有基础回顾，直接看此图即可：

1. Kerberos简介
1.1. 功能

  • 1. 一个安全认证协议
  • 2. 用tickets验证
  • 3. 避免本地保存密码和在互联网上传输密码
  • 4. 包含一个可信任的第三方
  • 5. 使用对称加密
  • 6. 客户端与服务器（非KDC）之间能够相互验证

Kerberos只提供一种功能——在网络上安全的完成用户的身份验证。它并不提供授权功能或者审计功能。




1.2. 概念

首次请求，三次通信方

  • the Authentication Server
  • the Ticket Granting Server
  • the Service or host machine that you’re wanting access to.

java kerberos认证使用用户名密码 kerberos客户端认证_时间戳

其他知识点

  • 每次通信，消息包含两部分，一部分可解码，一部分不可解码
  • 服务端不会直接有KDC通信
  • KDC保存所有机器的账户名和密码
  • KDC本身具有一个密码




2. 3次通信

java kerberos认证使用用户名密码 kerberos客户端认证_Server_02


        我们这里已获取服务器中的一张表（数据）的服务以为，为一个http服务。




2.1. 你和验证服务

如果想要获取http服务，你首先要向KDC表名你自己的身份。这个过程可以在你的程序启动时进行。Kerberos可以通过kinit获取。介绍自己通过未加密的信息发送至KDC获取Ticket Granting Ticket (TGT)。

（1）信息包含

  • 你的用户名/ID
  • 你的IP地址
  • TGT的有效时间

 Authentication Server收到你的请求后，会去数据库中验证，你是否存在。注意，仅仅是验证是否存在，不会验证对错。
        如果存在，Authentication Server会产生一个随机的Session key(可以是一个64位的字符串)。这个key用于你和Ticket Granting Server (TGS)之间通信。

（2）回送信息

Authentication Server同样会发送两部分信息给你，一部分信息为TGT，通过KDC自己的密码进行加密，包含：

  • 你的name/ID
  • TGS的name/ID
  • 时间戳
  • 你的IP地址
  • TGT的生命周期
  • TGS session key

另外一部分通过你的密码进行加密，包含的信息有

  • TGS的name/ID
  • 时间戳
  • 生命周期
  • TGS session key

java kerberos认证使用用户名密码 kerberos客户端认证_时间戳_03

如果你的密码是正确的，你就能解密第二部分信息，获取到TGS session key。如果，密码不正确，无法解密，则认证失败。第一部分信息TGT，你是无法解密的，但需要展示缓存起来。




2.2. 你和TGS

如果第一部分你已经成功，你已经拥有无法解密的TGT和一个TGS Session Key。

（1） 请求信息

    a) 通过TGS Session Key加密的认证器部分：

  •           你的name/ID
  •           时间戳

    b) 明文传输部分：

  •         请求的Http服务名（就是请求信息）
  •         HTTP Service的Ticket生命周期

     c) TGT部分

  Ticket Granting Server收到信息后，首先检查数据库中是否包含有你请求的Http服务名。如果无，直接返回错误信息。

  如果存在，则通过KDC的密码解密TGT，这个时候。我们就能获取到TGS Session key。然后，通过TGS Session key去解密你传输的第一部分认证器，获取到你的用户名和时间戳。

  TGS再进行验证：

  • 1. 对比TGT中的用户名与认证器中的用户名
  • 2. 比较时间戳（网上有说认证器中的时间错和TGT中的时间错，个人觉得应该是认证器中的时间戳和系统的时间戳），不能超过一定范围
  • 3. 检查是否过期
  • 4. 检查IP地址是否一致
  • 5. 检查认证器是否已在TGS缓存中（避免应答攻击）
  • 6. 可以在这部分添加权限认证服务

TGS随机产生一个Http Service Session Key, 同时准备Http Service Ticket(ST)。

（2） 回答信息

   a) 通过Http服务的密码进行加密的信息（ST）：

  • 你的name/ID
  • Http服务name/ID
  • 你的IP地址
  • 时间戳
  • ST的生命周期
  • Http Service Session Key

   b) 通过TGS Session Key加密的信息

  • Http服务name/ID
  • 时间戳
  • ST的生命周期
  • Http Service Session Key

你收到信息后，通过TGS Session Key解密，获取到了Http Service Session Key，但是你无法解密ST。

java kerberos认证使用用户名密码 kerberos客户端认证_Server_04




2.3. 你和Http服务

在前面两步成功后，以后每次获取Http服务，在Ticket没有过期，或者无更新的情况下，都可直接进行这一步。省略前面两个步骤。

（1） 请求信息

    a) 通过Http Service Session Key，加密部分

  • 你的name/ID
  • 时间戳

    b) ST

Http服务端通过自己的密码解压ST（KDC是用Http服务的密码加密的），这样就能够获取到Http Service Session Key，解密第一部分。服务端解密好ST后，进行检查

  • 1. 对比ST中的用户名（KDC给的）与认证器中的用户名
  • 2. 比较时间戳（网上有说认证器中的时间错和TGT中的时间错，个人觉得应该是认证器中的时间戳和系统的时间戳），不能超过一定范围
  • 3. 检查是否过期
  • 4. 检查IP地址是否一致
  • 5. 检查认证器是否已在HTTP服务端的缓存中（避免应答攻击）

（2） 应答信息

    a) 通过Http Service Session Key加密的信息

  • Http服务name/ID
  • 时间戳

java kerberos认证使用用户名密码 kerberos客户端认证_用户名_05

你在通过缓存的Http Service Session Key解密这部分信息，然后验证是否是你想要的服务器发送给你的信息。完成你的服务器的验证。至此，整个过程全部完成。

3.疑问

1）上面有个数据包是KDC经Client转发给Server的，为什么不直接发给Server？

1. 因为Server可能给多个Client提供服务，这样Server需要维护一个Client和会话密钥的对应表，这对Server是一个负担。

2）为什么要发两份关于Client的信息给Server？

. 通过这两份数据的对比，Server就能判断出是不是对的Client在访问服务。

3）Client是如何判断自己在访问对的Server呢？

　1. 因为Client给Server的一个数据包是用Server的master key来加密的所以只有对的Server才能解密。并且server会用server sessionKey加密服务的id，client根据server sessionKey解析得到正是自己访问的服务id即可知道被正确server处理

4）为什么要用会话密钥

1. 通信方的master key是长期有效的，如果在网络上传输，一旦被截取，理论上来说只要有足够的时间是可以破解的。

2. 所以我们才用临时的会话密钥来通信，一段时间后会话密钥会过期，同时时间戳也防止了，恶意用户重复使用同一个数据包。

5）为什么要用时间戳？

1. 如果Client向Server传送的数据包被其他的Client截取，然后自己拿来向Server请求服务这，这样就会出问题

2. Server收到请求后将从解密后的数据包中获得的时间戳和当前时间对比，一旦超过一定范围将直接拒绝请求


4. 参考

http://www.roguelynn.com/words/explain-like-im-5-kerberos/