Идентификация и аутентификация: основные понятия

Идентификация и аутентификация представляют собой основу современных программно-технических средств безопасности, так как любые другие сервисы в основном рассчитаны на обслуживание указанных субъектов. Эти понятия представляют собой своеобразную первую линию обороны, обеспечивающую безопасность информационного пространства организации.

Что это такое?

Идентификация и аутентификация имеют разные функции. Первая предоставляет субъекту (пользователю или процессу, который действует от его имени) возможность сообщить собственное имя. При помощи аутентификации уже вторая сторона окончательно убеждается в том, что субъект действительно представляет собой того, за кого он себя выдает. Нередко в качестве синонимов идентификация и аутентификация заменяются словосочетаниями «сообщение имени» и «проверка подлинности».

Сами они подразделяются на несколько разновидностей. Далее мы рассмотрим, что собой представляют идентификация и аутентификация и какими они бывают.

Аутентификация

Данное понятие предусматривает два вида: одностороннюю, когда клиент предварительно должен доказать серверу свою подлинность, и двустороннюю, то есть когда ведется взаимное подтверждение. Стандартный пример того, как проводится стандартная идентификация и аутентификация пользователей, – это процедура входа в определенную систему. Таким образом, разные типы могут использоваться в различных объектах.

В сетевой среде, когда идентификация и аутентификация пользователей осуществляются на территориально разнесенных сторонах, рассматриваемый сервис отличается двумя основными аспектами:

• что выступает в качестве аутентификатора;
• как именно был организован обмен данными аутентификации и идентификации и как обеспечивается его защита.

Чтобы подтвердить свою подлинность, субъектом должна быть предъявлена одна из следующих сущностей:

• определенная информация, которая ему известна (личный номер, пароль, специальный криптографический ключ и т. д.);
• определенная вещь, которой он владеет (личная карточка или какое-то другое устройство, имеющее аналогичное назначение);
• определенная вещь, являющаяся элементом его самого (отпечатки пальцев, голос и прочие биометрические средства идентификации и аутентификации пользователей).

Особенности систем

В открытой сетевой среде стороны не имеют доверенного маршрута, а это говорит о том, что в общем случае информация, передаваемая субъектом, может в конечном итоге не совпадать с информацией, полученной и используемой при проверке подлинности. Требуется обеспечение безопасности активного и пассивного прослушивания сети, то есть защита от корректировки, перехвата или воспроизведения различных данных. Вариант передачи паролей в открытом виде является неудовлетворительным, и точно так же не может спасти положение и шифрование паролей, так как им не обеспечивается защита от воспроизведения. Именно поэтому сегодня используются более сложные протоколы аутентификации.

Надежная идентификация имеет трудности не только по причине различных сетевых угроз, но еще и по целому ряду других причин. В первую очередь практически любые аутентификационные сущности могут похищаться, подделываться или выведываться. Также присутствует определенное противоречие между надежностью используемой системы, с одной стороны, и удобствами системного администратора или пользователя - с другой. Таким образом, из соображения безопасности требуется с некоторой частотой запрашивать у пользователя повторное введение его аутентификационной информации (так как вместо него может уже сидеть какой-нибудь другой человек), а это не только создает дополнительные хлопоты, но еще и значительно увеличивает шанс на то, что кто-то может подсматривать ввод информации. Помимо всего прочего, надежность средства защиты существенно сказывается на его стоимости.

Современные системы идентификации и аутентификации поддерживают концепцию единого входа в сеть, что в первую очередь позволяет удовлетворять требования в плане удобства для пользователей. Если стандартная корпоративная сеть имеет множество информационных сервисов, предусматривающих возможность независимого обращения, то в таком случае многократное введение личных данных становится чересчур обременительным. На данный момент пока еще нельзя сказать, что использование единого входа в сеть считается нормальным, так как доминирующие решения еще не сформировались.

Таким образом, многие стараются найти компромисс между доступностью по цене, удобством и надежностью средств, которыми обеспечивается идентификация/аутентификация. Авторизация пользователей в данном случае осуществляется по индивидуальным правилам.

Отдельное внимание стоит уделить тому, что используемый сервис может быть выбран в качестве объекта атаки на доступность. Если конфигурация системы выполнена таким образом, чтобы после некоторого числа неудачных попыток возможность ввода была заблокирована, то в таком случае злоумышленниками может останавливаться работа легальных пользователей путем буквально нескольких нажатий клавиш.

Парольная аутентификация

Главным достоинством такой системы является то, что она является предельно простой и привычной для большинства. Пароли уже давным-давно используются операционными системами и другими сервисами, и при грамотном использовании ими обеспечивается уровень безопасности, который является вполне приемлемым для большинства организаций. Но с другой стороны, по общей совокупности характеристик подобные системы представляют собой самое слабое средство, которым может осуществляться идентификация/аутентификация. Авторизация в таком случае становится достаточно простой, так как пароли должны быть запоминающимися, но при этом простые комбинации нетрудно угадать, особенно если человек знает пристрастия конкретного пользователя.

