Наверняка каждый пользователь компьютерных систем (и не только) постоянно сталкивается с понятием аутентификации. Надо сказать, что не все четко понимают значение этого термина, постоянно путая его с другими. В общем смысле аутентификация - это очень объемное понятие, которое может включать в себя и совокупность некоторых других терминов, описывающих дополнительные процессы. Не вдаваясь в технические подробности, рассмотрим, что же это такое.

Понятие аутентификации

Общим определением для этого понятия является проверка подлинности чего-то. По сути, аутентификация - это процесс, позволяющий определить соответствие объекта или субъекта каким-то ранее зафиксированным уникальным данным или признакам. Иными словами, в какой-то системе имеются определенные характеристики, требующие подтверждения для доступа к ее основным или скрытым функциям. Заметьте, это именно процесс. Его ни в коем случае нельзя путать с идентификацией (которая является одной из составных частей процесса аутентификации) и авторизацией.

Кроме того, различают одностороннюю и взаимную аутентификацию на основе современных методов криптографии (шифрования данных). Простейшим примером взаимной аутентификации может быть, скажем, процесс двустороннего добавления пользователей в друзья на некоторых сайтах социальных сетей, когда и с той, и с другой стороны требуется подтверждение действия.

Идентификация

Итак. Идентификация, с точки зрения компьютерных технологий, представляет собой распознавание некоего объекта или, скажем, пользователя по заранее созданному идентификатору (например, логин, имя и фамилия, паспортные данные, идентификационный номер и т. д.). Такой идентификатор, кстати, впоследствии используется и при прохождении процедуры аутентификации.

Авторизация

Авторизация - наименее простой способ, обеспечивающий доступ к определенным функциям или ресурсам различных систем путем введения, к примеру, логина и пароля. В данном случае различие между понятиями состоит в том, что при авторизации пользователю всего лишь предоставляются определенные права, в то время как аутентификация - это как раз-таки сравнение того же логина и пароля с данными, зарегистрированными в самой системе, после чего можно получить доступ к расширенным или скрытым функциям того же интернет-ресурса или программного продукта (использование кода авторизации).

Наверное, многие сталкивались с ситуацией, когда загрузку файла с сайта невозможно произвести без авторизации на ресурсе. Вот именно после авторизации и следует процесс аутентификации, открывающий такую возможность.

Зачем нужна аутентификация

Области, в которых применяются процессы аутентификации, очень разнообразны. Сам процесс позволяет защитить любую систему от несанкционированного доступа или внедрения нежелательных элементов. Так, например, аутентификация широко используется при проверке электронных писем по открытому ключу и цифровой подписи, при сравнении контрольных сумм файлов и т. д.

Рассмотрим самые основные типы аутентификации.

Типы аутентификации

Как уже говорилось выше, аутентификация наиболее широко используется именно в компьютерном мире. Самый простой пример был описан на примере авторизации при входе на определенный сайт. Однако основные типы аутентификации этим не ограничиваются.

Одним из главных направлений, где используется такой процесс, является подключение к Сети. Будет это проводное соединение или аутентификация WiFi - без разницы. И в том и в другом случае процессы аутентификации практически ничем не отличаются.

Кроме использования логина или пароля для доступа в Сеть, специальные программные модули производят, так сказать, проверку законности подключения. Аутентификация WiFi или проводного подключения подразумевает не только сравнение паролей и логинов. Все намного сложнее. Сначала проверяется IP-адрес компьютера, ноутбука или мобильного гаджета.

Но ситуация такова, что поменять собственный IP в системе можно, что называется, элементарно. Любой, мало-мальски знакомый с этим пользователь, может произвести такую процедуру за считаные секунды. Более того, программ, автоматически изменяющих внешний IP, сегодня на просторах Интернета можно найти огромное количество.

Но вот дальше начинается самое интересное. На данном этапе аутентификация - это еще и средство проверки MAC-адреса компьютера или ноутбука. Наверное, не нужно объяснять, что каждый MAC-адрес уникален сам по себе, и в мире двух одинаковых просто не бывает. Именно это и позволяет определить правомерность подключения и доступа к Сети.

В некоторых случаях может возникнуть ошибка аутентификации. Это может быть связано с неправильной авторизацией или несоответствием ранее определенному идентификатору. Редко, но все же бывают ситуации, когда процесс не может быть завершен в связи с ошибками самой системы.

Наиболее распространена ошибка аутентификации именно при использовании подключения к Сети, но это в основном относится только к неправильному вводу паролей.

Если говорить о других областях, наиболее востребованным такой процесс является в биометрике. Именно биометрические системы аутентификации сегодня являются одними из самых надежных. Самыми распространенными способами являются сканирование отпечатков пальцев, встречающееся сейчас даже в системах блокировки тех же ноутбуков или мобильных устройств, и сканирование сетчатки глаза. Эта технология применяется на более высоком уровне, обеспечивающем, скажем, доступ к секретным документам и т. д.

Надежность таких систем объясняется достаточно просто. Ведь, если разобраться, в мире не существует двух человек, у которых бы полностью совпадали отпечатки пальцев или структура сетчатки глаза. Так что такой метод обеспечивает максимальную защиту в плане несанкционированного доступа. Кроме того, тот же биометрический паспорт можно назвать средством проверки законопослушного гражданина по имеющемуся идентификатору (отпечаток пальца) и сравнению его (а также данных из самого паспорта) с тем, что имеется в единой базе данных.

