认证原理与实现Word下载.docx
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用户接入NAS，NAS向RADIUS服务器使用Access-Require数据包提交用户信息，包括用户名、密码等相关
信息，其中用户密码是经过MD5加密的，双方使用共享密钥，这个密钥不经过网络传播；
RADIUS服务器对用户
名和密码的合法性进行检验，必要时可以提出一个Challenge，要求进一步对用户认证，也可以对NAS进行类
似的认证；
如果合法，给NAS返回Access-Accept数据包，允许用户进行下一步工作，否则返回Access-Reject
数据包，拒绝用户访问；
如果允许访问，NAS向RADIUS服务器提出计费请求Account-Require，RADIUS服务器
响应Account-Accept，对用户的计费开始，同时用户可以进行自己的相关操作。
RADIUS还支持代理和漫
游功能。
简单地说，代理就是一台服务器，可以作为其他RADIUS服务器的代理，负责转发RADIUS认证和计费
数据包。
所谓漫游功能，就是代理的一个具体实现，这样可以让用户通过本来和其无关的RADIUS服务器进行
认证，用户到非归属运营商所在地也可以得到服务，也可以实现虚拟运营。
RADIUS服务器和NAS服务器通
过UDP协议进行通信，RADIUS服务器的1812端口负责认证，1813端口负责计费工作。
采用UDP的基本考虑是因
为NAS和RADIUS服务器大多在同一个局域网中，使用UDP更加快捷方便，而且UDP是无连接的，会减轻RADIUS的
压力，也更安全。
RADIUS协议还规定了重传机制。
如果NAS向某个RADIUS服务器提交请求没有收到返回信
息，那么可以要求备份RADIUS服务器重传。
由于有多个备份RADIUS服务器，因此NAS进行重传的时候，可以采
用轮询的方法。
如果备份RADIUS服务器的密钥和以前RADIUS服务器的密钥不同，则需要重新进行认证。
协议结构
Code域长度为1个字节，用于标明RADIUS报文的类型，如果Code域中的内容是无效值，报文将被丢弃,有
效值如下：
1、请求访问（Access-Request）；
2、接收访问（Access-Accept）；
3、拒绝访问
（Access-Reject）；
4、计费请求（Accounting-Request）；
5、计费响应（Accounting-Response
）；
11、挑战访问（Access-Challenge）；
12、服务器状况（Status-Server—Experimental）；
13、客户机状况（Status-Client—Experimental）；
255、预留（Reserved） Identifier―
匹配请求和响应的标识符。
Length―信息大小，包括头部。
Authenticator域占用16个字节，用
于RadiusClient和Server之间消息认证的有效性，和密码隐藏算法。
访问请求Access-Request报文中的认证
字的值是16字节随机数，认证字的值要不能被预测并且在一个共享密钥的生命期内唯一。
1.访问请求认
证字 在Access-Request包中认证字的值是16字节随机数,认证字的值要不能被预测,并且在一个共享密钥
的生命期内唯一；
2.访问回应认证字 Access-AcceptAccess-Reject和Access-Challenge包中的认证
字称为访问回应认证字，访问回应认证字的值定义为MD5（Code+ID+Length+RequestAuth+Attributes+Secret）
；
3.计费请求认证字 在计费请求包中的认证字域称为计费请求认证字，它是一个16字节的MD5校验和
，计费请求认证字的值定义为MD5（Code+Identifier+Length+16zerooctets+requestattributes
+sharedsecret）；
4.计费回应认证字 在计费回应报文中的认证字域称为计费回应认证字，它的值定
义为MD5（Accounting-ResponseCode+Identifier+Length+theRequestAuthenticatorfieldfromthe
Accounting-Requestpacketbeingrepliedto+theresponseattributes+sharedsecret）；
基本消息交互流程
radius服务器对用户的认证过程通常需要利用nas等设备的代理认证功能，radius客户端和radius服务
器之间通过共享密钥认证相互间交互的消息，用户密码采用密文方式在网络上传输，增强了安全性。
radius
协议合并了认证和授权过程，即响应报文中携带了授权信息。
基本交互步骤如下：
（1）用户输入用
户名和口令；
（2）radius客户端根据获取的用户名和口令，向radius服务器发送认证请求包（access-
request）。
（3）radius服务器将该用户信息与users数据库信息进行对比分析，如果认证成功，则将用
户的权限信息以认证响应包（access-accept）发送给radius客户端；
如果认证失败，则返回access-reject
响应包。
（4）radius客户端根据接收到的认证结果接入/拒绝用户。
如果可以接入用户，则radius客户
端向radius服务器发送计费开始请求包（accounting-request），status-type取值为start；
（5）
radius服务器返回计费开始响应包（accounting-response）；
