認証プロトコル

認証プロトコルは、 2つのエンティティ間で認証データを転送するために特別に設計されたコンピュータ通信プロトコルまたは暗号化プロトコルの一種です。認証プロトコルにより、受信側エンティティは、認証に必要な情報の種類と構文を宣言することで、接続エンティティ（クライアントからサーバーへの接続など）を認証するだけでなく、接続エンティティ（サーバーからクライアントへの接続）に対しても認証することができます。^[1]これは、コンピュータネットワーク内での安全な通信に必要な最も重要な保護層です。

ネットワーク経由でアクセスできる信頼できる情報が増えるにつれて、権限のない人がこのデータにアクセスできないようにする必要性が生じました。コンピュータの世界では、誰かの個人情報を盗むのは簡単です。データを要求している人物/コンピュータが本当に本人であるかどうかを確認するために、特別な検証方法を発明する必要がありました。 ^[2]認証プロトコルの役割は、認証の実行に必要な一連の手順を正確に指定することです。それは、主要なプロトコルの原則に準拠する必要があります。

1. プロトコルには 2 つ以上の当事者が関与する必要があり、プロトコルに関係するすべての人が事前にプロトコルを知っておく必要があります。
2. 関係するすべての当事者はプロトコルに従う必要があります。
3. プロトコルは明確でなければなりません。つまり、各ステップを正確に定義する必要があります。
4. プロトコルは完全でなければなりません。つまり、考えられるあらゆる状況に対して指定されたアクションが含まれている必要があります。

シンプルな認証プロトコルを使用したパスワードベースの認証の図:

アリス (検証を希望するエンティティ) とボブ (アリスの ID を検証するエンティティ) は、どちらも使用することに合意したプロトコルを認識しています。ボブは比較のためにアリスのパスワードをデータベースに保存しています。

1. アリスはプロトコル規則に準拠したパケットでボブにパスワードを送信します。
2. ボブは受信したパスワードをデータベースに保存されているパスワードと照合し、その結果に基づいて「認証成功」または「認証失敗」というパケットを送信します。^[3]

これは、盗聴、リプレイ攻撃、中間者攻撃、辞書攻撃、ブルートフォース攻撃などの多くの脅威に対して脆弱な非常に基本的な認証プロトコルの例です。ほとんどの認証プロトコルは、これらの攻撃に対する耐性を高めるために、より複雑になっています。^[4]

プロトコルは主にポイントツーポイントプロトコル（PPP）サーバーによって使用され、リモートクライアントにサーバーデータへのアクセスを許可する前にそのクライアントのIDを検証します。そのほとんどは認証の基礎としてパスワードを使用します。ほとんどの場合、パスワードは通信エンティティ間で事前に共有する必要があります。^[5]

パスワード認証プロトコルは、最も古い認証プロトコルの 1 つです。認証は、接続の開始時にクライアントが資格情報(ユーザー名とパスワード) を含むパケットを送信することで初期化され、クライアントは確認応答を受信するまで認証要求を繰り返します。 ^{[6]資格情報が「}平文で」繰り返し送信されるため、非常に安全性が低く、盗聴や中間者攻撃などの最も単純な攻撃に対しても脆弱です。広くサポートされていますが、実装でより強力な認証方法を提供する場合は、その方法をPAP の前に提供する必要があると規定されています。混合認証 (たとえば、同じクライアントが PAP と CHAP の両方を交互に使用すること) も想定されていません。これは、PAP がパスワードをプレーンテキストで送信することで CHAP 認証が危険にさらされるためです。

このプロトコルの認証プロセスは常にサーバー/ホストによって開始され、セッション中はいつでも、繰り返し実行できます。サーバーはランダムな文字列 (通常 128 バイト長) を送信します。クライアントは、受信したパスワードと文字列をハッシュ関数の入力として使用し、その結果をユーザー名とともにプレーン テキストで送信します。サーバーはユーザー名を使用して同じ関数を適用し、計算されたハッシュと受信したハッシュを比較します。計算されたハッシュと受信したハッシュが一致すると、認証は成功します。

EAP はもともと PPP (ポイントツーポイント プロトコル) 用に開発されましたが、今日ではIEEE 802.1x認証フレームワークの一部としてIEEE 802.3、IEEE 802.11 (WiFi)、またはIEEE 802.16で広く使用されています。最新バージョンは RFC 5247 で標準化されています。EAP の利点は、クライアント サーバー認証の一般的な認証フレームワークにすぎないことです。認証の具体的な方法は、EAP メソッドと呼ばれる多くのバージョンで定義されています。40 を超える EAP メソッドが存在し、最も一般的なものは次のとおりです。

• EAP-MD5
• EAP-TLS
• EAP-TLS について
• EAP-FAST
• EAP- PEAP

大規模ネットワークでユーザーの検証 (認証)、サーバー データへのアクセスの制御 (承認)、ネットワーク リソースとサービスの課金に必要な情報の監視 (アカウンティング) に使用される複雑なプロトコル。

最も古い AAA プロトコルは、暗号化なしの IP ベースの認証を使用します (ユーザー名とパスワードはプレーン テキストとして転送されます)。後続バージョンの XTACACS (拡張 TACACS) では、認証とアカウンティングが追加されました。これらのプロトコルは両方とも、後に TACACS+ に置き換えられました。TACACS+ は AAA コンポーネントを分離するため、別々のサーバーで分離して処理できます (認証などのために別のプロトコルを使用することもできます)。転送にはTCP (伝送制御プロトコル) を使用し、パケット全体を暗号化します。TACACS+ は Cisco 独自のものです。

リモート認証ダイヤルインユーザーサービス（RADIUS）は、ISPで一般的に使用されている完全なAAAプロトコル です。資格情報は主にユーザー名とパスワードの組み合わせに基づいており、トランスポートにはNASとUDPプロトコルを使用します。^[7]

Diameter（プロトコル）はRADIUSから進化し、より信頼性の高いTCPまたはSCTPトランスポートプロトコルの使用やTLSによるセキュリティの向上など、多くの改善が加えられています。^[8]

Kerberos はMITで開発された集中型ネットワーク認証システムで、MIT から無料で実装されているほか、多くの商用製品にも採用されています。Windows 2000以降では、デフォルトの認証方式となっています。認証プロセス自体は以前のプロトコルよりもはるかに複雑です。Kerberos は対称キー暗号化を使用し、信頼できる第三者を必要とし、必要に応じて認証の特定の段階で公開キー暗号化を使用できます。^{[9] [10] [11]}

• 別名
• 基本アクセス認証
• CAVEベースの認証
• CRAM-MD5
• ダイジェスト
• ホスト アイデンティティ プロトコル(HIP)
• LAN マネージャー
• NTLM（NT LAN Manager とも呼ばれる）
• OpenIDプロトコル
• パスワード認証鍵合意プロトコル
• ネットワーク アクセス認証プロトコル(PANA)
• セキュアリモートパスワードプロトコル(SRP)
• RFID認証プロトコル
• ウーラム92（プロトコル）
• サムエル