Wide-Mouth Frog (досл. с англ. «лягушка с широкой глоткой») — возможно, самый простой протокол для симметричного обмена ключами с использованием доверенного сервера. (Алиса) и (Боб) разделяют секретный ключ с (Трентом). В данном протоколе ключи используются только для их распределения, а не для шифрования сообщений.
История Автором протокола считается , впервые он был опубликован в «Michael Burrows, Martin Abadi, and Roger Needham. A logic of authentication» в 1989 году. В 1997 в своей работе «A Family of Attacks upon Authentication Protocols» предложил , исправляющий некоторые уязвимости.
Протокол Wide-Mouthed Frog
Для начала сеанса передачи сообщений Алиса шифрует конкатенацию метки времени, идентификатора Боба и сгенерированного случайного сеансового ключа. В качестве ключа шифрования используется ключ, который известен Алисе и Тренту — промежуточному доверенному серверу. После этого Алиса передаёт своё имя (в открытом виде) и зашифрованные данные Тренту.
Трент расшифровывает совместным с Алисой ключом пакет, выбирает оттуда сгенерированный Алисой случайный сеансовый ключ и составляет конкатенацию из новой метки времени, идентификатора Алисы и сеансового ключа, после чего шифрует её общим с Бобом ключом и передаёт ему.
После этого Боб расшифровывает пакет данных общим с Трентом ключом и может использовать сгенерированный Алисой случайный сеансовый ключ для передачи данных.
Атаки на протокол Wide-Mouthed Frog
Атака 1995 года В 1995 году Росс Андерсон и Роджер Нидхем предложили следующий алгоритм атаки на протокол:
,
где I(Alice) и I(Bob) — злоумышленник имитирующий Алису и Боба соответственно.
Изъян протокола заключается в том, что Трент обновляет свою временную метку , от временной метки Алисы . То есть пока Трент не держит список всех рабочих ключей и меток, злоумышленник может поддерживать ключи рабочими, используя Трента в качестве предсказателя.
Практический результат данного недостатка будет зависеть от приложения. Например, если пользователи используют смарт-карту с данным протоколом, который в открытом виде отправляет сеансовый ключ в , то ключи могут быть открыты для данной атаки. Злоумышленник может наблюдать как Алиса и Боб проводят сеансы и поддерживать ключи рабочими, пока не появится возможность выкрасть смарт-карту.
Атака 1997 года В 1997 году Гэвин Лоу предложил ещё один вариант атаки на данный протокол, основанный на том, что злоумышленник заставляет думать Боба, что Алиса установила два сеанса обмена, в то время как Алиса устанавливает один сеанс. Атака включает два чередующихся прохода протокола, которые мы назовём и , обозначим, например, второе сообщение сеанса \alpha как Тогда атака выглядит следующим образом:
,
где I(Trent) злоумышленник имитирующий Трента.
Сеанс представляет нормальный ход обмена ключами, когда Алиса устанавливает сеанс с Бобом, используя ключ . Тогда в сообщении , злоумышленник имитирует Трента, и повторяет сообщение ; после чего Боб считает, что Алиса пытается начать второй сеанс.
Кроме того, злоумышленник может воспроизвести для Трента сообщение , как сообщение следующего сеанса. Это приведёт к получению Бобом второго сообщение, с таким же результатом как и ранее.
Данную уязвимость исправляет .
Модифицированный Wide-Mouthed Frog протокол Данная модификация была предложена Гэвином Лоу, для устранения уязвимости для атаки 1997 года. Выглядит она следующим образом:
Эти изменения позволят избежать атак 1997 года: Боб будет генерировать два разных одноразовых номера, по одному для каждого сеанса, и ожидать в качестве ответа сообщение 4. В то же время Алиса будет возвращать только одно такое сообщение, и злоумышленник не сможет сгенерировать другого.
К сожалению, данная модификация убирает самую привлекательную черту протокола Wide-Mouthed Frog — простоту.
Особенности Требуется глобальный счётчик. Трент имеет доступ ко всем ключам. Значение сеансового ключа полностью определяется Алисой, то есть она должна быть достаточно компетентной для генерации хороших ключей. Может дублировать сообщения, во время действия временной метки. Алиса не знает существует ли Боб. Протокол динамичный, что обычно нежелательно, так как это требует большей функциональности от Трента. Например, Трент должен справляться с ситуацией, когда Боб недоступен.
Примечания
Литература
M. Burrows, M. Abadi, R. Needham A Logic of Authentication // ACM Transactions on Computer Systems, — v. 8 — n. 1 — Feb. 1990 — pp. 18–36
Ji Ma, Mehmet A. Orgun and Abdul Sattar Analysis of Authentication Protocols in Agent-Based Systems Using Labeled Tableaux // IEEE TRANSACTIONS ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS—PART B: CYBERNETICS, VOL. 39, NO. 4, AUGUST 2009 Security Protocol Open Repository Ross Anderson and Roger Needham Programming Satan’s Computer // Cambridge University Computer Laboratory Pembroke Street, Cambridge, England CB2 3QG
Категория:Криптографические протоколы Категория:Протоколы AAA