6.4.9 Аутентификация в Интернет
Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ)

1. Введение

Аутентификационные требования вычислительных систем и сетевых протоколов варьируются в весьма широких пределах. Пароли, которые уязвимы для атак пассивного типа, не могут удовлетворить требованиям современного Интернет [CERT94]. А помимо пассивных атак в сетевой среде сплошь и рядом предпринимаются активные методы [Bellovin89, Bellovin92, Bellovin93, CB94, Stoll90]. Смотри Essential Guide to Identity & Access Management. Так как масштаб сетевых угроз нарастает лавинообразно, приходится разрабатывать все более изощренные алгоритмы аутентификации (идентификации) людей, машин и процессов. Вектор развития этой технологий направлен на многопараметрические методы аутентификации.

Пароли - старейшая технология аутентификации. Она имеет много уязвимостей: кража, перехват, подбор и т.д. Не следует пренебрегать и беспечносттью жертв, которые выбирают простые, легко угадываемые пароли. Кроме того 70% сотрудников используют одни и те же пароли для входа в разные сети и системы. Здесь нужно принимать во внимание тот факт, что в среднем пользователь имеет 40 разных аккаунтов и помнить 40 паролей весьма затруднительно. Именно по этой причине в 4 случаях из 5 пользователи повторно назначают одни и те же пароли для разных аккаунтов. 7% служащих компаний имеют слабые пароли. !0% пользователей используют один из 25 "плохих", широкоизвестных паролей или пароли, установленные в устройстве или программе по-умолчанию.

В 81% случаев вредоносных вторжений хакеры используют "слабость" паролей или их кражу. (см. "Passwordless Authentication: How Giving Up Your Password Might Make You More Secure", Thales).

Популярность технологии каталожных сервисов LDAP продолжает расти. LDAP была разработана в 1993 году в университете Мичигана (смотри RFC-2849, -2891, -3062, -3296, -3671-74, -3687, -3703, -3727, -3866, -3876, -3909, -3928,-4510-33 и -5020). Данный список включает только основные документы RFC, посвященные LDAP. Смотри также Протокол LDAP (Lightweight Directory Access Protocol).

• RFC-4511 - Описание протокола
• RFC-4512 - Информационная модель каталогов
• RFC-4513 - Методы аутентификации и механизмы безопасности
• RFC-4514 - Представление строк для уникальных имен (DN)
• RFC-4515 - Представление строк для поисковых фильтров
• RFC-4516 - URL
• RFC-4517 - Синтаксис и правила согласования
• RFC-4518 - Подготовка интернацианализованных строк
• RFC-4519 - Схема пользовательских приложений

Эта техника явилась исходной моделью для разработки Microsoft Active Directory и MSDN (Microsoft Developer Network), она поддерживает современные технологии аутентификации, такие как карты доступа и биометрирческие устройства контроля. LDAP является стандартным Интернет протоколом для каталогов, где хранятся данные об аккаунте пользователя. Первоначально эта разработка служила для взаимодействия со стандартом каталогов Х.500 (ITU - Международный Телекоммуникационный союз)). Но к 1997 году, когда появились уже версии LDAPv2 и v3, функциональность была существенно расширена (были включены сервисы аутентификации и безопасности TLS и SSL). LDAP работает как в среде LINUX, так и в Windows. В рамках LDAP каждому пользователю присваивается уникальное имя DN. Каждое DN имеет несколько атрибутов, которые детально определяют доступ пользователя к дереву каталогов. DN является объектом, который может быть использован при написании программы управления на объектно ориентированных языках. DN может быть встраиваться в URL и доступен через DNS-сервисы. На его основе были созданы Интернет протоколы XED (XML Enabled Directory) и DSML (Directory Service Markup Language). LDAP поддерживает сервисы динамических каталогов. Последние улучшения были связаны в основном с разработкой разнообразных GUI.

Криптографические механизмы широко используются для осуществления аутентификации в современных сетях. Существует два базовых вида криптографии (симметричная и асимметричная). Одной из фундаментальных проблем для криптографии является транспортировка секретных ключей. Для этой цели может использоваться и квантовая криптография.