В этом случае аутентификация пользователей и представляется максимально надежной (не считая, конечно, подделок документов, хотя это достаточно сложная и трудоемкая процедура).

Заключение

Хочется надеяться, что из вышесказанного будет понятно, что представляет собой процесс аутентификации. Ну а областей применения, как видим, может быть очень много, причем в совершенно разных сферах жизни и

Основой любых систем защиты информационных систем являются идентификация и аутентификация, так как все механизмы защиты информации рассчитаны на работу с поименованными субъектами и объектами АС. Напомним, что в качестве субъектов АС могут выступать как пользователи, так и процессы, а в качестве объектов АС – информация и другие информационные ресурсы системы.

Присвоение субъектам и объектам доступа личного идентификатора и сравнение его с заданным перечнем называется идентификацией. Идентификация обеспечивает выполнение следующих функций:

Установление подлинности и определение полномочий субъекта при его допуске в систему,

Контролирование установленных полномочий в процессе сеанса работы;

Регистрация действий и др.

Аутентификацией (установлением подлинности) называется проверка принадлежности субъекту доступа предъявленного им идентификатора и подтверждение его подлинности. Другими словами, аутентификация заключается в проверке: является ли подключающийся субъект тем, за кого он себя выдает.

Общая процедура идентификации и аутентификации пользователя при его доступе в АС представлена на рис. 2.10. Если в процессе аутентификации подлинность субъекта установлена, то система защиты информации должна определить его полномочия (совокупность прав). Это необходимо для последующего контроля и разграничения доступа к ресурсам.

По контролируемому компоненту системы способы аутентификации можно разделить на аутентификацию партнеров по общению и аутентификацию источника данных. Аутентификация партнеров по общению используется при установлении (и периодической проверке) соединения во время сеанса. Она служит для предотвращения таких угроз, как маскарад и повтор предыдущего сеанса связи. Аутентификация источника данных – это подтверждение подлинности источника отдельной порции данных.

По направленности аутентификация может быть односторонней (пользователь доказывает свою подлинность системе, например при входе в систему) и двусторонней (взаимной).

Рис. 2.10. Классическая процедура идентификации и аутентификации

Обычно методы аутентификации классифицируют по используемым средствам. В этом случае указанные методы делят на четыре группы:

1. Основанные на знании лицом, имеющим право на доступ к ресурсам системы, некоторой секретной информации – пароля.

2. Основанные на использовании уникального предмета: жетона, электронной карточки и др.

3. Основанные на измерении биометрических параметров человека – физиологических или поведенческих атрибутах живого организма.

4. Основанные на информации, ассоциированной с пользователем, например, с его координатами.

Рассмотрим эти группы.

1. Наиболее распространенными простыми и привычными являются методы аутентификации, основанные на паролях – секретных идентификаторах субъектов. Здесь при вводе субъектом своего пароля подсистема аутентификации сравнивает его с паролем, хранящимся в базе эталонных данных в зашифрованном виде. В случае совпадения паролей подсистема аутентификации разрешает доступ к ресурсам АС.

Парольные методы следует классифицировать по степени изменяемости паролей:

Методы, использующие постоянные (многократно используемые) пароли,

Методы, использующие одноразовые (динамично изменяющиеся) пароли.

В большинстве АС используются многоразовые пароли. В этом случае пароль пользователя не изменяется от сеанса к сеансу в течение установленного администратором системы времени его действительности. Это упрощает процедуры администрирования, но повышает угрозу рассекречивания пароля. Известно множество способов вскрытия пароля: от подсмотра через плечо до перехвата сеанса связи. Вероятность вскрытия злоумышленником пароля повышается, если пароль несет смысловую нагрузку (год рождения, имя девушки), небольшой длины, набран на одном регистре, не имеет ограничений на период существования и т. д. Важно, разрешено ли вводить пароль только в диалоговом режиме или есть возможность обращаться из программы.

В последнем случае, возможно запустить программу по подбору паролей – «дробилку».

Более надежный способ – использование одноразовых или динамически меняющихся паролей.

Известны следующие методы парольной защиты, основанные на одноразовых паролях:

Методы модификации схемы простых паролей;

Методы «запрос-ответ»;

Функциональные методы.

В первом случае пользователю выдается список паролей. При аутентификации система запрашивает у пользователя пароль, номер в списке которого определен по случайному закону. Длина и порядковый номер начального символа пароля тоже могут задаваться случайным образом.

При использовании метода «запрос-ответ» система задает пользователю некоторые вопросы общего характера, правильные ответы на которые известны только конкретному пользователю.

Функциональные методы основаны на использовании специальной функции парольного преобразования . Это позволяет обеспечить возможность изменения (по некоторой формуле) паролей пользователя во времени. Указанная функция должна удовлетворять следующим требованиям:

Для заданного пароля x легко вычислить новый пароль ;

Зная х и y, сложно или невозможно определить функцию .

Наиболее известными примерами функциональных методов являются: метод функционального преобразования и метод «рукопожатия».

