知识梳理笔记--Kerberos 协议

news2024/12/26 21:32:21

Kerberos 协议概述

Kerberos 是一种计算机网络认证协议，旨在为不安全的网络提供强认证服务。它通过中心化的身份验证系统（即 Key Distribution Center，KDC）来确保通信双方的身份验证和数据加密。Kerberos 协议主要用于确保计算机系统间的通信不受恶意攻击（如窃听、中间人攻击等），并广泛应用于企业环境中，尤其是在 Windows 环境中（例如 Active Directory 使用 Kerberos 作为默认认证协议）。

Kerberos 协议的工作原理基于“对称密钥加密”，其中，KDC 使用共享的密钥来验证每个通信双方的身份。

Kerberos 协议相关名词

Client: 访问服务的客户端
Server: 提供服务的服务器
KDC（Key Distribution Center）：密钥分配中心，是 Kerberos 的核心组件，负责管理并分发密钥。
- AS（Authentication Server）：认证服务器，负责最初的身份验证。
- TGS（Ticket Granting Server）：票据授权服务器，负责颁发访问特定服务的票据。
TGT（Ticket Granting Ticket）：是一个特殊的票据，用于向 TGS 请求其他服务的票据。只有通过 AS 验证后的用户才能获得 TGT。
ST (Servre Ticket): 服务票据。

（上述名词非常重要！！！！！，是记忆流程必须记住的，以下为拓展）
DC (Domain Controller): 域控制器
AD (Account Database): 用户数据库
Principal：指在 Kerberos 中的实体（用户、服务或设备）。每个 Principal 都有一个唯一的身份标识符。
Ticket：是 Kerberos 协议中用于证明身份的认证票据，包含加密信息，证明某个主体已经通过身份验证。
Session Key：会话密钥，是用于加密会话流量的临时密钥。Session Key 只在单次会话期间有效。
KDC 数据库：存储着所有的 Principal 信息和加密的密钥。
Realm：Kerberos 的域，通常对应一个组织的网络范围。Kerberos 只在一个特定的 Realm 内有效。

Kerberos 协议的认证流程

Kerberos 的认证流程主要包括三个阶段：认证请求、票据授权请求和服务请求。以下是该流程的详细描述：

1. 客户端向认证服务器（AS）请求 TGT

客户端（用户）向 认证服务器（AS） 发送一个身份验证请求。
请求中包含客户端的 Principal 名称，但密码不发送，而是通过客户端的密钥（通常为密码的加密形式）生成的请求进行加密。
AS 校验客户端身份是否有效，若有效，它将为客户端生成一个 TGT（Ticket Granting Ticket）和一个 会话密钥（Session Key）。
TGT 使用 KDC 的主密钥 加密，会话密钥使用客户端和 AS 共享的密钥加密。

AS 响应：

返回的响应包含：
- 加密后的 TGT（包括会话密钥）。
- 客户端会用自己的密钥解密 TGT，并获取会话密钥。

2. 客户端向票据授权服务器（TGS）请求服务票据

客户端使用获得的 TGT 向 TGS（Ticket Granting Server） 请求访问某个服务的票据（Service Ticket）。
请求中包含：
- TGT。
- 要访问的服务的名称。
- 使用 TGT 解密后的会话密钥，以证明客户端身份。

TGS 响应：

如果请求的服务有效，TGS 将返回：
- 服务票据（Service Ticket）。
- 与服务相关的会话密钥。

3. 客户端向服务请求访问权限

客户端使用获得的 服务票据 向目标服务（如 Web 服务器、数据库服务器等）请求访问。
服务票据包含：
- 服务名称。
- 客户端的身份信息（加密）。
- 服务会话密钥。

服务响应：

服务器通过解密票据来验证客户端身份，若验证通过，则允许客户端访问服务。

Kerberos 协议流程图解

这张图片是从网上找的，个人觉得非常适合加深对流程的记忆。（附有连接）

https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/871864ed195e70904d824f43c61d1dbf.png

Kerberos 协议的工作原理

客户端认证阶段：
- 客户端向 AS 请求访问服务的凭证（TGT）。
- AS 验证客户端身份并发放 TGT 和一个会话密钥。
TGT 请求服务票据阶段：
- 客户端使用 TGT 向 TGS 请求服务票据（Service Ticket）。
- TGS 验证请求，并返回服务票据和会话密钥。
访问服务阶段：
- 客户端使用服务票据访问目标服务，服务验证票据后授予访问权限。