4.1. Симметричная криптография

Симметричная криптография включает в себя все системы, которые используют один и тот же ключ для шифрования и дешифрования. Таким образом, если кто-либо получит ключ, он сможет дешифровать и читать информацию, зашифрованную с его помощью. Такое лицо сможет шифровать и посылать любые данные, выдавая их за информацию, посланную легальным владельцем этого секретного ключа. Это означает, что знание ключа нежелательным третьим лицом полностью компрометирует конфиденциальность системы. Следовательно, используемые ключи должны доставляться безопасным способом, либо курьером, либо с применением специального протокола пересылки ключей, лучшим из которых является алгоритм Нидхэма-Шрёдера [NS78, NS87]. Широко используется алгоритм DES (Data Encryption Standard), который был стандартизован для защиты правительственной информации в США. Он представляет собой один из лучших симметричных алгоритмов шифрования [NBS77].

Хорошо известной системой, работающей в открытых сетях, является система аутентификации Kerberos (TM), которая была разработана в рамках проекта Athena в MIT [SNS88, BM91, KN93]. Система Kerberos базируется на алгоритме DES и использует специальный сервер, который хранит секретные ключи всех пользователей и услуг. Он может генерировать коды, которые позволяют пользователям и процессам идентифицировать себя в других системах. Как в любой схеме с распределенной аутентификацией, эти верительные коды работают в пределах местного административного домена. Следовательно, если пароль пользователя раскрыт, злоумышленник будет способен маскироваться под этого пользователя и проникнуть в любую систему, обслуживаемую Kerberos. Так как сервер Kerberos знает все секретные ключи, он должен быть достаточно безопасным. Ключи сессии Kerberos могут использоваться для обеспечения конфиденциальности при обмене между любыми объектами в пределах зоны действия сервера.

Репродукция с фотографии, сделанной Гераклом во время его служебной командировки в Аид.

Kerberos-Википедиа Kerberos: The Network Authentication Protocol Kerberos5 Протокол сетевой аутентификации Kerberos 5 (Русское описание) Kerberos в Windows-2000 The Kerberos Network Authentication Service (V5). RFC-1510.

4.2. Асимметричная криптография

В конце 1970, главным прорывом в криптографии стала разработка асимметричной криптографии. Здесь для шифрования и дешифрования используются разные ключи, которые генерируются совместно. Наилучшая асимметричная система базируется на алгоритме, предложенном Rivest, Shamir и Adleman, и называется по инициалам авторов RSA [RSA78].

SPX представляет собой экспериментальную систему, которая преодолевает ограничения системы Kerberos путем применения криптографии с общедоступным ключом RSA [TA91]. SPX предполагает глобальную иерархию сертифицирующих узлов по одному или более для каждого из партнеров. Она использует цифровую подпись, которая состоит из строки кодов, зашифрованных секретным ключом отправителя, и которая может быть проверена с помощью соответствующего общедоступного ключа. Общедоступные ключи предполагаются правильными, так как получены с сертифицирующей подписью. Критические секции аутентификационного обмена шифруются посредством общедоступных ключей получателя, что препятствует атаке воспроизведения.

4.3. Криптографические контрольные суммы

Криптографические контрольные суммы являются одним из наиболее важных средств разработчиков криптографических протоколов. Криптографическая контрольная сумма или MIC (Message Integrity Checksum) служат для контроля целостности сообщений и аутентификации. Например, Secure SNMP и SNMPv2 вычисляют криптографическую контрольную сумму MD5 для совместного секретного блока данных и информации, которая должна быть аутентифицирована [Rivest92, GM93]. Это служит для того, чтобы аутентифицировать источник данных при этом предполагается, что эту сумму крайне трудно фальсифицировать. Она не указывает на то, что сами посланные данные корректны, а лишь на то, что они посланы именно данным отправителем. Криптографические контрольные суммы могут использоваться для получения относительно эффективной аутентификации, и особенно полезны при обмене ЭВМ-ЭВМ. Главная трудность реализации - передача ключей.