Идея метода функционального преобразования состоит в периодическом изменении самой функции . Последнее достигается наличием в функциональном выражении динамически меняющихся параметров, например, функции от некоторой даты и времени. Пользователю сообщается исходный пароль, собственно функция и периодичность смены пароля. Нетрудно видеть, что паролями пользователя на заданных -периодах времени будут следующие: x, f(x), f(f(x)), ..., f(x)n-1.

Метод «рукопожатия» состоит в следующем. Функция парольного преобразования известна только пользователю и системе защиты. При входе в АС подсистема аутентификации генерирует случайную последовательность x, которая передается пользователю. Пользователь вычисляет результат функции y=f(x) и возвращает его в систему. Система сравнивает собственный вычисленный результат с полученным от пользователя. При совпадении указанных результатов подлинность пользователя считается доказанной.

Достоинством метода является то, что передача какой-либо информации, которой может воспользоваться злоумышленник, здесь сведена к минимуму.

В ряде случаев пользователю может оказаться необходимым проверить подлинность другого удаленного пользователя или некоторой АС, к которой он собирается осуществить доступ. Наиболее подходящим здесь является метод «рукопожатия», так как никто из участников информационного обмена не получит никакой конфиденциальной информации.

Отметим, что методы аутентификации, основанные на одноразовых паролях, также не обеспечивают абсолютной защиты. Например, если злоумышленник имеет возможность подключения к сети и перехватывать передаваемые пакеты, то он может посылать последние как собственные.

2. В последнее время получили распространение комбинированные методы идентификации, требующие, помимо знания пароля, наличие карточки (token) – специального устройства, подтверждающего подлинность субъекта.

Карточки разделяют на два типа:

Пассивные (карточки с памятью);

Активные (интеллектуальные карточки).

Самыми распространенными являются пассивные карточки с магнитной полосой, которые считываются специальным устройством, имеющим клавиатуру и процессор. При использовании указанной карточки пользователь вводит свой идентификационный номер. В случае его совпадения с электронным вариантом, закодированным в карточке, пользователь получает доступ в систему. Это позволяет достоверно установить лицо, получившее доступ к системе и исключить несанкционированное использование карточки злоумышленником (например, при ее утере). Такой способ часто называют двухкомпонентной аутентификацией.

Иногда (обычно для физического контроля доступа) карточки применяют сами по себе, без запроса личного идентификационного номера.

К достоинству использования карточек относят то, что обработка аутентификационной информации выполняется устройством чтения, без передачи в память компьютера. Это исключает возможность электронного перехвата по каналам связи.

Недостатки пассивных карточек следующие: они существенно дороже паролей, требуют специальных устройств чтения, их использование подразумевает специальные процедуры безопасного учета и распределения. Их также необходимо оберегать от злоумышленников, и, естественно, не оставлять в устройствах чтения. Известны случаи подделки пассивных карточек.

Интеллектуальные карточки кроме памяти имеют собственный микропроцессор. Это позволяет реализовать различные варианты парольных методов защиты: многоразовые пароли, динамически меняющиеся пароли, обычные запрос-ответные методы. Все карточки обеспечивают двухкомпонентную аутентификацию.

К указанным достоинствам интеллектуальных карточек следует добавить их многофункциональность. Их можно применять не только для целей безопасности, но и, например, для финансовых операций. Сопутствующим недостатком карточек является их высокая стоимость.

Перспективным направлением развития карточек является наделение их стандартом расширения портативных систем PCMCIA (PC Card). Такие карточки являются портативными устройствами типа PC Card, которые вставляются в разъем PC Card и не требуют специальных устройств чтения. В настоящее время они достаточно дороги.

3. Методы аутентификации, основанные на измерении биометрических параметров человека (см. таблицу 2.6), обеспечивают почти 100 % идентификацию, решая проблемы утраты паролей и личных идентификаторов. Однако такие методы нельзя использовать при идентификации процессов или данных (объектов данных), так как они только начинают развиваться (имеются проблемы со стандартизацией и распространением), требуют пока сложного и дорогостоящего оборудования. Это обусловливает их использование пока только на особо важных объектах и системах.

Примерами внедрения указанных методов являются системы идентификации пользователя по рисунку радужной оболочки глаза, отпечаткам ладони, формам ушей, инфракрасной картине капиллярных сосудов, по почерку, по запаху, по тембру голоса и даже по ДНК.

Таблица 2.6

Примеры методов биометрии

Новым направлением является использование биометрических характеристик в интеллектуальных расчетных карточках, жетонах-пропусках и элементах сотовой связи. Например, при расчете в магазине предъявитель карточки кладет палец на сканер в подтверждение, что карточка действительно его.

Назовем наиболее используемые биометрические атрибуты и соответствующие системы.

· Отпечатки пальцев. Такие сканеры имеют небольшой размер, универсальны, относительно недороги. Биологическая повторяемость отпечатка пальца составляет 10-5 %. В настоящее время пропагандируются правоохранительными органами из-за крупных ассигнований в электронные архивы отпечатков пальцев.

· Геометрия руки. Соответствующие устройства используются, когда из-за грязи или травм трудно применять сканеры пальцев. Биологическая повторяемость геометрии руки около 2 %.

· Радужная оболочка глаза. Данные устройства обладают наивысшей точностью. Теоретическая вероятность совпадения двух радужных оболочек составляет 1 из 1078.

