RADIUS

**遠端使用者撥入驗證服務**（RADIUS, Remote Authentication Dial In User Service）是一個 AAA 協定，通常用於網路存取、或流動 IP 服務，適用於局域網及漫遊服務。

RADIUS 協定包括 RADIUS 驗證協定（對應 AAA 的驗證和授權）和 RADIUS 記帳協定，分別定義於 IETF RFC 2865 和 RFC 2866。

## 協定

### 客戶端 - 伺服器結構

RADIUS 協定是一種基於主從式架構的協定。RADIUS 協定中的客戶端是對使用者（人或者電腦）提供網路連接服務的器材，對伺服器提出驗證和計費要求。伺服器針對客戶端的通過進行驗證和計費給予應答。伺服器只有針對客戶端的請求進行應答，而無法反方向地對使用者進行服務停止等的請求。

#### RADIUS 客戶端的實例

網際網路連接服務中，撥號呼叫裝置和寬頻接入伺服器（BAS、Broadband Access Server）等網路接入伺服器（NAS、Network Access Server）即為 RADIUS 客戶端。（雖然名字含有「伺服器」，但從 RADIUS 協定的角度來看是客戶端。）

無線 LAN 環境中的無線接取器和 VLAN 中的交換機等都是。

在內容提供的服務中，Web 伺服器起到 RADIUS 客戶端的作用。

在行動電話網路（例如 LTE 等）網路中，核心網節點作為 RADIUS 客戶端，使用 RADIUS 的認證和記帳功能。

### 協定的概要

RADIUS 協定使用 UDP 協定承載。RADIUS 協定自身不具備對談管理機制，UDP 也缺乏相應機制，因此 RADIUS 的路徑管理和傳輸可靠性需要由使用 RADIUS 協定的應用程式來實現。

客戶端對伺服器提出「RADIUS 請求包」，伺服器對客戶端傳送「RADIUS 應答包」。

雙方的封包，頭部分由 20 個 8 位元和「屬性」組成。頭部分包括類別碼（Code）1 個 8 位元、辨識碼（Identifier）1 個 8 位元、封包整體長度 2 個 8 位元、驗證碼（Authenticator）16 個 8 位元。辨識碼根據客戶端決定的需求而設定，伺服器根據根據請求包的驗證碼生成應答包的驗證碼里，因為客戶端需要在收到的應答包與之前發出的請求包匹配。客戶端可以僅用累計數值編號來設定驗證碼，但驗證碼並不必然是序列號。驗證碼是為了證明無傳送者偽裝和篡改。屬性部分包含任意個屬性（AVP，Attribute Value Pair，字面上為屬性值對）。屬性採用 TLV 格式，即「類型 - 長度 - 值」格式。屬性値對由 1 個 8 位元的屬性編號、1 個 8 位元的長度，以及屬性的値組成。値的類型可以是 4 個 8 位元的整數値、4 個 8 位元的 IP 位址、1 - 253 個 8 位元的文字串等。

對於每個屬性編號，每個屬性値對里值的含義在 RFC 檔案里均有規定，還可以通過給屬性編號賦予新的定義來增加使用目的，RADIUS 協定的靈活性所在也是其最大的特徵。但是一般不推薦各個機器產商為各自目的獨自給屬性標號賦值。產商特有功能應做為屬性編號 26 號 (Vendor Specific) 的值與產商編號一起加到資料里。屬性編號 26 號的屬性値對一般稱為 VSA (Vendor Specific Attribute) 。廠家編號由 IANA 進行管理和賦予。

協定為了實現驗證和計費，規定了各種相應的屬性。為實現驗證，使用者名稱和密碼各有屬性編號。撥號上網使用 PPP 時針對 PPP 用的驗證協定 PAP、CHAP、EAP 均備有各自的屬性編號。為實現計費，有使用秒數、收發資料量等的屬性編號。

RADIUS 分組的最大長度，在 RADIUS 驗證協定中是 4096 個 8 位元、RADIUS 計費協定中是 4095 個 8 位元，這個差異據說並沒有特殊含義，而是 RFC 當初的錯字將錯就錯地沿用下來的緣故。

### 協定流程

一個常見的 RADIUS 認證、計費協定的流程如下。

```
+------+ +--------------+ +------------------+ +------------------+
| 用戶 | | RADIUS客戶端 | | RADIUS認證服務端 | | RADIUS計費服務端 |
+--+---+ +------+-------+ +--------+---------+ +---------+--------+
 | 用戶發起連接請求並提供用戶名、密碼 | | |
 |----------------------------------->| 認證請求消息 | |
 | |--------------------->| |
 | | 認證接受/拒絕消息 | |
 | 通知用戶認證結果 |<---------------------| |
 |<-----------------------------------| |
 | |（若認證已被接受） |
 | | 計費請求（開始）消息 |
 | |----------------------------------------------->|
 | | 計費響應消息 |
 | |<-----------------------------------------------|
 | | |
 | ................ |
 | . 用戶使用服務 . |
 | ................ |
 | | （可選） |
 | | 計費請求（中間）消息 |
 | |----------------------------------------------->|
 | | 計費響應消息 | |
 | |<-----------------------------------------------|
 | 用戶請求斷開連接 | |
 |----------------------------------->| 計費請求（結束）消息 |
 | |----------------------------------------------->|
 | | 計費響應消息 |
 | 通知用戶連接斷開 |<-----------------------------------------------|
 |<-----------------------------------| |
 | | |