（6）radius客户端向radius服务器发送
计费停止请求包（accounting-request），status-type取值为stop；
（7）radius服务器返回计费结束
响应包（accounting-response）。
下面的步骤演示如何在RedHatEnterpriseLinuxAdvancedServer3.0上安装和测试FreeRADIUS1.0.2：
清单1安装和测试FreeRADIUS
tar-zxvffreeradius-1.0.2.tar.gz
-extractitwithgunzipandtar
./configure
make
makeinstall
-runthiscommandasroot
radiusdor
-startRADIUSserver
radiusd-X
-startRADIUSserverindebugmode
radtesttesttestlocalhost0testing123
-testRADIUSserver
如果radtest收到一个响应，则表明FreeRADIUS服务器工作正常。
同时我还推荐另一种免费工具，那就是NTRadPing，它可用于测试来自Windows客户机的验证和授权请求。
它
可以显示从RADIUS服务器发回的详细的响应，例如属性值。
现在让我们来配置FreeRADIUS。
配置FreeRADIUS
RADIUS服务器的配置包括对服务器、客户机和用户的配置（都是用于验证和授权）。
出于不同的需要，对
RADIUS服务器可以有不同的配置。
幸运的是，大多数配置都是类似的。
*配置服务器
FreeRADIUS配置文件通常位于/etc/raddb文件夹下。
首先，我们需要像下面这样修改radiusd.conf文件。
清单2修改radiusd.conf
1）Globalsettings:
log_auth=yes
-logauthenticationrequeststothelogfile
log_auth_badpass=no
-don'
tlogpasswordsifrequestrejected
log_auth_goodpass=no
tlogpasswordsifrequestaccepted
2）LDAPSettings:
modules{
ldap{
server="
"
-thehostnameorIPaddressoftheLDAPserver
port=636
-encryptedcommunications
basedn="
ou=bluepages,o="
-definethebaseDistinguishedNames（DN）,
-undertheOrganization（O）"
-intheOrganizationUnit（OU）"
bluepages"
filter="
（mail=%u）"
-specifysearchcriteria
base_filter="
（objectclass=person）"
-specifybasesearchcriteria
}
authenticate{
-enableauthenticationagainstLDAP
Auth-TypeLDAP{
ldap
参数被设为使用IBMBluePages，这是LDAP服务的一个实例。
对于其他LDAP服务器，参数可能有所不同。
*配置客户机
客户机是在/etc/raddb/clients.conf文件中配置的。
有两种方式可用于配置RADIUS客户机。
您可以按IP
subnet将NAS分组（清单3），或者可以按主机名或IP地址列出NAS（清单4）。
如果按照第二种方法，可以
定义shortname和nastype。
清单3按IPsubnet将NAS分组
client192.168.0.0/24{
secret
=mysecret1
-the"
secret"
shouldbethesameasconfiguredonNAS
shortname
=mylan
shortname"
canbeusedforlogging
nastype
=cisco
nastype"
isusedforcheckradandisoptional
}
清单4按主机名或IP地址列出NAS
client192.168.0.1{
=mysecret1
=myserver
=other
*为验证而配置用户
文件/etc/raddb/user包含每个用户的验证和配置信息。
清单5/etc/raddb/user文件
1）Authenticationtype:
Auth-Type:
=LDAP
-authenticateagainstLDAP
=Local,User-Password=="
mypasswd"
-authenticateagainstthe
-passwordsetin/etc/raddb/user
=System
-authenticateagainstthesystempasswordfile
-/etc/passwdor/etc/shadow
2）Servicetype:
Service-Type=Login,
-foradministrativelogin
*为授权而配置用户
下面的验证服务器属性-值对（AV）应该为用户授权而进行配置。
在验证被接受后，这个属性-值对被返回给
NAS，作为对管理员登录请求的响应。
对于Cisco路由器，有不同的权限级别：
级别1是无特权（non-privileged）。
提示符是router>
，这是用于登录的默认级别。
级别15是特权（privileged）。