· Термический образ лица . Системы позволяют идентифицировать человека на расстоянии до десятков метров. В комбинации с поиском данных по базе данных такие системы используются для опознания авторизованных сотрудников и отсеивания посторонних. Однако при изменении освещенности сканеры лица имеют относительно высокий процент ошибок.

· Голос. Проверка голоса удобна для использования в телекоммуникационных приложениях. Необходимые для этого 16-разрядная звуковая плата и конденсаторный микрофон стоят менее 25 $. Вероятность ошибки составляет 2 – 5%. Данная технология подходит для верификации по голосу по телефонным каналам связи, она более надежна по сравнению с частотным набором личного номера. Сейчас развиваются направления идентификации личности и его состояния по голосу – возбужден, болен, говорит правду, не в себе и т.д.

· Ввод с клавиатуры. Здесь при вводе, например, пароля отслеживаются скорость и интервалы между нажатиями.

· Подпись. Для контроля рукописной подписи используются дигитайзеры.

4. Новейшим направлением аутентификации является доказательство подлинности удаленного пользователя по его местонахождению. Данный защитный механизм основан на использовании системы космической навигации, типа GPS (Global Positioning System). Пользователь, имеющий аппаратуру GPS, многократно посылает координаты заданных спутников, находящихся в зоне прямой видимости. Подсистема аутентификации, зная орбиты спутников, может с точностью до метра определить месторасположение пользователя. Высокая надежность аутентификации определяется тем, что орбиты спутников подвержены колебаниям, предсказать которые достаточно трудно. Кроме того, координаты постоянно меняются, что сводит на нет возможность их перехвата.

Аппаратура GPS проста и надежна в использовании и сравнительно недорога. Это позволяет ее использовать в случаях, когда авторизованный удаленный пользователь должен находиться в нужном месте.

Суммируя возможности средств аутентификации, ее можно классифицировать по уровню информационной безопасности на три категории:

1. Статическая аутентификация;

2. Устойчивая аутентификация;

3. Постоянная аутентификация.

Первая категория обеспечивает защиту только от НСД в системах, где нарушитель не может во время сеанса работы прочитать аутентификационную информацию. Примером средства статической аутентификации являются традиционные постоянные пароли. Их эффективность преимущественно зависит от сложности угадывания паролей и, собственно, от того, насколько хорошо они защищены.

Для компрометации статической аутентификации нарушитель может подсмотреть, подобрать, угадать или перехватить аутентификационные данные и т. д.

Устойчивая аутентификация использует динамические данные аутентификации, меняющиеся с каждым сеансом работы. Реализациями устойчивой аутентификации являются системы, использующие одноразовые пароли и электронные подписи. Усиленная аутентификация обеспечивает защиту от атак, где злоумышленник может перехватить аутентификационную информацию и пытаться использовать ее в следующих сеансах работы.

Однако устойчивая аутентификация не обеспечивает защиту от активных атак, в ходе которых маскирующийся злоумышленник может оперативно (в течение сеанса аутентификации) перехватить, модифицировать и вставить информацию в поток передаваемых данных.

Постоянная аутентификация обеспечивает идентификацию каждого блока передаваемых данных, что предохраняет их от несанкционированной модификации или вставки. Примером реализации указанной категории аутентификации является использование алгоритмов генерации электронных подписей для каждого бита пересылаемой информации.

Сетевая аутентификация - это то, с чем ежедневно сталкивается большое количество пользователей интернета. Некоторые люди не знают о том, что означает данный термин, а многие даже не подозревают о его существовании. Практически все юзеры всемирной паутины начинают рабочий день с того, что проходят процесс аутентификации. Она нужна при посещении почты, социальных сетей, форумов и прочего.

Пользователи сталкиваются с аутентификацией каждый день, сами того не подозревая.

Аутентификация - это процедура, с помощью которой происходит проверка пользовательских данных, например, при посещении того или иного ресурса глобальной сети. Она производит сверку данных, хранящихся на веб-портале, с теми, которые указывает юзер. После того как аутентификация будет пройдена, вы получите доступ к той или иной информации (например, своему почтовому ящику). Это основа любой системы, которая реализована на программном уровне. Зачастую указанный термин утилизирует более простые значения, такие как:

• авторизация;
• проверка подлинности.

Чтобы пройти аутентификацию, необходимо ввести логин и пароль для вашей учётной записи. В зависимости от ресурса, они могут иметь существенные отличия друг от друга. Если эксплуатировать идентичные данные на различных сайтах, то вы подвергнете себя опасности кражи вашей персональной информации злоумышленниками. В некоторых случаях указанные сведения могут выдаваться автоматически для каждого пользователя. Чтобы ввести нужные данные, как правило, используется специальная форма на ресурсе глобальной сети или в определённом приложении. После введения нужной информации, они будут отправлены на сервер для сравнения с теми, которые имеются в базе. Если они совпали, то вы получите доступ к закрытой части сайта. Введя неправильные данные, веб-ресурс сообщит об ошибке. Проверьте их правильность и введите ещё раз.