4.4. Цифровые подписи (сигнатуры)

Цифровая подпись представляет собой криптографический механизм, который является аналогом рукописной подписи. Она служит для аутентификации блока данных и подтверждает то, что она получена от отправителя. Цифровая подпись, использующая асимметричную криптографию (общедоступные ключи) может быть полезной для определения источника сообщения даже в случае, когда отправитель отрицает свое авторство. Цифровая подпись обеспечивает аутентификацию без конфиденциальности, так как текст самого сообщения не шифруется. Цифровая подпись использована в системе конфиденциальной почты PEM (Privacy Enhanced Mail) [Linn93, Kent93, Balenson93, Kaliski93].

Смотри также:

Идентификатор доступа к сети,
Протокол аутентификации Нидхема-Шредера,
Протокол SSH,
Протокол SSL,
Технические средства безоапасности,
Сетевая безопасность,
Протокол TLS,
Технология IpSec,
Справочник по безопасности сетевого узла,
Система аутентификации удаленных пользователей,
Протокол электронных платежей.

5.1. Защита против пассивной атаки является необходимой

Отсутствие, по крайней мере, не раскрывающей парольной системы, означает предоставление неограниченного доступа любому, кто имеет физический доступ к сети. Например, всякий кто имеет доступ к кабелю Ethernet, может имитировать работу любого пользователя данного сегмента сети. Таким образом, когда кто-то имеет пароль, передаваемый по Ethernet открытым текстом, реализуется первичная система безопасности. Когда размер локальной системы невелик (а это справедливо не только для Ethernet, но и для FDDI или Token-Ring LAN), данная система может еще рассматриваться как приемлемая, но это совершенно не так для сетей Интернет [CERT94].

Минимальной защитой против пассивных атак, таких как прослушивание сети, является применение не раскрывающей системы паролей. Такая система может функционировать на пассивном терминале или в качестве коммуникационной программы (напр., Crosstalk или PROCOMM), которая эмулирует пассивный терминал на персональной ЭВМ. Использование более строгой аутентификационной системы защитит против пассивных атак со стороны удаленных систем за счет ограничения использования простых терминалов. Разумно ожидать, что производители коммуникационных программ и не программируемых пользователем терминалов (таких как Х-терминалы) встроят систему не раскрываемых паролей или более строгие аутентификационные системы. Одним из преимуществ Kerberos является то, что при правильном использовании пароль пользователя никогда не покидает пределов рабочей станции. Вместо этого они используются для расшифровки билетов пользователя Kerberos.

5.2. Защита периметра

Защита периметра применяется все шире. В этих системах пользователь сначала осуществляет аутентификацию в определенном объекте сети, например, в ЭВМ "firewall", используя систему не раскрываемых паролей. Пользователь затем использует вторую систему для аутентификации в каждой ЭВМ или в группе ЭВМ, где он хотел бы получить доступ к определенным услугам.

В защите периметра существует несколько недостатков, по этой причине эту систему следует рассматривать как временное решение. Сетевой шлюз не прозрачен на IP-уровне и по этой причине работа с каждым видом сервиса должна производиться независимо. Использование двойной аутентификации является трудно осуществимым или невозможным для связи ЭВМ-ЭВМ. Протоколы точка-точка, которые являются обычными для Интернет механизмов без установления связи, легко уязвимы. Защита периметра должна быть плотной и полной, так как в случае ее прорыва внутренняя защита оказывается слабой и легко преодолимой.

Частой формой защиты периметра является передача приложений. Так как эти передачи являются протокольно зависимыми, IP-коннективность ЭВМ в пределах периметра с внешним миром оказывается нарушенной и часть преимуществ Интернет пропадает.

Административное преимущество защиты периметра заключается в том, что число ЭВМ, которые могут быть подвергнуты атаке, достаточно мало. Эти машины могут быть тщательно проверены с точки зрения угроз безопасности. Но достаточно трудно или даже невозможно создать достаточно "герметичную" систему. Безопасность системы защиты периметра достаточно сложна, так как шлюз должен пропускать некоторые типы трафика, например, электронную почту. Другие сетевые услуги, такие как NTP (Network Time Protocol) и FTP могут также оказаться желательными [Mills92, PR85, Bishop]. Более того, шлюзовая система периметра должна быть способна пропускать весь трафик всего домен, заключенного в данный периметр.