提示符是router#，这是进入enable模式后的级别。
级别2到14在默认配置中不使用。
下面的命令可以使一个用户从网络访问服务器登录，并获得对EXEC命令的立即访问：
cisco-avpair="
shell:
priv-lvl=15"
下面的代码处理相同的任务，这一次是对于Cisco无线访问点：
Cisco:
Avpair="
aironet:
admin-capability=write+snmp+ident+firmware+admin"
任何功能组合都和这个属性一起返回：
Avpair="
admin-capability=ident+admin"
admin-capability=admin"
请与Cisco联系，以获得关于这些命令的更多信息。
配置网络访问服务器
接下来我们将配置NAS，首先是配置一个Cisco路由器，然后轮到一个CiscoWAP。
对于CiscoIOS12.1路由器，我们将启用AAA，然后配置验证、授权和记帐。
清单6启用AAA
aaanew-model
radius-serverhost192.168.0.100
radius-serverkeymysecret1
AAA在路由器上应该被启用。
然后，指定能为NAS提供AAA服务的RADIUS服务器的列表。
加密密钥用于
加密NAS和RADIUS服务器之间的数据传输。
它必须与FreeRADIUS上配置的一样。
清单7配置验证
aaaauthenticationlogindefaultgroupradiuslocal
linevty04
loginauthenticationdefault
在这个例子中，网络管理员使用RADIUS验证。
如果RADIUS服务器不可用，则使用NAS的本地用户数据库
密码。
清单8配置授权
aaaauthorizationexecdefaultgroupradiusif-authenticated
允许用户在登录到NAS中时运行EXECshell。
清单9配置记帐
aaaaccountingsystemdefaultstart-stopgroupradius
aaaaccountingnetworkdefaultstart-stopgroupradius
aaaaccountingconnectiondefaultstart-stopgroupradius
aaaaccountingexecdefaultstop-onlygroupradius
aaaaccountingcommands1defaultstop-onlygroupradius
aaaaccountingcommands15defaultwait-startgroupradius
必须对路由器进行特别的配置，以使之发送记帐记录到RADIUS服务器。
使用清单9中的命令记录关于NAS系统
事件、网络连接、输出连接、EXEC操作以及级别1和级别15上的命令的记帐信息。
这样就好了。
现在让我们看看为Cisco无线访问点而进行的配置。
下面的配置适用于带有Firmware12.01T1的
Cisco1200SeriesAP。
如图2中的屏幕快照所示，您：
*输入服务器名或IP地址和共享的秘密。
*选择“Radius”作为类型，并选中“UserAuthentication”。
记帐：
工作中的RADIUS
现在所有配置都已经完成，FreeRADIUS服务器可以开始记录NAS发送的所有信息，将该信息存储
在/var/log/radius/radius.log文件中，就像这样：
清单10/var/log/radius/radius.log文件
ThuMar321:
37:
322005:
Auth:
LoginOK:
[David]（fromclient
mylanport1cli192.168.0.94）
MonMar723:
39:
532005:
Loginincorrect:
[John]（from
clientmylanport1cli192.168.0.94）
详细的记帐信息被存放在/var/log/radius/radacct目录中。
清单11表明，David在2005年3月4日19:
40到
19:
51这段时间里从192.168.0.94登录到了路由器192.168.0.1。
这么详细的信息对于正在调查安全事故以及
试图维护易于审计的记录的管理员来说无疑是一大帮助。
清单11RADIUS提供的记帐细节示例
FriMar
419:
40:
122005
NAS-IP-Address=192.168.0.1
NAS-Port=1
NAS-Port-Type=Virtual
User-Name="
David"
Calling-Station-Id="
192.168.0.94"
Acct-Status-Type=Start
Acct-Authentic=RADIUS
Service-Type=NAS-Prompt-User
Acct-Session-Id="
00000026"
Acct-Delay-Time=0
Client-IP-Address=192.168.0.1
Acct-Unique-Session-Id="
913029a52dacb116"
Timestamp=1109936412
51:
172005
Acct-Status-Type=Stop
Acct-Terminate-Cause=Idle-Timeout
Acct-Session-Time=665
Timestamp=1109937077
结束语
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