Какую сетевую идентификацию выбрать

Многие задумываются над тем, какую сетевую идентификацию выбрать, ведь их существует несколько типов. Для начала нужно определиться с любой из них. На основе полученных сведений каждый решает самостоятельно, на каком варианте остановиться. Одним из самых новых стандартов сетевой аутентификации является IEEE 802.1х. Он получил широкую поддержку практически у всех девелоперов оборудования и разработчиков программного обеспечения. Этот стандарт поддерживает 2 метода аутентификации: открытую и с использованием пароля (ключа). В случае с открытым методом одна станция может подключиться к другой без необходимости авторизации. Если вас не устраивает это, то необходимо утилизировать метод с использованием ключа. В случае с последним вариантом пароль шифруется одним из методов:

• WPA-персональная;
• WPA2-персональная.

Наиболее подходящий вариант можно установить на любом роутере.

Переходим к настройкам маршрутизатора

Даже неподготовленный пользователь без проблем произведёт все необходимые конфигурации. Чтобы начать настройку прибора, необходимо подключить его к персональному компьютеру при помощи кабеля. Если это действие выполнено, то откройте любой веб-обозреватель и в адресной строке наберите http://192.168.0.1, затем нажмите Enter. Указанный адрес подходит практически для любого девайса, но более точную информацию можно прочитать в инструкции. Кстати, это действие как раз и является аутентификацией, после прохождения которой вы получаете доступ к закрытой информации вашего роутера. Вы увидите запрос на вход в интерфейс, который поможет выполнить необходимые настройки . Если логин и пароль никто не менял, то по умолчанию практически во всех моделях от различных компоновщиков используется слово admin в обоих полях. Купленный маршрутизатор имеет открытую беспроводную сеть, так что к ней могут подключиться все желающие. В том случае, если вас это не устраивает, её необходимо защитить.

Защищаем беспроводную сеть

В различных моделях названия меню и подменю могут отличаться. Для начала нужно зайти в меню роутера и выбрать настройку беспроводной сети Wi-Fi. Указываем имя сети. Его будут видеть все беспроводные устройства, которые необходимо подключить к прибору. Далее нам необходимо выбрать один из методов шифрования, список которых приведён выше. Мы рекомендуем эксплуатировать WPA2-PSK. Указанный режим является одним из самых надёжных и универсальных. В соответствующем поле нужно вписать придуманный вами ключ. Он будет использоваться для

Процесс регистрации пользователя в системе состоит из трех взаимосвязанных, выполняемых последовательно процедур: идентификации, аутентификации и авторизации. Идентификация - это процедура распознавания субъекта по его идентификатору. В процессе регистрации субъект предъявляет системе свой идентификатор и она проверяет его наличие в своей базе данных. Субъекты с известными системе идентификаторами считаются легальными (законными), ос- тальные субъекты относятся к нелегальным. Аутентификация - процедура проверки подлинности субъекта, позволяющая достоверно убедиться в том, что субъект, предъявивший свой идентификатор, на самом деле является именно тем субъектом, идентификатор которого он использует. Для этого он должен подтвердить факт обладания некоторой информацией, которая может быть доступна только ему одному (пароль, ключ и т.п.). Авторизация - процедура предоставления субъекту опре- деленных прав доступа к ресурсам системы после прохождения им процедуры аутентификации. Для каждого субъекта в системе определяется набор прав, которые он может использовать при обращении к ее ресурсам.

Парольная аутентификация

В настоящее время парольная аутентификация является наиболее распространенной, прежде всего, благодаря своему единственному достоинству – простоте использования. Однако, парольная аутентификация имеет множество недостатков:

В отличие от случайно формируемых криптографических ключей (которые, например, может содержать уникальный предмет, используемый для аутентификации), пароли пользователя бывает возможно подобрать из-за достаточно небрежного отношения большинства пользователей к формированию пароля. Часто встречаются случаи выбора пользователями легко предугадываемых паролей.

Существуют и свободно доступны различные утилиты подбора паролей, в том числе, специализированные для конкретных широко распространенных программных средств. Например, на сайте www.lostpassword.com описана утилита подбора пароля для документа Microsoft Word 2000 (Word Password Recovery Key), предназначенная для восстановления доступа к документу, если его владелец забыл пароль. Несмотря на данное полезное назначение, ничто не мешает использовать эту и подобные ей утилиты для взлома чужих паролей

Пароль может быть получен путем применения насилия к его владельцу.

Пароль может быть подсмотрен или перехвачен при вводе.

Биометрическая аутентификация

Биометрическая аутентификация основана на уникальности ряда характеристик человека. Наиболее часто для аутентификации используются следующие характеристики:

Отпечатки пальцев.

Узор радужной оболочки глаза и структура сетчатки глаза.

Черты лица.

Схема кровеносных сосудов лица.

Форма и способ подписи.

В процессе биометрической аутентификации эталонный и предъявленный пользователем образцы сравнивают с некоторой погрешностью, которая определяется и устанавливается заранее. Погрешность подбирается для установления оптимального соотношения двух основных характеристик используемого средства биометрической аутентификации:

FAR (False Accept Rate) – коэффициент ложного принятия (т.е. некто успешно прошел аутентификацию под именем легального пользователя).

FRR (False Reject Rate) – коэффициент ложного отказа (т.е. легальный пользователь системы не прошел аутентификацию).