5.3. Защита от активных атак является крайне желательной

В обозримом будущем потребуются достаточно мощные системы, способные противостоять активным атакам. Многие корпоративные сети, базирующиеся на широковещательной технологии, такой как Ethernet, вероятно нуждаются в такой методике. Чтобы защититься от активных атак, или обеспечить конфиденциальность, необходимо использовать протокол с шифрованием сессии, например, Kerberos, возможно использование аутентификационного механизма, который защищает от атаки воспроизведения. В системе Kerberos, пользователи получают коды доступа от сервера Kerberos и используют их для аутентификации, чтобы осуществить доступ к услугам других ЭВМ сети. Вычислительная мощность локальной рабочей станции может быть использована для дешифрования кодов доступа (используя ключ, извлеченный из пароля, введенного пользователем) и запоминания на время пока это требуется. Если протокол безопасности базируется на синхронизации часов, тогда может быть полезен протокол NTPv3, так как он распространяет временные метки для большого числа ЭВМ и является одним из немногих протоколов Интернет, которые содержат механизмы аутентификации [Bishop, Mills92].

Другим подходом для доступа к сетевым ЭВМ является введение для всех внешних машин общего секретного кода Kerberos KDC. Это делает эти машины "серверами", а не рабочими станциями. Этот общий секретный код может быть затем использован для шифрования всех обменов между машинами, обеспечивая безопасную передачу аутентификационной информации KDC.

Наконец, рабочие станции, которые удаленно доступны, могут использовать асимметричную криптографическую технологию для шифрования телекоммуникаций. Общедоступный ключ рабочей станции будет предоставлен всем клиентам. Пользователь может применить общедоступный ключ для шифрования пароля, а удаленная система дешифрует его и аутентифицирует пользователя без угрозы раскрытия пароля при транспортировке. Ограничением этой системы безопасности, ориентированной на рабочую станцию заключается в том, что она не аутентифицирует индивидуальных пользователей, а только индивидуальные рабочие станции. В некоторых средах, например, в многоуровневых правительственных системах безопасности необходима аутентификация пользователь-пользователь.

Управление доступом для ключей является самой тяжелой проблемой, с которой приходится сталкиваться при обеспечении аутентификации в больших сетях Интернет. Протокол Нидхема-Шрёдера [NS78, NS87], который используется в системе Kerberos, базируется на централизованном сервере ключей. В больших корпоративных сетях требуется значительное число таких ключевых серверов, по крайней мере, один ключевой сервер на каждый административный домен. Существует также нужда в механизмах для отдельных ключевых серверов, необходимых для координирования генерации ключей сессий участников в различных административных доменах.

Большинство алгоритмов шифрования с использованием общедоступных ключей требуют достаточно больших вычислительных мощностей и по этой причине они неидеальны для шифрования пакетов в сети. Однако асимметричное свойство делает их очень полезными в начале сессии для получения симметричных ключей сессии. На практике, коммерческий сектор, вероятно, использует асимметричный алгоритм для цифровых подписей и пересылки ключей, но не для массового шифрования данных. Для целей пересылки ключей можно использовать алгоритмы RSA и Диффи-Хелмана [DH76]. Преимуществом асимметричной методики является отсутствие необходимости иметь центральный сервер для хранения и рассылки ключей. Система PEM использует цифровые подписи для аутентификации общедоступных ключей пользователей [Kent93]. Результатом этой операции является сертификат, который содержит общедоступный ключ партнера. Сертификаты ключей могут рассылаться различными способами. В одном из вариантов рассылка ключей встраивается в существующие службы каталогов. Это может быть сделано, например, путем расширения возможностей DNS и включения ключа ЭВМ в ресурсную запись нового типа.

Для мультикастных сессий, управление рассылкой ключей сложнее, так как число обменов, необходимых для широко используемых методик пропорционально числу участников.

