT авторизация пользователя включает в себя создание маркера доступа пользователя, создание рабочего стола и запуск на нем от имени авторизуемого пользователя процессаUserinit, инициализирующего индивидуальную программную среду пользователя. Авторизация субъекта не относится напрямую к подсистеме защиты операционной системы. В процессе авторизации решаются чисто технические задачи, связанные с организацией начала работы в системе уже идентифицированного и аутентифицированного субъекта доступа.

Процедуры авторизации реализуются программными средствами, которые могут быть встроены в операционную систему или в приложение, а также могут поставляться в виде отдельных программных продуктов. При этом программные системы авторизации могут строиться на базе двух схем:

децентрализованная схема, базирующаяся на рабочих станциях.

В первой схеме сервер управляет процессом предоставления ресурсов пользователю. Главная цель таких систем – реализовать «принцип единого входа». В соответствии с централизованной схемой пользователь один раз логически входит в сеть и получает на все время работы некоторый набор разрешений по доступу к ресурсам сети. Система Keгberоsс ее сервером безопасности и архитектурой клиент-сервер является наиболее известной системой этого типа. Системы ТАСАСSиRADIUS, часто применяемые совместно с системами удаленного доступа, также реализуют этот подход.

При втором подходе рабочая станция сама является защищенной – средства защиты работают на каждой машине, и сервер не требуется. Рассмотрим работу системы, в которой не предусмотрена процедура однократного логического входа. Теоретически доступ к каждому приложению должен контролироваться средствами безопасности самого приложения или же средствами, существующими в той операционной среде, в которой оно работает.

В крупных сетях часто применяется комбинированный подход предоставления пользователю прав доступа к ресурсам сети: сервер удаленного доступа ограничивает доступ пользователя к подсетям или серверам корпоративной сети, то есть к укрупненным элементам сети, а каждый отдельный сервер сети сам по себе ограничивает доступ пользователя к своим внутренним ресурсам: разделяемым каталогам, принтерам или приложениям. Сервер удаленного доступа предоставляет доступ на основании имеющегося у него списка прав доступа пользователя (AccessControlList, АСL), а каждый отдельный сервер сети предоставляет доступ к своим ресурсам на основании хранящегося у него списка прав доступа, например, АСLфайловой системы.

Подчеркнем, что системы аутентификации и авторизации совместно выполняют одну задачу, поэтому необходимо предъявлять одинаковый уровень требований к системам авторизации и аутентификации. Ненадежность одного звена здесь не может быть компенсирована высоким качеством другого звена. Если при аутен- тификации используются пароли, то требуются чрезвычайные меры по их защите. Однажды украденный пароль открывает двери ко всем приложениям и данным, к которым пользователь с этим паролем имел легальный доступ.