AD认证：Kerberos 和 NTLM

AD认证主要用到两种协议：Kerberos 和 NTLM

NTLM

认证过程如下：

1. client本地生成NTLM hash，值为用户密码的hash值。

2. client发送用户名给应用服务器。

3. 应用服务器随机生成一个值给client，这个值通常叫nonce或challenge。

4. client用NTLM hash对nonce进行加密，并发送给应用服务器。

5. 应用服务器收到后，连同用户名和nonce一并发送给AD服务器。

6. AD根据该用户的密码生成NTLM hash，并对nonce进行加密，然后对client发送的进行比对。

7. 若值相同，则通过认证，若不同，则认证失败。

Kerberos

关键名词：

1. KDC：Key Distribution Center，密钥发行中心，提供两个服务：身份验证服务（Authentication Service 简称AS）和Ticket-Granting Service（TGS）。域会为KDC生成名为krbtgt的域账户，TGT的加密解密均使用该账户的密码。域用户首次访问时，会想AS进行身份验证，通过后，AS请求TGS向域用户提供票证（TGT）。

2. SPN：Service Principal Name。AD账户除了用户账户外，还有服务账户。应用程序也会有与之关联的服务账户，便于应用程序访问服务器资源，如exchange、SQL、IIS等。SPN则用于将应用程序启用的服务与AD中服务账户关联起来的一项服务。

认证流程：

1. 当域用户登录时，会向DC发送一个AS request（AS_REQ），请求会包含一个加密的时间戳，通过该用户的密码hash和用户名进行加密。

2. DC收到请求后，使用该用户的用户名和密码hash进行解密，若加密成功且判断时间戳不重复，则认证成功。（时间戳判断防止重放攻击）DC向客户端回复一个AS reply（AS_REP），回复会包含一个session key和TGT（Ticket Granting Ticket）。session key是加密的，用用户的密码hash加密。TGT中包含了组成员关系、域、时间戳、客户端IP和session key。TGT也是加密的，用KDC服务账户密码加密，客户端无法解密。（默认TGT 10小时内有效，之后发生的更新无需用户重新输入密码）

3. 当用户请求域内资源时，会发送一个Ticket Granting Service Request（TGS_REQ），包含用户名、时间戳、TGT、SPN。时间戳和用户名用session key进行加密。

4. KDC收到请求后，先判断是否域内是否存在请求中的SPN，然后解密TGT，提取session key和TGT中的时间戳等，用TGT中的session key对加密的用户名和时间戳进行解密。进行几项检查：

   • TGT解密出来的时间戳，必须是有效的。（若发生了重放攻击，时间戳就失效了。）

   • TGT里的username和请求中的username是否一致。

   • TGT里的IP和请求中的IP是否一致。

通过检查则回复客户端Ticket Granting ServiceReply（TGS_REP），包含授权访问的SPN、客户端与SPN之间访问所用新的session key、新的Service Ticket服务票证（包含新的session key、用户名和用户组）。授权访问的SPN和访问SPN的session key均用TGT中的session key加密。service ticket使用对应SPN服务账户的密码加密。

1. 经过以上过程，用户已经获取了与应用服务相关的session key和service ticket。用户向应用服务发送请求Application Request（AP_REQ），包含用户名和时间戳，均用session key进行加密。

2. 应用服务用服务账号密码hash解密service ticket，提取用户、用户组、session key。用解密出来的session key解密AP_REQ中的用户名和时间戳。先比对service ticket中的用户名和AP_REQ中的用户名是否一致，若一致，则请求被接受，应用服务根据service ticket中的用户组信息分配权限，之后用户可以访问请求的服务。