Данный подраздел подготовлен на основе Identity-Enabled Web Services. Standards-based Identity for WEB 2.0 (Ping Identity Corporation). Появление SAML (Security Assertion Markup Language) сделало возможным обеспечение безопасности приложений WEB 2.0 для сервис провайдеров, которые используют протокол SOAP (Simple Object Access Protocol). SAML предоставляет механизм, который позволяет транспортировать параметры идентификации на всех уровнях.

Сервис STS (WS-Trust Security Token Service) позволяет преобразовывать параметры безопасности (token) из формата SAML в формат, специфический для домена, и наоборот. STS упрощает предоставление WEB-сервисов с контролем идентификации.

WEB-сервисы являются шлюзом, который обеспечивает совместимость самых разных программных технологий. В последнее время стала популярной технология SOA (Service Oriented Architecture), которая часто совмещается с SOAP и REST (Representational State Transfer).

Базовым принципом такой архитектуры является обеспечение совместимости базовых стандартов (XML, SOAP, WS-Security и HTTP). Когда источник запроса WEB-сервиса взаимодействует с WEB-сервис провайдером, они не должны зависеть от деталей, скрытых внутри конкретных программных реализаций. Взаимодействие между ними происходит посредством стандартных сообщений.

До последнего времени большинство WEB-сервисов базировалось на аутентификации пользователя системного или прикладного уровня. В результате WEB-сервис провайдер проверяет идентичность источника WEB-запроса (приложения, выдавшего SOAP-запрос), анализируя, содержатся ли параметры идентификации в теле сообщения. Эта модель не вполне безопасна.

Некоторое улучшение безопасности дает использование встроенного механизма аутентификации, имеющегося в транспортных протоколах, таких как HTTP и TLS. такое решение заметно улучшает безопасность канала. В результате сервис провайдер может быть уверен, что сообщение послано узлом, заслуживающим доверия. Однако содержимое сообщения остается неподконтрольным и допускает возможность для атаки инсайдера.

Существует три открытых стандарта - WSS (Web Services Security), SAML (Security Assertion Markup Language) и WS-Trust (Web Services Trust), которые способны гарантировать идентификацию пользователя путем включения нужной информации в SOAP-запрос.

Создатель системы может располагать следующими сервисами безопасности:

• Конфиденциальность
• Целостность
• Аутентификация
• Авторизация

Однако, так как архитектура WEB-сервисов предполагает возможность нахождения источника запроса и сервера в разных доменах, совмещение аутентификации и авторизации становится невозможным.

WS-Security является стандартом безопасности WEB-сервисов, широко используемым практически во всех SOAP-системах, таких как IBM WebSphere, Microsofy .Net и Apache Axis. WS-Security не определяет нового механизма безопасности, он описывает, как использовать существующие стандарты безопасности для обеспечения конфиденциальности, целостности сообщений, аутентификации в рамках SOAP-сообщений.

Конфиденциальность и целостность сообщений реализуются за счет криптования XML и XML-подписи (стандарты W3C). WS-Security определяет технику использования электронной подписи и криптозащиты в SOAP.

Аутентификация и авторизация используют разные профайлы для передачи маркеров (token) безопасности в заголовках сообщений WS-Security. Такие маркеры могут содержать идентификационные данные пользователя. Решение об авторизации принимаются на основании этой информации. Повторная аутентификация для предоставления определенного сервиса уже не требуется - работает принцип SSO (Single Sign-On). Появляются специальные токены в виде USB-модулей.

WS-Security определяет профайлы для различных типов маркеров безопасности. Сюда входят профайлы для Kerberos ticket'ов, сертификатов Х.509, пар имя/пароль, утверждений SAML и лицензий XRML.

WS-Trust является стандартом OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards), который определяет протокол сообщений для получения или проверки маркеров безопасности, генерируемых службой STS.

Рис. 1. Безопасность WS передает идентификационные данные с помощью Security Token, созданного STS

Маркеры безопасности могут быть затем переслан в заголовках WS-Security запросов SOAP c использованием профайла маркеров WS-Security. WS-Trust обеспечивает возможность передавать сообщения безопасности сервисам через неоднородную среду.

