锐捷认证原理(转的)

1 序言

网络的认证接入一直都是市场比较关注的问题，目前用得比较多的认证协议有PPPoE， 802.1X等。而锐捷认证协议就是以802.1X为基础进行修改扩展的。本文主要关注的是该协议的自身安全性和协议实现的安全性，实验环境为广州大学的校园网。

在此之前，已经有人指出了由于实现上的出错，导致多台相同MAC地址的机器只要其中一台成功通过了认证协议，就都可以同时正常访问网络。进一步地，我们指出了，同样是由于实现上的问题，导致网络中没有通过认证的机器仍然获得对网络的部分访问能力。

2 广大锐捷认证协议

2.1 802.1X协议

通过前面的介绍，我们知道广大的锐捷认证协议是基于802.1X扩展的私有协议，因此在研究之前必须先了解清楚标准的802.1X协议。具体可以参考RFC 3748，下面只给出简单的协议描述。

认证过程简述：

1. 主机向服务器（多播或广播地址）发送EAPOL-Start

2. 服务器向主机发送EAP-REQUEST-Identity要求验证身份的请求

3. 主机向服务器发送EAP-RESPONSE-Identity回应

4. 服务器向主机发送EAP-REQUEST-MD5_Challenge要求验证密码的MD5校验值

5. 主机向服务器发送EAP-RESPONSE-MD5_Challenge回应

6. 服务器向主机发送EAP-Success

7. 保持连接的通信...

当然这只是一般过程，如果在任何时候服务器发来EAP-Failure数据包，都表示整个认证过程终止。在以太网中，EAP协议当然也是通过以太网帧的格式来传送，帧类型为0x888e，在基于pcap的抓包程序中，可使用"ether proto 0x888e"来抓取。当用作802.1x应答帧时，常使用802.1x分配的多播地址01-80-c2-00-00-03作为目的地址。

EAP协议不仅可用于本文关注的以太网环境中，还可在无线WLAN、令牌环网中应用，而这些链路帧是各不相同的，这就是为什么有EAPOL类型的数据帧，用以抽象EAP协议报文。

EAPOL-报文结构：(byte)

0-13

16-17

18-

Ethernet-Header

a:EAPOL 协议版本

b:EAPOL 报文类型

c:EAPOL 帧长度

Packet Body

a类型说明：通常为常量0x01

b类型取值：

EAPOL-Packet : 0x00

EAPOL-Start: 0x01

EAPOL-Logoff: 0x02

各种EAP协议的信息交互，封装在EAPOL-Packet类型的EAPOL报文内。至于EAP报文的格式，基本就是如下所示。

EAP-报文结构(byte)

20-21

22-

d:EAP通信类型

e:EAP通信id

f:EAP数据长度

g:EAP协商类型

EAP Body

d类型取值：

EAP-Request: 0x01

EAP-Resopnse: 0x02

EAP-Success: 0x03

EAP-Failure: 0x04

e类型说明：

通常由服务器发来的报文指定，在连续的报文内使用这个id来协商或者计算MD5值的数据之一。

g类型取值：

Identity: 0x01

MD5_Challenge: 0x04

2.2 802.1X协议的安全性分析

在协议的数据流中，我们关心的是与密码有关的部分，关键是对于EAP的MD5挑战的响应。这里记住几个变量：

1. SID:会话编号。这个就是上面提到的EAP通信ID。在通信过程中以明文出现的，长度为1个字节。

2. Salt:随机盐。在MD5挑战报文中附带过来的，也就是上面提到的attach-key。在通信过程中以明文出现，长度为16个字节。

3. SK:会话密钥。SK=MD5(SID+Password+Salt)

服务器端正式通过这个SK来判断认证请求是否合法。我们看到，由于MD5函数的单向性，要得到用户的口令是不可行的，除非采用字典攻击。因此，该协议首先就存在被执行离线字典攻击的缺陷，这也是大部分现行的网络协议所共有的问题。

不过，即使存在这样的漏洞，但是对于一般用户来说，字典的大小还是让人生畏的，我们还需要寻求其他方法。关于该协议更多的安全细节可以参考[2].