AD域安全协议（一）kerberos

 

【前言】

在网络空间中，用户进行通信时，要将自己的信息转换成数据，在网络上传输给对方。最初是不加密直接传输的，但是对话信息容易被他人查看，所以就出现了加密模式。这种方式，一定程度上保护了通信安全，但一些“聪明”的黑客，仍能通过第三方攻击的手段偷换密码，以达到窃取信息的目的。

在企业中，大多信息都能产生价值。黑客为了获得利益，不惜耗费巨大的精力研究密码，窃取信息。企业急需一种能够在更高程度上保护信息安全的通信方式。

Kerberos，作为一种网络认证协议，凭借其更高的便利性和安全性，成为了各大企业规范内网通信的首选方案。

本篇文章，我们将为大家详细介绍Kerberos协议的原理。

 

Kerberos概述

Kerberos作为第三方认证机构，在客户端需要与服务端通信时，通过对通信双方的认证，来保证通信安全。

如果用“一手交钱一手交货“来比喻通信过程。我们可以这样理解：客户端把自己的钱（我是谁）交给另一方，另一方验证真假后，把货物交给客户端（返回数据）。

但是在网络世界中，交易双方无法面对面交易，交易的“物品”也不是实物，如何确认交易对象的身份，保证信息没有被篡改，是件困难的事。

Kerberos要做的就是解决这个问题：在发生交易前，确认交易双方可信，并且制定交易规则。

确认身份过程，由交易双方提供证件，即ID等信息，Kerberos根据数据库记录，检查信息是否与记录一致，以防止他人伪冒客户端申请服务，或假冒服务端发送虚假信息。

交易规则主要包括交易期限、交易时间、交易密码等，由Kerberos制定，并发送给通信双方知晓。

其中，最重要的是交易密码，也就是我们常说的通信密钥，用来加密通信双方的数据，可以理解为货物上的“锁”。通信密钥与私钥不同，通信密钥加密的信息可以由通信双方查看，而私玥加密的信息只能由该密钥拥有者查看。

保证通信密钥能准确无误地分发给客户端和服务端，并且不被其他人盗取，是Kerberos中至关重要的一步。

用户在Kerberos环境下请求服务，共有三次通信，每次通信分别进行“用户身份验证“、“授权用户访问服务“和“请求响应服务”。

前两次通信主要通过KDC（密钥分发中心）来实现。KDC通常安装在域控上，由AS和TGS两部分组成。AS负责“用户身份验证”，TGS负责“授权用户访问服务”。

它们间的关系就像个连环扣，每一步都依赖于上一步的成功完成。第一步确定第二步的通信规则，第二步确定第三步的通信规则。接下来我们详细说说这个环环相扣的过程。

 

【验证用户身份】

通信安全，首先要保证通信双方都是可信的，所以进行身份验证是必不可少的环节。

1.交钱：客户端将自己的身份信息装进Authenticator（用户私钥加密）发给AS，同时附上请求信息。

2.交货：AS生成TGS Session Key（客户端私钥加密），用于客户端与TGS通信时加密数据。AS将第二阶段的通信内容装进TGT（TGS私钥加密），将它和TGS Session Key（客户端私钥加密）一起返回给客户端。

3.交易规则：

AS接收到客户端信息后，并不是立即接受交易，而是先在AD数据库中查找是否有该用户记录。如果存在，则用该用户的密码HASH解密Authenticator，解密成功则允许交易。

也就是说AS只接受特定用户的交易，如果请求用户不在它的信任名单内，就会拒绝交易。这也是Kerberos维护域内安全的一种方式。

客户端收到“货物“后，发现两件货物都被”上了锁“，TGS Session Key上的”锁“可以用客户端的密钥解开。但是TGT上的锁只能由TGS解开，客户端无法打开也看不到里面的内容，只能直接转交给TGS。

 

【授权客户端访问服务】

在拿到TGT后，客户端就可以用它跟TGS做交易了。

1.交钱：客户端同样将包含自身信息的Authenticator（TGS Session Key加密）发给TGS，同时附上TGT。

2.交货：TGS生成Service Session Key,用于客户端与服务端通信时加密数据。再将第三阶段的通信内容封装进Ticket for Service（Service Secret Key加密），将它和Service Session Key（TGS Session Key加密）一起发送给客户端。

3.交易规则

TGS收到货物后，发现这两件货物中，只有TGT上的锁可以解开。但是解开后，在里面找到了一把钥匙——TGS Session Key，这把钥匙正好可以解开Authenticator的锁，于是它就得到了全部货物中的信息。

进行身份验证时，通过对比TGT和Authenticator中用户信息就能判断“发件人”是否可信。

TGS在对比完用户信息后，还会检查货物中的其它信息来保证安全性，比如检查时间戳判断这批货物是否过期，检查TGS缓存查看是否客户端已经申请过该服务……

同样，客户端收到TGS发来的货物后，能够用TGS Session Key解开Service Session Key，但无法打开Ticket for Service上的锁，于是把Ticket for Service转发给服务端。

 

【请求响应服务】

1.交钱：客户端将Authenticator（Service Session Key加密）发送给服务端，同时附上Ticket For Service。

2.交货：用Service Session Key加密数据，开始通信。

同TGS一样，服务端收到Authenticator和Ticket后，用私钥解密Ticket，获得TGS封装给它的信息。再用其中的Service Session Key解密Authentictor，获得客户端封装给它的信息。

通过对比客户端信息判断用户身份是否可信，再检查时间戳、生命周期等保证会话安全性。

之后，客户端和服务端就能愉快地进行通信啦！

由此可见，为了把通信密钥安全地送到客户端和服务端手里，Kerberos废了多大的力，下面这张图总结了kerberos协议在整个交易过程中所用到的密钥。

 

结语

尽管Kerberos的认证模式已经能满足大多数企业的安全需求了，但这样就足够了吗？不是的，其中还存在很多威胁。AD域的攻击行为，很多都与Kerberos相关，比如哈希传递、黄金票据、Kerberoast攻击等。了解Kerberos协议的作用原理后，我们就可以针对各个阶段特有的威胁采取针对性的防护措施，帮助我们选择智能运营方案。

以上就是我们给大家介绍的Kerberos协议的全部内容，下一篇文章中，我们将继续为大家介绍ntlm协议。