Стандарт SAML также является продуктом OASIS. Этот стандарт определяет протоколы и профайлы для объединения различных прикладных требований. Наиболее известным примером этих приложений является реализауия безопасности браузера на основе технологии SSO.

Спецификация SAML определяет также маркер безопасности, вызванный утверждением SAML. Утверждение SAML является безопасным предложением идентичности, которое может использоваться совместно с WS-Security для реализации аутентификации, SSO и авторизации между источником запроса сервиса и WEB-сервис провайдером.

SAML хорошо приспособлен для реализации SSO, базирующейся на браузере. WS-Security и WS-Trust образуют опорную магистраль для передачи маркеров безопасности внутри системы.

Источник запроса WEB-услуги взаимодействует с STS (служба маркеров), которая формирует утверждение SAML, которое характеризует идентичность пользователя. Источник запроса помещает утверждение SAML в WSS-заголовок каждого SAML-запроса. STS становится агрегатором и арбитром безопасности.

Провайдер WEB-услуг должен доверять STS, которая сформировала утверждение SAML. В противном случает провайдер может использовать STS, чтобы проверить утверждение SAML самостоятельно. Утверждение SAML содержит данные, которые позволяют сервис провайдеру принять правильные решения в отношении аутентификации и авторизации.

Существующие провайдеры WEB-сервисов нуждаются либо в идентификаторе пользователя, либо в достойном доверия указании относительно роли пользователя, прежде чем принять запрос.

Рис. 2. Web-сервис провайдер должен неявно доверять приложению

Такое установление доверия может быть реализовано разными путями. Web-сервис провайдер может решить доверять приложению, которое прислало сообщение SOAP. В этом случае Web-сервис провайдер верит, что приложение источника запроса имеет право послать запрос и идентичность пользователя как-то проверена. По существу, провайдер доверяет всем сообщениям, пришедшим от источника запросов.

Рис. 3. Идеальная ситуация. Web-сервис провайдер доверяет пользователю, обеспечивая безопасность end-to-end

Альтернативой является ситуация, когда Web-сервис провайдер аутентифицирует и доверяет объекту, который отправляет запрос. В этом случае Web-сервис провайдер ищет подтверждение того, что запрос отправил действительный пользователь.

Утверждение SAML может предоставить данные, идентифицирующие приложение (или пользователя) источник запроса, пославшее сообщение SAML. В любом случае отправитель запроса должен позаботиться о маркере безопасности, чтобы получить доступ к WEB-сервисам из различных доменов безопасности. Существует несколько способов решить эту проблему:

• Web-сервис провайдер может верить или проверять маркеры безопасности различных источников запросов из разных доменов безопасности. Это становится достаточно дорогостоящим процессом, когда число источников запросов становится значительным. Например, Web-сервис провайдер доверяет Kerberos-тикитам пользователей, посылающим запросы из под Windows, и cookie сессии от пользователей, входящих через определенный портал.
• Источник запроса может получить различные маркеры безопасности для доступа к Web-сервис провайдерам из разных доменов безопасности. Это становится дорогим решением, когда сильно увеличивается число доменов безопасности.
• Источник запроса и Web-сервис провайдер могут использовать общий маркер безопасности и выполнять преобразование локальных маркеров безопасности в общий формат. Это решение проще и лучше масштабируется.

Практика последнего времени склоняется к третьему, более дешевому и гибкому варианту.

SAML является стандартом OASIS, который определяет XML-протоколы и профайлы для целей идентификации. Утверждение SAML является безопасным предложением, характеризующим идентичность, которое может быть использовано WS-Security для выполнения аутентификации, SSO и авторизации между источником запроса и Web-сервис провайдером. WS-Security определяет специфический профайл, который описывает то, как использовать утверждение SAML с WS-Security. Этот профайл называется SAML Token profile.

Как маркер безопасности утверждение SAML обладает многими уникальными свойствами, которые делают крайне полезным для WEB-сервисов, управляемых идентификаторами. К особенностям утверждения SAML следует отнести:

• это открытый стандарт
• расширяет возможности синтаксиса XML в XML-документах
• поддерживает неоднородную среду
• является гибким и расширяемым
• является опционно самопроверяемым

Cookie сессии. Все маркеры SSO и сессии, используемые системой управление WEB-доступа, являются частными по своей природе. Все они передают сходную информацию, но имеют разные синтаксические особенности и обеспечивают безопасность по-разному.

