Kerberos协议介绍

1.概述

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。

2. 认证过程

认证过程具体如下：

1. 客户机向认证服务器（AS）发送请求，要求得到某服务器的证书
2. 然后 AS 的响应包含这些用客户端密钥加密的证书。证书的构成为：

 1) 服务器 “ticket” ；
 2) 一个临时加密密钥（又称为会话密钥 “session key”） 。

客户机将 ticket （包括用服务器密钥加密的客户机身份和一份会话密钥的拷贝）传送到服务器上。会话密钥可以（现已经由客户机和服务器共享）用来认证客户机或认证服务器，也可用来为通信双方以后的通讯提供加密服务，或通过交换独立子会话密钥为通信双方提供进一步的通信加密服务。

上述认证交换过程需要只读方式访问 Kerberos 数据库。但有时，数据库中的记录必须进行修改，如添加新的规则或改变规则密钥时。修改过程通过客户机和第三方 Kerberos 服务器（Kerberos 管理器 KADM）间的协议完成。有关管理协议在此不作介绍。另外也有一种协议用于维护多份 Kerberos 数据库的拷贝，这可以认为是执行过程中的细节问题，并且会不断改变以适应各种不同数据库技术。

2.1 举例

简要大概地说一下Kerberos是如何工作的：

1. 假设你要在一台电脑上访问另一个服务器（你可以发送telnet或类似的登录请求）。你知道服务器要接受你的请求必须要有一张Kerberos的“入场券”。
2. 要得到这张入场券，你首先要向验证服务器（AS）请求验证。验证服务器会创建基于你的密码（从你的用户名而来）的一个“会话密钥”（就是一个加密密钥），并产生一个代表请求的服务的随机值。这个会话密钥就是“允许入场的入场券”。
3. 然后，你把这张允许入场的入场券发到授权服务器（TGS）。TGS物理上可以和验证服务器是同一个服务器，只不过它现在执行的是另一个服务。TGS返回一张可以发送给请求服务的服务器的票据。
4. 服务器或者拒绝这张票据，或者接受这张票据并执行服务。
5. 因为你从TGS收到的这张票据是打上时间戳的，所以它允许你在某个特定时期内（一般是八小时）不用再验证就可以使用同一张票来发出附加的请求。使这张票拥有一个有限的有效期使其以后不太可能被其他人使用。

实际的过程要比刚才描述的复杂得多。用户过程也会根据具体执行有一些改变。

3. 协议内容

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：

AS（Authentication Server）= 认证服务器
KDC（Key Distribution Center）= 密钥分发中心
TGT（Ticket Granting Ticket）= 票据授权票据，票据的票据
TGS（Ticket Granting Server）= 票据授权服务器
SS（Service Server）= 特定服务提供端

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。 [2]

4. 缺陷

1. 失败于单点：它需要中心服务器的持续响应。当Kerberos服务结束前，没有人可以连接到服务器。这个缺陷可以通过使用复合Kerberos服务器和缺陷认证机制弥补。
2. Kerberos要求参与通信的主机的时钟同步。票据具有一定有效期，因此，如果主机的时钟与Kerberos服务器的时钟不同步，认证会失败。默认设置要求时钟的时间相差不超过10分钟。在实践中，通常用网络时间协议后台程序来保持主机时钟同步。
3. 管理协议并没有标准化，在服务器实现工具中有一些差别。
4. 因为所有用户使用的密钥都存储于中心服务器中，危及服务器的安全的行为将危及所有用户的密钥。
5. 一个危险客户机将危及用户密码。