Обе величины измеряются в процентах и должны быть минимальны. Следует отметить, что величины являются обратнозависимыми, поэтому аутентифицирующий модуль при использовании биометрической аутентификации настраивается индивидуально – в зависимости от используемой биометрической характеристики и требований к качеству защиты ищется некая «золотая середина» между данными коэффициентами. В зависимости от используемой биометрической характеристики, средства биометрической аутентификации имеют различные достоинства и недостатки. Например, использование отпечатков пальцев наиболее привычно и удобно для пользователей, но, теоретически, возможно создание «искусственного пальца», успешно проходящего аутентификацию. Общий же недостаток биометрической аутентификации – необходимость в оборудовании для считывания биометрических характеристик, которое может быть достаточно дорогостоящим.

Многофакторной аутентификацией называют аутентификацию, при которой используются аутентификационные признаки разных типов.

Типы аутентифицирующих признаков и называются аутентификационными факторами.

Принято выделять следующие "факторы": "нечто, нам известное" (пароль), "нечто, нам присущее" (биометрика) и "нечто, у нас имеющееся" (документ или предмет, характеризующийся какой-то уникальной информацией. Обычно этот фактор сводится к формулировке "устройство", хотя такое сужение не всегда оправдано).

Двухфакторная аутентификация, согласно такой системе понятий, это аутентификация, при которой используется одновременно: пароль + устройство, пароль + биометрические данные или биометрические данные + устройство.

Какие доводы обычно приводятся в пользу такой аутентификации, в отличие от одно-факторной?

Стандартный ход заключается в том, что ввод пароля с клавиатуры как метод аутентификации имеет целый ряд очевидных недостатков и не может гарантировать надежной аутентификации.

Это, безусловно, так, но стоит ли из этого делать вывод о ненадежности "однофакторной" аутентификации вообще?

Существуют другие методы, например, электронная цифровая подпись (ЭЦП).

Подписывать ею документ может человек (автор, отправитель, архивариус) с использованием технических средств, а может какой-то процесс (например, при взаимной аутентификации технических средств путем обмена подписанными пакетами). Соответственно, ЭЦП, являясь реквизитом документа, позволяет аутентифицировать автора документа (отправителя пакета) или сам документ.

Вне зависимости от того, каким устройством сформирована и каким устройством проверяется ЭЦП, она представляет собой только один признак. Значит ли это, что метод ненадежен?

Другой, менее уязвимый довод в пользу двухфакторной (многофакторной) аутентификации сводится к тому, что чем больше факторов, тем меньше вероятность ошибок. Причем ошибок обоих типов - как "совпадения" и подтверждения статуса, которым пользователь в действительности не обладает (случайно или злонамеренно, например, путем перебора идентификаторов), так и ошибочного неподтверждения легального статуса из-за какого-либо сбоя.

Технические средства аутентификации

Смарт-карты - пластиковые карты стандартного размера банковской карты (стандарт ISO 7816-1), имеющие встроенную микросхему.

Смарт-карта более безопасное хранилище закрытого ключа. Для доступа к защищенной информации, хранящейся в памяти смарт-карты, требуется пароль, называемый PIN-кодом.

USB-ключ - аппаратное устройство, представляющее собой комбинацию смарт-карты и устройства чтения смарт-карт.

ОТР-токен - мобильное персональное устройство, принадлежащее определенному пользователю, генерирующее одноразовые пароли, используемые для аутентификации данного пользователя.

Аутентификация с одноразовым паролем обладает устойчивостью к атаке анализа сетевых пакетов, что дает ей значительное преимущество перед запоминаемыми паролями.

Учитывая степень доверия и политику безопасности систем, проводимая проверка подлинности может быть односторонней или взаимной. Обычно она проводится с помощью криптографических методов.

Аутентификацию не следует путать с авторизацией (процедурой предоставления субъекту определённых прав) и идентификацией (процедурой распознавания субъекта по его идентификатору).

История

С древних времён перед людьми стояла довольно сложная задача - убедиться в достоверности важных сообщений. Придумывались речевые пароли, сложные печати. Появление методов аутентификации с применением механических устройств сильно упрощало задачу, например, обычный замок и ключ были придуманы очень давно. Пример системы аутентификации можно увидеть в старинной сказке «Приключения Али́-Бабы́ и сорока разбойников» . В этой сказке говорится о сокровищах, спрятанных в пещере. Пещера была загорожена камнем. Отодвинуть его можно было только с помощью уникального речевого пароля: «Сезам, откройся!».

В настоящее время в связи с обширным развитием сетевых технологий, автоматическая аутентификация используется повсеместно.