Kerberos Tickets. Kerberos является открытым стандартом, но он не предназначался для междоменного использования. Достаточно трудно сделать так, чтобы тикит, сформированный в одном домене безопасности, мог быть применен для доступа к ресурсам в другом домене.

Сертификаты X.509. Модель инфраструктуры с открытым ключом PKI и сопряженные с ней сертификаты Х.509, становится проблематичной при попытке использовать ее для идентификации людей. Генерация большого числа сертификатов Х.509 для идентификации пользователей в пределах домена безопасности достаточно сложное дело.

Технология утверждений SAML базируется на сертификатах X.509 и на модели PKI. Для организации междоменной схемы SSO требуется лишь ограниченного числа сертификатов и сопряженных с ними ключей. Сертификат Х.509, сформированный сертификационным центром Y и заявление "I am Security Domain A" используется для подписи утверждений SAML, которые транспортируют идентичность пользователя, которая гласит "I am User X from Security Domain A".

Утверждение SAML станет универсальным языком для WEB-сервисов с контролем идентичности. Его можно рассматривать как универсальный формат маркеров безопасности.

STS является функцией, определенной спецификацией WS-Trust. Отправитель запроса взаимодействует с STS для получения маркера безопасности для работы с сообщениями SOAP. WEB-сервис провайдер взаимодействует с STS, чтобы проверить маркеры безопасности, которые получены в сообщении SOAP. STS является арбитром между различными форматами маркеров, такими что сообщение SOAP может быть исполнено с полным учетом контекста безопасности запроса.

Рис. 4. Арбитраж безопасности нескольких доменах в рамках SAML

Обработка ансамбля идентификации является многоступенчатым и повторяемым процессом, который реализуется вне зависимости от протоколов и профайлов, которые используются для перемещения маркеров безопасности через сеть. Процесс обработки ансамбля идентификации включает в себя следующие три фундаментальные процедуры:

• Аутентификация и установление доверия. Аутентификация необходима, чтобы проверить идентичность пользователя (представляемую маркером безопасности) в одном домене безопасности, перед генерацией другого маркера безопасности, который обеспечит доверие к сообщениям в домене партнера. Доверие устанавливается в результате обмена маркерами безопасности.
• Идентичность пользователя. Пользователь может идентифицироваться разными идентификаторами в разных доменах и в разных его ролях. Предполагается, что маркер безопасности содержит в себе информацию, однозначно определяющую личность и роль пользователя. Идентификационные данные могут быть получены из маркера или из внешних информационных источников, таких как LDAP-каталог. Идентификационная информация может включать в себя значения атрибутов, таких как e-mail, роль, адрес, любимый цвет и т.д.
• Авторизация, аудит и предоставление данных. Аудит гарантирует то, что соответствующие данные пользователя и его партера имеются, остаются корректными для SLA и соответствуют существующим требованиям. Интегрированная авторизация может быть базовой, гарантирующей, что в маркере безопасности имеется корректный идентификатор роли пользователя. Предоставление данных предполагает динамическое обновление идентификационных данных пользователя, хранящейся в различных доменах.

Рис. 5. Сервисы маркеров безопасности транслируют их в утверждения SAML

В качестве примера источник запроса WEB-услуги может попросить STS генерировать утверждение SAML, которое характеризует идентичность пользователя или приложения, которое ссылается на тело сообщения SOAP. Отправитель запроса должен доказать, что он действительно авторизован посылать запроc утверждения SAML для данного пользователя. В случае более сложного приложения это может быть тикит Kerberos, сформированный активным каталогом Microsoft. В случае WEB-портала это может быть Cookie сессии, сформированное программой управления WEB-доступом. WEB-сервис провайдер может обрабатывать запросы SOAP от любых источников запроса, которые предоставляют идентификационные данные о пользователе в соответствии со стандартом.