```

### 共享密碼

UDP 與 TCP 不同，無法辨識偽裝送信者和資料篡改。因此僅靠通信對方的 IP 位址是不足以信任通信內容的。為了防止偽裝和篡改，RADIUS 客戶端和伺服器之間共享一個叫「共享密碼」的金鑰字串，將封包的內容和共享密碼得到的摘要資訊配給驗證符號和屬性值。應該為每對 RADIUS 客戶端和伺服器準備一個共享密碼。針對一個 RADIUS 伺服器只用一個密碼而與所有 RADIUS 客戶端都共享會造成安全上的重大隱患。另外，從安全的角度來說，共享密碼的內容若被第三方泄露也是一大問題。

### 代理

自身作為 RADIUS 伺服器，而把實際的驗證和計費處理委託其他 RADIUS 伺服器的情況即為「RADIUS 代理伺服器」。也就是說本身既是 RADIUS 伺服器也是 RADIUS 客戶端，將需求「轉送」。

可以通過判斷使用者名稱的字串改變轉送位址。比如使用者名稱做成含有電子郵件位址「@」符號和域名的字串，根據不同的域名部分字串轉送到其他 RADIUS 伺服器上。這種技術廣泛被利用於 ISP（網際網路服務提供者）之間的漫遊服務等。上述例子中用於判斷轉送目的類似域名的部分通常被稱為 Realm。

## AAA

RADIUS 協定是一種 AAA 協定，但由於 RADIUS 協定本身建立於 AAA 模式之前，因此，RADIUS 協定中並沒有區分「驗證」和「授權」，而是合為「驗證」處理， 因此 RADIUS 客戶端在實際操作中無法知道被拒絕的原因是由於密碼錯誤還是因為沒有權限。

## IEEE 802.1X

IEEE 802.1X 是乙太網路中一個控制可否使用區域網路的一個協定。通過使用 IEEE 802.1X 和 RADIUS 協定，可以對僅通過 RADIUS 伺服器驗證的使用者允許區域網路服務。當然，為此需要配備 IEEE 802.1X 以及 RADIUS 協定雙方能使用的無線存取點或 VLAN 開關。另外「802.1x」中的 X 一般為大寫，這是因為小寫 x 易被人誤解其像數學中 $x$ 一樣可代表任意參數。

IEEE802.1X 和 RADIUS 協定均沒有規定實際的驗證步驟。實際的驗證中通常使用 EAP-TLS、PEAP、EAP-TTLS 等 EAP 上的驗證步驟進行。為實現 EAP 驗證的資料交換，使用者終端和存取點或開關之間的乙太網路使用 IEEE 802.1X，存取點或開關與 RADIUS 伺服器之間使用 RADIUS 協定進行中継。

EAP-TLS 對於基於 TLS 數位憑證進行相互驗證（為防止偽裝服務提供者）這一點雖然很重要，但數位憑證的管理和運用對於一般機構是一個很大的負擔。PEAP 和 EAP-TTLS 的驗證步驟是在建立以 TLS 加密的通訊線路後再進行密碼資訊的交換 。EAP-TLS 與 PEAP・EAP-TTLS 的對比可以參照比較是通過網頁瀏覽器的 TLS 中利用數位憑證進行相互驗證還是 SSL 上的密碼驗證。

## 應用實例

* ISP（網際網路服務提供者）
* 行動電話的網路連接服務
* 無線 LAN、VLAN
* Web 上提供收費內容的服務

## 定義

通過下述 RFC 檔案定義：

* RFC 2865 - RADIUS 驗證協定
* RFC 2866 - RADIUS 計費協定
* RFC 2867 - 為通道協定的 RADIUS 計費拓展
* RFC 2868 - 通道協定中使用的 RADIUS 屬性
* RFC 2869 - RADIUS 協定拓展
* RFC 3162 - IPv6 網路中 RADIUS 協定的使用
* RFC 3579 - RADIUS 協定中 EAP (RFC 2284) 的使用
* RFC 3580 - IEEE 802.1X 中 RADIUS 協定的使用指南

## 注釋

## 參考資料

## 外部連結

* IEEE 802.1X （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

　
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