Элементы системы аутентификации

В любой системе аутентификации обычно можно выделить несколько элементов :

• субъект , который будет проходить процедуру аутентификации
• характеристика субъекта - отличительная черта
• хозяин системы аутентификации , несущий ответственность и контролирующий её работу
• сам механизм аутентификации , то есть принцип работы системы
• механизм, предоставляющий или лишающий субъекта определенных прав доступа

Факторы аутентификации

Ещё до появления компьютеров использовались различные отличительные черты субъекта, его характеристики. Сейчас использование той или иной характеристики в системе зависит от требуемой надёжности, защищенности и стоимости внедрения. Выделяют 3 фактора аутентификации :

• Что-то, что мы знаем - пароль . Это секретная информация, которой должен обладать только авторизованный субъект. Паролем может быть речевое слово, текстовое слово, комбинация для замка или персональный идентификационный номер (PIN). Парольный механизм может быть довольно легко реализован и имеет низкую стоимость. Но имеет существенные минусы: сохранить пароль в секрете зачастую бывает проблематично, злоумышленники постоянно придумывают новые методы кражи, взлома и подбора пароля (см. бандитский криптоанализ). Это делает парольный механизм слабозащищенным.
• Что-то, что мы имеем - устройство аутентификации . Здесь важен факт обладания субъектом каким-то уникальным предметом. Это может быть личная печать, ключ от замка , для компьютера это файл данных, содержащих характеристику. Характеристика часто встраивается в специальное устройство аутентификации, например, пластиковая карта , смарт-карта . Для злоумышленника заполучить такое устройство становится более проблематично, чем взломать пароль, а субъект может сразу же сообщить в случае кражи устройства. Это делает данный метод более защищенным, чем парольный механизм, однако, стоимость такой системы более высокая.
• Что-то, что является частью нас - биометрика . Характеристикой является физическая особенность субъекта. Это может быть портрет, отпечаток пальца или ладони , голос или особенность глаза . С точки зрения субъекта, данный метод является наиболее простым: не надо ни запоминать пароль, ни переносить с собой устройство аутентификации. Однако, биометрическая система должна обладать высокой чувствительностью, чтобы подтверждать авторизованного пользователя, но отвергать злоумышленника со схожими биометрическими параметрами. Также стоимость такой системы довольно велика. Но несмотря на свои минусы, биометрика остается довольно перспективным фактором.

Способы аутентификации

Аутентификация по многоразовым паролям

Один из способов аутентификации в компьютерной системе состоит во вводе вашего пользовательского идентификатора, в просторечии называемого «логином » (англ. login - регистрационное имя пользователя) и пароля - некой конфиденциальной информации. Достоверная (эталонная) пара логин-пароль хранится в специальной базе данных.

Простая аутентификация имеет следующий общий алгоритм :

1. Субъект запрашивает доступ в систему и вводит личный идентификатор и пароль
2. Введенные уникальные данные поступают на сервер аутентификации, где сравниваются с эталонными
3. При совпадении данных с эталонными, аутентификация признается успешной, при различии - субъект перемещается к 1-му шагу

Введённый субъектом пароль может передаваться в сети двумя способами:

• Незашифрованно, в открытом виде, на основе протокола парольной аутентификации ( , PAP)
• С использованием шифрования SSL или TLS . В этом случае уникальные данные, введённые субъектом передаются по сети защищенно.

Защищенность

С точки зрения максимальной защищенности, при хранении и передаче паролей следует использовать однонаправленные функции . Обычно для этих целей используются криптографически стойкие хэш-функции . В этом случае на сервере хранится только образ пароля. Получив пароль и проделав его хэш-преобразование , система сравнивает полученный результат с эталонным образом, хранящимся в ней. При их идентичности, пароли совпадают. Для злоумышленника, получившего доступ к образу, вычислить сам пароль практически невозможно.

Использование многоразовых паролей имеет ряд существенных минусов. Во-первых, сам эталонный пароль или его хэшированный образ хранятся на сервере аутентификации. Зачастую хранение пароля производится без криптографических преобразований, в системных файлах. Получив доступ к ним, злоумышленник легко доберётся до конфиденциальной информации. Во-вторых, субъект вынужден запоминать (или записывать) свой многоразовый пароль. Злоумышленник может заполучить его, просто применив навыки социальной инженерии , без всяких технических средств. Кроме того, сильно снижается защищенность системы в случае, когда субъект сам выбирает себе пароль. Зачастую это оказывается какое-то слово или комбинация слов, присутствующие в словаре. При достаточном количестве времени злоумышленник может взломать пароль простым перебором. Решением этой проблемы является использование случайных паролей или ограниченность по времени действия пароля субъекта, по истечении которого пароль необходимо поменять.

Базы учетных записей

На компьютерах с ОС семейства UNIX, базой является файл /etc/master.passwd (в дистрибутивах Linux обычно файл /etc/shadow, доступный для чтения только root), в котором пароли пользователей хранятся в виде хеш-функций от открытых паролей, кроме этого в этом же файле хранится информация о правах пользователя. Изначально в Unix-системах пароль (в зашифрованном виде) хранился в файле /etc/passwd , доступном для чтения всем пользователям, что было небезопасно.

На компьютерах с операционной системой Windows / / / (не входящих в домен Windows) такая база данных называется SAM (Security Account Manager - Диспетчер защиты учётных записей). База SAM хранит учётные записи пользователей, включающие в себя все данные, необходимые системе защиты для функционирования. Находится в директории %windir%\system32\config\.

Однако более надёжным способом хранения аутентификационных данных признано использование специальных аппаратных средств (компонентов).

При необходимости обеспечения работы сотрудников на разных компьютерах (с поддержкой системы безопасности) используют аппаратно-программные системы, позволяющие хранить аутентификационные данные и криптографические ключи на сервере организации. Пользователи свободно могут работать на любом компьютере (рабочей станции), имея доступ к своим аутентификационным данным и криптографическим ключам.