Рис. 6. Сервисы маркеров безопасности транслируют их в утверждения SAML

В принципе должен быть реализован вариант автономной системы контроля идентичности сервер/STS. Такая архитектура делает возможным:

• Быстрота адаптации к изменению числа клиентов, приложений и партнеров
• Централизация контроля безопасности, уменьшающая степень риска, и простота согласования
• Интеграция как внутренних так и внешних доменов безопасности
• Гибкость хостинг-опций для WEB-сервисов

Автономная система идентификации сервер/STS позволяет сконцентрировать обработку и администрирование в одном месте.

Сопоставление разных видов аутентификации

Разные виды аутентификации обеспечивают различную мобильность пользователя и надежность. Мобильность пользователей сама по себе существенно усложняет их аутентификацию (переменный IP-адрес, дополнительные возможности атак типа MITM). Смотри рис. 7.

Рис. 7. Соотношение мобильности и эффективности аутентификации для разных технологий

OTP - одноразовые пароли; OOB - Out of Band Authentication; TPM -Trusted Platform Module.(Смотри The Future Authentication Online Services).

Аутентификация OOB (внеканальная - Out of Band) базируется на использовании двухфакторной модели с программной аутентификацией и является еще одной разновидностью идентификации, которая предполагает наличие отдельных каналов для аутентификации и передачи данных. В одной из версий ООВ предполагается применение SMS, посылаемых на мобильный телефон с последующим голосовым вызовом для аутентификации. Этот вид идентификации недостаточно безопасен, но в сочетании с другими может оказаться достаточно надежным. В последнее время появвились новые виды USB-аутентификаторов.

Современные системы управления доступом к ресурсам используют комплексную модель AAA (Authentication, Authorization, and Accounting). В эту схему часто входит и контроль принадлежности того или иного ресурса. Смотри The technology of trust. A short course in authentication, authorization, and accounting — the security mechanisms that keeps modern Internet-connected computing humming.

Одним из источников угрозы является также ненадлежащий уровень доступа (привилегий) при выполнении тех или иных приложений. 88% из почти 12000 инцидентов в 2013 году были связаны неправильно выбранным уровнем доступа инсайдеров ("Privileged Identity Management", GEMALTO.COM. Security to be free). Иллюстрацией этой проблемы может быть случай с Э.Сноуденом. Дифференциация уровней доступа инсайдеров является одной из основ безопасности. Важным средством обеспечения безопасности является многофакторная аутентификация. Оптимальным путем решения проблемы можно считать использование смарткарт. Схема реализации применения смарткарты и сертификатов для аутентификации показана на рис. 8. RDP - Remote Desktop Protocol.

Рис. 8. Использование смарткарт и сертификатов для доступа к облачным ресурсам

В современном бизнес-процессах системы IAM играют определяющую роль (см. "What is identity and access management? Guide to IAM", Margaret Rouse, 2020). На рис. 9 перечислены основные виды аутентификации, которые могут использоваться как совметно, так и независимо. Сюда включены основные технологии аутентификации от контроля радужной оболочки глаз, отпечатков и формы пальцев до формы ушей пользователя.

Рис. 9. Типы биометрической аутентификации

На рис. 10 представлено раcпределение угроз, связанных с проблемами IAM от потери данных до уязвимостей объектов IoT.

Рис. 10. Вызовы IAM (Identity and access management)

Впервые принцип нулевого доверия был сформулирован специалистами компании Forrester в 2010 годах (см. “Zero trust: Taking back control of IT security”, Cliff Saran, ComputerWeekly.com. E-guide). В последние годы число источников угроз быстро множилось особенно в сфере мобильных коммуникаций и за счет BYOD. Одновремнно раширялось использование открытых облачных ресурсов. Именно в ответ на этот вызов были сформулированы основы системы нулевого доверия. В рамках такой системы должны проверяться даже внутренние корпоративные сетевые ресурсы. Система предполагает постоянный мониторинг того “кто, что, когда, где и как” работает. К инструментам нулевого доверия относится многофакторная аутентификация, Firewall’ы, VPN и сегментация сети.