Kerberos

title: 概述.
content: Kerberos是一种计算机网络认证协议,它允许某实体在非安全网络环境下通信,向另一个实体以一种安全的方式证明自己的身份。它也指由麻省理工实现此协议,并发布的一套免费软件。它的设计主要针对客户-服务器模型,并提供了一系列交互认证——用户和服务器都能验证对方的身份。Kerberos协议可以保护网络实体免受窃听和重复攻击。  Kerberos协议基于对称密码学,并需要一个值得信赖的第三方。Kerberos协议的扩展可以为认证的某些阶段提供公钥密码学支持。
title: 历史.
content: 麻省理工学院研发Kerberos协议来保护雅典娜工程(Project Athena)提供的网络服务器。这个协议以希腊神话中的人物Kerberos(或者Cerberus)命名,他在希腊神话中是Hades的一条凶猛的三头保卫神犬。目前该协议存在一些版本,版本1-3都只有麻省理工内部发行。  Kerberos版本4的主要设计者Steve Miller和Clifford Neuman,在1980年代后期发布这个版本。这个版本主要针对雅典娜工程。版本5由John Kohl和Clifford Neuman设计,在1993年作为 RFC 1510 颁布(在2005年由 RFC 4120 取代),目的在于克服版本4的局限性和安全问题。  麻省理工在版权许可的情况下,制作一个Kerberos的免费实现工具,这种情况类似于BSD。在2007年,麻省理工组成一个Kerberos协会,以此推动Kerberos的持续发展。  因为使用数据加密标准(DES)加密算法(用56 bit的密钥),美国出口管制当局把Kerberos归类为军需品,并禁止其出口。一个非美国设计的Kerberos版本4的实现工具KTH-KRB由瑞典皇家工学院研制,它使得这套系统在美国更改密码出口管理条例前(大约是在2000年),在美国境外就可以使用。瑞典的实现工具基于一个叫做eBones的版本,而eBones基于麻省理工对外发行的基于Kerberos版本4的补丁9的Bones(跳过加密公式和对它们的函数调用)。这些在一定程度上决定Kerberos为什么没有被叫做eBones版。Kerbberos版本5的实现工具,Heimdal,基本上也是由发布KTH-KRB的同一组人发布。  在2005年,互联网工程任务组(IETF)Kerberos工作小组更新了规范,更新包括:  Windows 2000和后续的操作系统使用Kerberos为其默认认证方法。RFC 3244 "微软Windows 2000 Kerberos变更密码与设置密码协议" 记录整理一些微软对Kerberos协议软件包的添加。RFC 4757 记录整理微软对RC4密码的使用。虽然微软使用Kerberos协议,却并没有用麻省理工的软件。  苹果的Mac OS X也使用Kerberos的客户和服务器版本。Red Hat Enterprise Linux 4和后续的操作系统使用Kerberos的客户和服务器版本。
title: 基本描述.
content: Kerberos使用Needham-Schroeder协议作为它的基础。它使用一个由两个独立的逻辑部分:认证服务器和票据授权服务器组成的"可信赖的第三方",术语称为密钥分发中心(KDC)。Kerberos工作在用于证明用户身份的"票据"的基础上。  KDC持有一个密钥数据库;每个网络实体——无论是客户还是服务器——共享一套只有他自己和KDC知道的密钥。密钥的内容用于证明实体的身份。对于两个实体间的通信,KDC产生一个会话密钥,用来加密他们之间的交互信息。
title: 协议内容.
content: 协议的安全主要依赖于参加者对时间的松散同步和短周期的叫做Kerberos票据的认证声明。 下面是对这个协议的一个简化描述,将使用以下缩写:  客户端用户发送自己的用户名到KDC服务器以向AS服务进行认证。KDC服务器会生成相应的TGT票据,打上时间戳,在本地数据库中查找该用户的密码,并用该密码对TGT进行加密,将结果发还给客户端用户。该操作仅在用户登录或者kinit申请的时候进行。 客户端收到该信息,并使用自己的密码进行解密之后,就能得到TGT票据了。这个TGT会在一段时间之后失效,也有一些程序(session manager)能在用户登陆期间进行自动更新。 当客户端用户需要使用一些特定服务(Kerberos术语中用"principal"表示)的时候,该客户端就发送TGT到KDC服务器中的TGS服务。当该用户的TGT验证通过并且其有权访问所申请的服务时,TGS服务会生成一个该服务所对应的ticket和session key,并发还给客户端。客户端将服务请求与该ticket一并发送给相应的服务端即可。具体的流程请看下面的描述。  其在网络通讯协定中属于显示层。  简单地说,用户先用共享密钥从某认证服务器得到一个身份证明。随后,用户使用这个身份证明与SS通信,而不使用共享密钥。
title: 具体流程.
content: (注意:此流程使用了对称加密;此流程发生在某一个Kerberos领域中;小写字母c,d,e,g是客户端发出的消息,大写字母A,B,E,F,H是各个服务器发回的消息。)  首先,用户使用客户端(用户自己的机器)上的程序进行登录:  随后,客户端认证(客户端(Client)从认证服务器(AS)获取票据的票据(TGT)):  然后,服务授权(client从TGS获取票据(client-to-server ticket)):  最后,服务请求(client从SS获取服务):

Summary: Kerberos()是一种计算机网络授权协议,用来在非安全网络中,对个人通信以安全的手段进行身份认证。这个词又指麻省理工学院为这个协议开发的一套计算机软件。软件设计上采用客户端/服务器结构,并且能够进行相互认证,即客户端和服务器端均可对对方进行身份认证。可以用于防止窃听、防止重放攻击、保护数据完整性等场合,是一种应用对称密钥体制进行密钥管理的系统。Kerberos的扩展产品也使用公开密钥加密方法进行认证。

Kerberos (protocol): Kerberos () is a computer-network authentication protocol that works on the basis of "tickets" to allow nodes communicating over a non-secure network to prove their identity to one another in a secure manner. The protocol was named after the character "Kerberos" (or "Cerberus") from Greek mythology, the ferocious three-headed guard dog of Hades. Its designers aimed it primarily at a client–server model and it provides mutual authentication—both the user and the server verify each other's identity. Kerberos protocol messages are protected against eavesdropping and replay attacks.