msn: [email protected]
来源:http://yfydz.cublog.cn
1. 前言 PAP和CHAP协议是目前的在PPP(MODEM或ADSL拨号)中普遍使用的认证协议,CHAP在RFC1994中定义,是一种挑战响应式协议,双方共享的口令信息不用在通信中传输;PAP在RFC1334中定义,是一种简单的明文用户名/口令认证方式。 2. PAP PAP全称为:Password Authentication Protocol(口令认证协议),是PPP中的基本认证协议。PAP就是普通的口令认证,要求将密钥信息在通信信道中明文传输,因此容易被sniffer监听而泄漏。 PAP协商选项格式: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type | Length | Authentication-Protocol | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 对于PAP,参数为: Type = 3,Length = 4,Authentication-Protocol = 0xc023(PAP) PAP数据包格式: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Data ... +-+-+-+-+ Code:1字节,表示PAP包的类型 1 认证请求 2 认证确认 3 认证失败 Identifier:ID号,1字节,辅助匹配请求和回应 Length:2字节,表示整个PAP数据的长度,包括Code, Identifier, Length和 Data字段。 Data:可能是0字节或多个字节,具体格式由Code字段决定,成功或失败类型包中长 度可能为0。 对于认证请求(Code = 1)类型,PAP包格式为: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Peer-ID Length| Peer-Id ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Passwd-Length | Password ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ Code(Code = 1),Identifier和Length字段含义如前面所述,响应包的Identifier字段值和挑战包中的相同,Identifier字段必须每次认证时改变。 Peer-ID-Length:长度1个字节,表示Peer-ID域的长度 Peer-ID:可为0到多个字节长,表示认证对方的名称。 Passwd-Length:长度1个字节,表示Password域的长度 Password:可为0到多个字节长,表示认证的口令,明文 对于认证确认(Code = 2)和认证失败(Code = 3)类型,PAP包格式为: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Msg-Length | Message ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- 其中: Code,Identifier和Length字段含义如前面所述,响应包的Identifier字段值和认证请求包中的相同。 Msg-Length:长度1个字节,表示Message域的长度 Message:可为0到多个字节长,具体内容由应用实际实现时确定,RFC中没有限制其 内容,推荐使用可读的ASCII字符表示信息内容。 3. CHAP CHAP全称为:Challenge Handshake Authentication Protocol(挑战握手认证协议),主要就是针对PPP的,除了在拨号开始时使用外,还可以在连接建立后的任何时刻使用。 CHAP协议基本过程是认证者先发送一个随机挑战信息给对方,接收方根据此挑战信息和共享的密钥信息,使用单向HASH函数计算出响应值,然后发送给认证者,认证者也进行相同的计算,验证自己的计算结果和接收到的结果是否一致,一致则认证通过,否则认证失败。这种认证方法的优点即在于密钥信息不需要在通信信道中发送,而且每次认证所交换的信息都不一样,可以很有效地避免监听攻击。 CHAP缺点:密钥必须是明文信息进行保存,而且不能防止中间人攻击。 使用CHAP的安全性除了本地密钥的安全性外,网络上的安全性在于挑战信息的长度、随机性和单向HASH算法的可靠性。 CHAP选项格式: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Type | Length | Authentication-Protocol | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Algorithm | +-+-+-+-+-+-+-+-+ 对于CHAP,参数固定为: Type = 3,Length = 5,Authentication-Protocol = 0xc223(CHAP),Algorithm = 5 (MD5) CHAP数据包格式: 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Data ... +-+-+-+-+ Code:1字节,表示CHAP包的类型 1 挑战 2 响应 3 成功 4 失败 Identifier:ID号,1字节,辅助匹配挑战、响应和回答,每次使用CHAP时必须改变 Length:2字节,表示整个CHAP数据的长度,包括Code, Identifier, Length和 Data字段。 Data:可能是0字节或多个字节,具体格式由Code字段决定,成功或失败类型包中长度 可能为0 对于挑战(Code = 1)和响应(Code = 2)类型,CHAP包格式为 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Value-Size | Value ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Name ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 其中: Code,Identifier和Length字段含义如前面所述,响应包的Identifier字段值和挑战包中的相同。 Value-Size:此字段1字节表示Value的长度 Value:至少是一个字节,可变长,按网络序传输,挑战/响应信息在此字段中说明, 挑战信息必须是随机的,在每次认证时改变,挑战信息是由应用在实际实现 中自己定义的,RFC中并没有规定挑战信息的具体格式; 响应值按下面的公式进行计算: Response=HASH(Identifier+secret+Challenge) 其中“+”号表示将各数据在内存中串起来,其中HASH算法可以使用MD5,所以计算出来的HASH值是固定的,16字节长。 Name:至少一个字节,用来标志所传的这个包,必须是以'\0'或“\r\n”结束, Name字段的长度可根据Length和Value-Size计算出来。 对于成功(Code = 3)或失败(Code = 4)类型 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Code | Identifier | Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Message ... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- Code,Identifier和Length字段含义如前面所述,Identifier字段和挑战/响应信息一致。 Message可以是0字节,也可以是多个字节,内容可以根据实际应用自己确定。 4. 结语 PAP和CHAP在目前的PPP应用中都在使用,CHAP相对要复杂一些,但安全性也高一些。在PPP具体实现中通常是同时使用,在Linux下PPP的实现中,如果服务器要求的PAP认证失败,会再次要求用CHAP认证。