Иногда бывает так, что пароли, в принципе, не держатся в секрете, так как имеют вполне стандартные значения, указанные в определенной документации, и далеко не всегда после того, как устанавливается система, их меняют.

При вводе пароль можно посмотреть, причем в некоторых случаях люди используют даже специализированные оптические приборы.

Пользователи, основные субъекты идентификации и аутентификации, нередко могут сообщать пароли коллегам для того, чтобы те на определенное время подменили владельца. В теории в таких ситуациях будет правильнее всего применять специальные средства управления доступом, но на практике это никем не используется. А если пароль знают два человека, это крайне сильно увеличивает шансы на то, что в итоге о нем узнают и другие.

Как это исправить?

Есть несколько средств, как может быть защищена идентификация и аутентификация. Компонент обработки информации может обезопаситься следующим:

• Наложением различных технических ограничений. Чаще всего устанавливаются правила на длину пароля, а также содержание в нем определенных символов.
• Управлением срока действия паролей, то есть необходимостью их периодической замены.
• Ограничением доступа к основному файлу паролей.
• Ограничением общего количества неудачных попыток, доступных при входе в систему. Благодаря этому злоумышленниками должны выполняться только действия до выполнения идентификации и аутентификации, так как метод перебора нельзя будет использовать.
• Предварительным обучением пользователей.
• Использованием специализированных программных генераторов паролей, которые позволяют создавать такие комбинации, которые являются благозвучными и достаточно запоминающимися.

Все указанные меры могут использоваться в любом случае, даже если вместе с паролями будут применяться также и другие средства аутентификации.

Одноразовые пароли

Рассмотренные выше варианты являются многоразовыми, и в случае раскрытия комбинации злоумышленник получает возможность выполнять определенные операции от имени пользователя. Именно поэтому в качестве более сильного средства, устойчивого к возможности пассивного прослушивания сети, используются одноразовые пароли, благодаря которым система идентификации и аутентификации становится гораздо более безопасной, хоть и не такой удобной.

На данный момент одним из наиболее популярных программных генераторов одноразовых паролей является система под названием S/KEY, выпущенная компанией Bellcore. Основная концепция этой системы заключается в том, что имеется определенная функция F, которая известна как пользователю, так и серверу аутентификации. Далее представлен секретный ключ К, который известен только определенному пользователю.

При начальном администрировании пользователя данная функция используется к ключу определенное количество раз, после чего происходит сохранение полученного результата на сервере. В дальнейшем процедура проверки подлинности выглядит так:

1. На пользовательскую систему от сервера приходит число, которое на 1 меньше количества раз использования функции к ключу.
2. Пользователем используется функция к имеющемуся секретному ключу то количество раз, которое было установлено в первом пункте, после чего результат отправляется через сеть непосредственно на сервер аутентификации.
3. Сервером используется данная функция к полученному значению, после чего результат сравнивается с сохраненной ранее величиной. Если результаты совпадают, то в таком случае подлинность пользователя является установленной, а сервер сохраняет новое значение, после чего снижает счетчик на единицу.

На практике реализация данной технологии имеет несколько более сложную структуру, но на данный момент это не столь важно. Так как функция является необратимой, даже в случае перехвата пароля или получения несанкционированного доступа к серверу аутентификации не предоставляет возможности получить секретный ключ и каким-либо образом предсказать, как конкретно будет выглядеть следующий одноразовый пароль.

В России в качестве объединенного сервиса используется специальный государственный портал – "Единая система идентификации/аутентификации" ("ЕСИА").

Еще один подход к надежной системе аутентификации заключается в том, чтобы новый пароль генерировался через небольшие промежутки времени, что тоже реализуется через использование специализированных программ или различных интеллектуальных карт. В данном случае сервер аутентификации должен воспринимать соответствующий алгоритм генерации паролей, а также определенные ассоциированные с ним параметры, а помимо этого, должна присутствовать также синхронизация часов сервера и клиента.

Kerberos

Впервые сервер аутентификации Kerberos появился в середине 90-х годов прошлого века, но с тех пор он уже успел получить огромнейшее количество принципиальных изменений. На данный момент отдельные компоненты данной системы присутствуют практически в каждой современной операционной системе.

Главным предназначением данного сервиса является решение следующей задачи: присутствует определенная незащищенная сеть, и в ее узлах сосредоточены различные субъекты в виде пользователей, а также серверных и клиентских программных систем. У каждого такого субъекта присутствует индивидуальный секретный ключ, и для того чтобы у субъекта С появилась возможность доказать собственную подлинность субъекту S, без которой тот попросту не станет его обслуживать, ему необходимо будет не только назвать себя, но еще и показать, что он знает определенный секретный ключ. При этом у С нет возможности просто отправить в сторону S свой секретный ключ, так как в первую очередь сеть является открытой, а помимо этого, S не знает, да и, в принципе, не должен знать его. В такой ситуации используется менее прямолинейная технология демонстрации знания этой информации.

