01 引言
Kerberos
是一个计算机网络认证协议,用于实现网络中的身份验证和安全通信。它提供了一种安全的方式,允许用户在一个不可信任的网络环境中进行身份验证(关键点:Security-安全 和 Authentication-认证)。
02 核心概念
在学习kerberos之前,先熟悉一下其核心概念,首先看看涉及到哪些对象概念:
概念 | 说明 |
KDC | 密钥分发中心(Key Distribution Center,KDC)是AS 和TGS 的组合,是Kerberos 系统的核心组件,KDC 负责颁发和管理凭据和票据,以及处理用户的身份验证请求 |
AS | 认证服务器(Authentication Server,AS) 是Kerberos 系统中的第一个组件,负责用户的身份验证,用户向AS 发送凭据以请求服务票据(Ticket Granting Ticket,TGT) |
TGS | 服务票据授予服务器(Ticket Granting Server,TGS) 是Kerberos 系统中的第二个组件,负责颁发服务票据,用户使用TGT 向TGS 请求服务票据,该票据用于访问特定服务。 |
Client | 客户端(Client) 是发起Kerberos 身份验证过程的用户或应用程序,它请求TGT 和服务票据,并使用它们访问受保护的资源。 |
Service | 服务(Service) 是提供特定功能或资源的网络应用程序或服务器,服务通过验证和解析服务票据来验证客户端的身份,并授权客户端访问资源。 |
与票据相关的概念:
概念 | 说明 |
Ticket | 凭据(ticket) 是客户端用于证明其身份的信息,在Kerberos 中,通常使用用户名(Principal )和密码(Keytab )作为凭据进行身份验证(Principal 是Kerberos 中用于表示身份标识的字符串,通常采用"主体名称@REALM "的格式,Keytab 文件是一个用于存储Principal 和对应密钥的安全文件) 。 |
TGT | TGT(Ticket Granting Ticket) 是由AS 颁发给客户端的加密票据,用于请求服务票据,客户端在TGS 请求过程中使用TGT 进行身份验证。 |
Service Ticket | 服务票据(Service Ticket) 是由TGS 颁发给客户端的加密票据,用于访问特定服务,客户端将服务票据发送给服务以证明其身份 |
Session Key | 会话密钥(Session Key) 是客户端和服务之间用于加密和解密通信的对称密钥,在Kerberos 中,会话密钥在TGS 颁发的服务票据中传递给客户端 |
其它概念:
概念 | 说明 |
Realm | 安全领域(Realm )是Kerberos 系统的逻辑边界,包含一组受信任的用户、服务和KDC ,安全领域通常对应于网络中的域或领域树 |
安全策略 | 安全策略是定义Kerberos 系统中访问和授权规则的规则集合,它确定谁可以访问哪些服务和资源,并规定了密码策略和会话策略等安全设置。 |
03 流程图
流程图如下(图片来源:https://seevae.github.io)
下面是各个步骤的说明:
- step1:客户端向认证服务器(AS)发送凭据(通常是用户名Principal和密码keytab)以请求TGT;
- step2:AS验证客户端的凭据,如果验证通过,生成一个TGT,并使用客户端的密码加密该TGT,发送回客户端,客户端收到TGT后,存储在本地;
- step3:客户端向服务票据授予服务器(TGS)发送TGT以请求访问特定服务的服务票据,TGS验证客户端的TGT,并生成一个服务票据(Service Ticket);
- step4:TGS使用服务的密钥(通常从服务的keytab文件中获取)加密服务票据,并发送回客户端。
- step5:客户端收到服务票据后,可以使用它访问特定的服务,客户端向服务发送服务票据以证明其身份。
- step6:服务使用服务票据中的会话密钥(Session Key)进行验证,如果验证通过,客户端被授权访问服务。
注意,关于票据的时效如下:
- TGT(Ticket Granting Ticket) 通常是一次性票据:它用于获取服务票据,一旦TGT用于获取服务票据,TGT即失效,需要重新进行身份验证来获取新的TGT;
- 服务票据(Service Ticket) 通常是临时票据:客户端使用TGT向TGS请求服务票据,服务票据会包含一个会话密钥,它在一段时间内有效用于与服务进行安全通信,一旦会话结束或过期,临时票据也会失效;
- 服务的密钥(Service Key) 通常是永久票据:服务的密钥是在服务启动时从KDC获取的,并且在服务的生命周期内保持有效,客户端在访问服务时使用服务票据进行身份验证,而服务使用其永久票据(服务的密钥)进行验证。
ok,到了这里,相信大家也理解了kerberos的一些概念和流程了,为了更深入票据(ticket
)在整个流程中是如何改变的,我在维基百科里找到了一张很不错的图片,大家可以过一下:
04 文末
Kerberos
被广泛运用在大数据生态中,甚至可以说是大数据身份认证的事实标准了,本文只是一个快速入门讲解,实际的Kerberos
协议中还有更多的细节和步骤,如票据的过期和续订等。此外,实际的Kerberos
部署可能还涉及其他组件和步骤,例如密钥分发中心(KDC
)的分布式部署和凭据缓存等,有机会再写kerberos in hadoop相关的文章😁。
希望能帮助到大家,谢谢大家的阅读,本文完!