Аутентификация по одноразовым паролям

Заполучив однажды многоразовый пароль субъекта, злоумышленник имеет постоянный доступ к взломанной конфиденциальной информации. Эта проблема решается применением одноразовых паролей (OTP – One Time Password). Суть этого метода - пароль действителен только для одного входа в систему, при каждом следующем запросе доступа - требуется новый пароль. Реализован механизм аутентификации по одноразовым паролям может быть как аппаратно, так и программно.

Технологии использования одноразовых паролей можно разделить на:

• Использование генератора псевдослучайных чисел, единого для субъекта и системы
• Использование временных меток вместе с системой единого времени
• Использование базы случайных паролей, единого для субъекта и для системы

В первом методе используется генератор псевдослучайных чисел с одинаковым значением для субъекта и для системы. Сгенерированный субъектом пароль может передаваться системе при последовательном использовании односторонней функции или при каждом новом запросе, основываясь на уникальной информации из предыдущего запроса.

Во втором методе используются временные метки. В качестве примера такой технологии можно привести SecurID . Она основана на использовании аппаратных ключей и синхронизации по времени. Аутентификация основана на генерации случайных чисел через определенные временные интервалы. Уникальный секретный ключ хранится только в базе системы и в аппаратном устройстве субъекта. Когда субъект запрашивает доступ в систему, ему предлагается ввести PIN-код, а также случайно генерируемое число, отображаемого в этот момент на аппаратном устройстве. Система сопоставляет введенный PIN-код и секретный ключ субъекта из своей базы и генерирует случайное число, основываясь на параметрах секретного ключа из базы и текущего времени. Далее проверяется идентичность сгенерированного числа и числа, введённого субъектом.

Третий метод основан на единой базе паролей для субъекта и системы и высокоточной синхронизации между ними. При этом каждый пароль из набора может быть использован только один раз. Благодаря этому, даже если злоумышленник перехватит используемый субъектом пароль, то он уже будет недействителен.

По сравнению с использованием многоразовых паролей, одноразовые пароли предоставляют более высокую степень защиты.

Многофакторная аутентификация

В последнее время всё чаще применяется, так называемая, расширенная или многофакторная аутентификация. Она построена на совместном использовании нескольких факторов аутентификации. Это значительно повышает защищенность системы.

В качестве примера можно привести использование SIM-карт в мобильных телефонах . Субъект вставляет аппаратно свою карту (устройство аутентификации) в телефон и при включении вводит свой PIN-код (пароль).

Также, к примеру в некоторых современных ноутбуках присутствует сканер отпечатка пальца . Таким образом, при входе в систему субъект должен пройти эту процедуру (биометрика), а потом ввести пароль .

Выбирая для системы тот или иной фактор или способ аутентификации необходимо прежде всего отталкиваться от требуемой степени защищенности, стоимости построения системы, обеспечения мобильности субъекта.

Можно привести сравнительную таблицу:

Протоколы аутентификации

Процедура аутентификации используется при обмене информацией между компьютерами, при этом используются весьма сложные криптографические протоколы , обеспечивающие защиту линии связи от прослушивания или подмены одного из участников взаимодействия. А поскольку, как правило, аутентификация необходима обоим объектам, устанавливающим сетевое взаимодействие, то аутентификация может быть и взаимной.

Самый простой протокол аутентификации - доступ по паролю (Password Authentication Protocol , PAP). Его суть состоит в том, что вся информация о субъекте (идентификатор и пароль) передается по сети в открытом виде. Это и является главным недостатком PAP, так как злоумышленник может легко получить доступ к передающимся незашифрованным данным.

Более сложные протоколы аутентификации основаны на принципе "запрос-ответ", например, протокол CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol) . Работа протокола типа "запрос-ответ" может состоять минимум из четырех стадий:

1. Система генерирует случайное число и отправляет его субъекту
2. Субъект зашифровывает полученное число на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе
3. Система расшифровывает полученное сообщение на основе того же уникального ключа. При совпадении результата с исходным случайным числом, аутентификация проходит успешно.

Сам уникальный ключ, на основе которого производится шифрование и с одной, и с другой стороны, не передается по сети, следовательно, злоумышленник не сможет его перехватить. Но субъект должен обладать собственным вычислительным шифрующим устройством, например, смарт-карта , мобильный телефон .

Принцип действия протоколов взаимной аутентификации отличаются от протоколов типа "запрос-ответ" незначительно:

1. Субъект отправляет системе запрос, содержащий его персональный идентификатор и случайное число N1
2. Система зашифровывает полученное число N1 на основе уникального ключа , генерирует случайное число N2, и отправляет их оба субъекту
3. Cубъект расшифровывает полученное число на основе своего уникального ключа и сравнивает результат с N1. Идентичность означает, что система обладает тем же уникальным ключом, что и субъект
4. Субъект зашифровывает полученное число N2 на основе своего уникального ключа и результат отправляет системе
5. Система расшифровывает полученное сообщение на основе того же уникального ключа. При совпадении результата с исходным числом N2, взаимная аутентификация проходит успешно.

Алгоритм, приведенный выше, часто называют рукопожатием. В обоих случаях аутентификация проходит успешно, только если субъект имеет идентичные с системой уникальные ключи.