Электронная идентификация/аутентификация через систему Kerberos предусматривает ее использование в качестве доверенной третьей стороны, которая имеет информацию о секретных ключах обслуживаемых объектов и при необходимости оказывает им помощь в проведении попарной проверки подлинности.

Таким образом, клиентом сначала отправляется в систему запрос, который содержит необходимую информацию о нем, а также о запрашиваемой услуге. После этого Kerberos предоставляет ему своеобразный билет, который шифруется секретным ключом сервера, а также копию некоторой части данных из него, которая засекречивается ключом клиента. В случае совпадения устанавливается, что клиентом была расшифрована предназначенная ему информация, то есть он смог продемонстрировать, что секретный ключ ему действительно известен. Это говорит о том, что клиент является именно тем лицом, за которое себя выдает.

Отдельное внимание здесь следует уделить тому, что передача секретных ключей не осуществлялась по сети, и они использовались исключительно для шифрования.

Проверка подлинности с использованием биометрических данных

Биометрия включает в себя комбинацию автоматизированных средств идентификации/аутентификации людей, основанную на их поведенческих или физиологических характеристиках. Физические средства аутентификации и идентификации предусматривают проверку сетчатки и роговицы глаз, отпечатков пальцев, геометрии лица и рук, а также другой индивидуальной информации. Поведенческие же характеристики включают в себя стиль работы с клавиатурой и динамику подписи. Комбинированные методы представляют собой анализ различных особенностей голоса человека, а также распознавание его речи.

Такие системы идентификации/аутентификации и шифрования используются повсеместно во многих странах по всему миру, но на протяжении длительного времени они отличались крайне высокой стоимостью и сложностью в применении. В последнее же время спрос на биометрические продукты значительно увеличился по причине развития электронной коммерции, так как, с точки зрения пользователя, намного удобнее предъявлять себя самого, чем запоминать какую-то информацию. Соответственно, спрос рождает предложение, поэтому на рынке начали появляться относительно недорогие продукты, которые в основном ориентированы на распознавание отпечатков пальцев.

В преимущественном большинстве случаев биометрия используется в комбинации с другими аутентификаторами наподобие интеллектуальных карт. Нередко биометрическая аутентификация представляет собой только первый рубеж защиты и выступает в качестве средства активизации интеллектуальных карт, включающих в себя различные криптографические секреты. При использовании данной технологии биометрический шаблон сохраняется на этой же карте.

Активность в сфере биометрии является достаточно высокой. Уже существует соответствующий консорциум, а также довольно активно ведутся работы, направленные на стандартизацию различных аспектов технологии. Сегодня можно увидеть множество рекламных статей, в которых биометрические технологии преподносятся в качестве идеального средства обеспечения повышенной безопасности и при этом доступного широким массам.

ЕСИА

Система идентификации и аутентификации ("ЕСИА") представляет собой специальный сервис, созданный для того, чтобы обеспечить реализацию различных задач, связанных с проверкой подлинности заявителей и участников межведомственного взаимодействия в случае предоставления каких-либо муниципальных или государственных услуг в электронной форме.

Для того чтобы получить доступ к "Единому порталу государственных структур", а также каким-либо другим информационным системам инфраструктуры действующего электронного правительства, для начала нужно будет пройти регистрацию учетной записи и, как следствие, получить ПЭП.

Уровни

Портал единой системы идентификации и аутентификации предусматривает три основных уровня учетных записей для физических лиц:

• Упрощенная. Для ее регистрации достаточно просто указать свою фамилию и имя, а также какой-то определенный канал коммуникации в виде адреса электронной почты или мобильного телефона. Это первичный уровень, с помощью которого у человека открывается доступ только к ограниченному перечню различных государственных услуг, а также возможностей существующих информационных систем.
• Стандартная. Для ее получения изначально нужно оформить упрощенную учетную запись, а потом уже предоставить также дополнительные данные, включая информацию из паспорта и номер страхового индивидуального лицевого счета. Указанная информация автоматически проверяется через информационные системы Пенсионного фонда, а также Федеральную миграционную службу, и, если проверка проходит успешно, учетная запись переводится на стандартный уровень, что открывает пользователю расширенный перечень государственных услуг.
• Подтвержденная. Для получения такого уровня учетной записи единая система идентификации и аутентификации требует от пользователей стандартный аккаунт, а также подтверждение личности, которое выполняется через личное посещение отделения уполномоченной службы или посредством получения кода активации через заказное письмо. В том случае, если подтверждение личности окажется успешным, учетная запись перейдет на новый уровень, а перед пользователем откроется доступ к полному перечню необходимых государственных услуг.

Несмотря на то что процедуры могут показаться достаточно сложными, на самом деле ознакомиться с полным перечнем необходимых данных можно непосредственно на официальном сайте, поэтому полноценное оформление вполне возможно на протяжении нескольких дней.