http 的认证模式

abloz 2006-07-11
abloz 2006-07-11

周海汉 2006.7.11 ablozhou@gmail.com

SIP类似Http协议。其认证模式也一样。Http协议(RFC 2616 )规定可以采用Base模式和摘要模式(Digest schema)。RFC 2617 专门对两种认证模式做了规定。RFC 1321 是MD5标准。Digest对现代密码破解来说并不强壮,但比基本模式还是好很多。MD5已经被山东大学教授找到方法可以仿冒(我的理解),但现在还在广泛使用。

1.最简单的攻击方式

如果网站要求认证,客户端发送明文的用户名密码,那网络上的窃听者可以轻而易举的获得用户名密码,起不到安全作用。我上学时曾在科大实验室局域网内窃听别人的科大BBS的密码,发现BBS的用户名密码居然是明文传输的。那种做贼的心虚和做贼的兴奋让人激动莫名。偷人钱财会受到道德谴责,偷人密码只会暗自得意忘形。比“窃书不算偷”还没有罪恶感。因此你的用户名和密码明文传输的话,无异将一块肥肉放在嘴馋的人面前。现在很多ASP网站的认证都将用户名和密码用MD5加密。MD5是将任意长度的字符串和128位的随机数字运算后生成一个16byte的加密字符串。因此窃听者抓住的是一团乱码。但是,这有一个问题:如果窃听者就用这团乱码去认证,还是可以认证通过。因为服务器将用户名密码MD5加密后得到的字符串就是那一团乱码,自然不能区别谁是合法用户。这叫重放攻击(replay attack)。这和HTTP的基本认证模式差不多。为了安全,不要让别人不劳而获,自然要做基本的防范。下面是Http协议规定的两种认证模式。

2.基本认证模式

客户向服务器发送请求,服务器返回401(未授权),要求认证。401消息的头里面带了挑战信息。realm用以区分要不同认证的部分。客户端收到401后,将用户名密码和挑战信息用BASE64加密形成证书,发送回服务器认证。语法如下:

   challenge   = "Basic" realm
  credentials = "Basic" basic-credentials

示例:

认证头: WWW-Authenticate: Basic realm=”zhouhh@mydomain.com” 证书:Authorization: Basic QsdfgWGHffuIcaNlc2FtZQ==

3.摘要访问认证

为了防止重放攻击,采用摘要访问认证。在客户发送请求后,收到一个401(未授权)消息,包含一个 Challenge。消息里面有一个唯一的字符串:nonce,每次请求都不一样。客户将用户名密码和401消息返回的挑战一起加密后传给服务器。这样即使有窃听,他也无法通过每次认证,不能重放攻击。Http并不是一个安全的协议。其内容都是明文传输。因此不要指望Http有多安全。

语法:

  challenge        =  "Digest" digest-challenge

  digest-challenge  = 1#( realm | [ domain ] | nonce |
                      [ opaque ] |[ stale ] | [ algorithm ] |
                      [ qop-options ] | [auth-param] )


  domain            = "domain" "=" <"> URI ( 1*SP URI ) <">
  URI               = absoluteURI | abs_path
  nonce             = "nonce" "=" nonce-value
  nonce-value       = quoted-string
  opaque            = "opaque" "=" quoted-string
  stale             = "stale" "=" ( "true" | "false" )
  algorithm         = "algorithm" "=" ( "MD5" | "MD5-sess" |
                       token )
  qop-options       = "qop" "=" <"> 1#qop-value <">
  qop-value         = "auth" | "auth-int" | token

realm:让客户知道使用哪个用户名和密码的字符串。不同的领域可能密码不一样。至少告诉用户是什么主机做认证,他可能会提示用哪个用户名登录,类似一个Email。 domain:一个URI列表,指示要保护的域。可能是一个列表。提示用户这些 URI采用一样的认证。如果为空或忽略则为整个服务器。 nonce:随机字符串,每次401都不一样。跟算法有关。算法类似Base64加密:time-stamp H(time-stamp “:” ETag “:” private-key) 。time-stamp为服务器时钟,ETag为请求的Etag头。private-key为服务器知道的一个值。 opaque:服务器产生的由客户下去请求时原样返回。最好是Base64串或十六进制字符串。 auth-param:为扩展用的,现阶段忽略。 其他域请参考 RFC2617。

授权头语法:

   credentials      = "Digest" digest-response
   digest-response  = 1#( username | realm | nonce | digest-uri
                   | response | [ algorithm ] | [cnonce] |
                   [opaque] | [message-qop] |
                       [nonce-count]  | [auth-param] )

   username         = "username" "=" username-value
   username-value   = quoted-string
   digest-uri       = "uri" "=" digest-uri-value
   digest-uri-value = request-uri   ; As specified by HTTP/1.1
   message-qop      = "qop" "=" qop-value
   cnonce           = "cnonce" "=" cnonce-value
   cnonce-value     = nonce-value
   nonce-count      = "nc" "=" nc-value
   nc-value         = 8LHEX
   response         = "response" "=" request-digest
   request-digest = <"> 32LHEX <">
   LHEX             =  "0" | "1" | "2" | "3" |
                       "4" | "5" | "6" | "7" |
                       "8" | "9" | "a" | "b" |
                       "c" | "d" | "e" | "f"

response:加密后的密码 digest-uri:拷贝Request-Line,用于 Proxy cnonce:如果qop设置,才设置,用于双向认证,防止攻击。 nonce-count:如果服务器看到同样的计数,就是一次重放。

示例:

401响应: HTTP/1.1 401 Unauthorized WWW-Authenticate: Digest realm=”testrealm@host.com”, qop=”auth,auth-int”, nonce=”dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093”, opaque=”5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41” 再次请求: Authorization: Digest username=”Mufasa”, realm=”testrealm@host.com”, nonce=”dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093”, uri=”/dir/index.html”, qop=auth, nc=00000001, cnonce=”0a4f113b”, response=”6629fae49393a05397450978507c4ef1”, opaque=”5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41” 4.比较基本认证和摘要访问认证都是很脆弱的。基本认证可以让窃听者直接获得用户名和密码,而摘要访问认证窃听者只能获得一次请求的文档。


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