50637

ПОДСИСТЕМЫ ПАРОЛЬНОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ. ГЕНЕРАТОРЫ ПАРОЛЕЙ. ОЦЕНКА СТЕПЕНИ СТОЙКОСТИ ПАРОЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Реализация простейшего генератора паролей обладающего требуемой стойкостью к взлому. Как правило для помощи администратору безопасности в формировании паролей подчиненных ему пользователей удовлетворяющих перечисленным требованиям к паролям используются особые программы автоматические генераторы паролей пользователей. При выполнении перечисленных требований к паролям и к подсистеме парольной аутентификации единственно возможным методом взлома данной подсистемы злоумышленником является прямой перебор паролей brute...

Русский

2014-01-27

114 KB

52 чел.

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Политехнический институт

Кафедра «Технологии полиграфического производства и защиты информации»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К

ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 9

ПОДСИСТЕМЫ ПАРОЛЬНОЙ АУТЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ. ГЕНЕРАТОРЫ ПАРОЛЕЙ.

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ СТОЙКОСТИ ПАРОЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ

по дисциплине

ПРОГРАММНО-АППАРАТНАЯ ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

Направление подготовки: 090100 – Информационная безопасность 

Специальность: 090103 – Организация и технология защиты информации

Формы обучения: очная

Тула 2010 г.

Методические указания к лабораторной работе № 9 составлены доцентом В.А.Селищевым и обсуждены на заседании кафедры ТППиЗИ факультета транспортных и технологических систем

протокол № ____ от «____» _____________ 20____г.

Зав. кафедрой _____________________А.К. Талалаев

Методические указания к лабораторной работе № 9 пересмотрены и  утверждены  на заседании кафедры ТППиЗИ факультета транспортных и технологических систем

протокол № ____ от «____» _____________ 20____г.

Зав. кафедрой _____________________А.К. Талалаев

1. Цель и задачи работы.

Исследование парольных подсистем аутентификации пользователей. Реализация простейшего генератора паролей, обладающего требуемой стойкостью к взлому.

2. Теоретические сведения.

Под идентификацией пользователя понимают присвоение ему некоторого несекретного идентификатора, который он должен предъявить СЗИ при осуществлении доступа к объекту. В качестве идентификатора может быть использован, например, login, физическое устройство, и т.д.

Под аутентификацией понимают подтверждение пользователем своего идентификатора, проверка его подлинности. Данный этап необходим для устранения фальсификации идентификатора, предотвращения несанкционированного доступа в случае утери пользователем идентификатора.

Подсистемы идентификации и аутентификации пользователя играют очень важную роль для систем защиты информации.

Стойкость подсистемы идентификации и аутентификации пользователя в системе защиты информации (СЗИ) во многом определяет устойчивость к взлому самой СЗИ. Данная стойкость определяется гарантией того, что злоумышленник не сможет пройти аутентификацию, присвоив чужой идентификатор или украв его.

Парольные системы идентификации/аутентификации является одними из основных и наиболее распространенных в СЗИ методами пользовательской аутентификации в силу их простоты и прозрачности. В данном случае, информацией, аутентифицирующей пользователя, является некоторый секретный пароль, известный только легальному пользователю.

Парольная аутентификация пользователя является, как правило, передним краем обороны СЗИ. В связи с этим, модуль аутентификации по паролю наиболее часто подвергается атакам со стороны злоумышленника. Цель злоумышленника в данном случае – подобрать аутентифицирующую информацию (пароль) легального пользователя.

Методы парольной аутентификации пользователя являются наиболее простыми методами аутентификации и при несоблюдении определенных требований к выбору пароля являются достаточно уязвимыми.

Основными минимальными требованиями к выбору пароля и к подсистеме парольной аутентификации пользователя являются следующие.

К паролю

1. Минимальная длина пароля должна быть не менее 6 символов.

2. Пароль должен состоять из различных групп символов (малые и большие латинские буквы, цифры, специальные символы ‘(’, ‘)’, ‘#’ и т.д.).

3. В качестве пароля не должны использоваться реальные слова, имена, фамилии и т.д.

К подсистеме парольной аутентификации.

1. Администратор СЗИ должен устанавливать максимальный срок действия пароля, после чего, он должен быть сменен.

2. В подсистеме парольной аутентификации должно быть установлено ограничение числа попыток ввода пароля (как правило, не более 3).

3. В подсистеме парольной аутентификации должна быть установлена временная задержка при вводе неправильного пароля.

Как правило, для помощи администратору безопасности в формировании паролей подчиненных ему пользователей, удовлетворяющих перечисленным требованиям к паролям, используются особые программы - автоматические генераторы паролей пользователей.

При выполнении перечисленных требований к паролям и к подсистеме парольной аутентификации, единственно возможным методом взлома данной подсистемы злоумышленником является прямой перебор паролей (brute forcing). В данном случае, количественная оценка стойкости парольной защиты осуществляется следующим образом.

Количественная оценка стойкости парольной защиты

Пусть A – мощность алфавита паролей (количество символов, которые могут быть использованы при составлении пароля. Например, если пароль состоит только из малых английских букв, то A=26).

L – длина пароля.

- число всевозможных паролей длины L, которые можно составить из символов алфавита A.

V – скорость перебора паролей злоумышленником.

T – максимальный срок действия пароля.

Тогда, вероятность P подбора пароля злоумышленником в течении срока его действия V определяется по следующей формуле.

Эту формулу можно использовать в обратную сторону для решения следующей задачи:

ЗАДАЧА. Определить минимальные мощность алфавита паролей A и длину паролей L, обеспечивающих вероятность подбора пароля злоумышленником не более заданной P, при скорости подбора паролей V, максимальном сроке действия пароля T.

Данная задача имеет неоднозначное решение. При исходных данных V,T,P однозначно можно определить лишь нижнюю границу S* числа всевозможных паролей. Целочисленное значение нижней границы вычисляется по следующей формуле

  (1)

где  - целая часть числа, взятая с округлением вверх.

После нахождения нижней границы S* необходимо выбрать такие A и L для формирования S=AL, чтобы выполнялось неравенство (2).

  (2)

При выборе S, удовлетворяющего неравенству (2), вероятность подбора пароля злоумышленника (при заданных V и T) будет меньше, чем заданная P.

Необходимо отметить, что при осуществлении вычислений по формулам (1) и (2), величины должны быть приведены к одним размерностям.

Пример

Исходные данные – P=10-6, T=7 дней = 1 неделя, V=10 паролей / минуту = 10*60*24*7=100800 паролей в неделю.

Тогда, .

Условию  удовлетворяют, например, такие комбинации A и L, как A=26, L=8 (пароль состоит из 8 малых символов английского алфавита), A=36, L=6 (пароль состоит из 6 символов, среди которых могут быть малые латинские буквы и произвольные цифры).

3. Объекты исследования, оборудование, инструмент.

Программное обеспечение Simple Passwords.

4. Подготовка к работе.

4.1. Изучить теоретические сведения (п. 2).

4.2. Включить ПК. Запустить программное обеспечение Simple Passwords.

5. Программа работы.

5.1. В таблице 1 найти для вашего варианта значения характеристик P,V,T, а также группы символов, используемых при формировании пароля.

5.2. Вычислить мощность алфавита паролей A, соответствующую Вашему варианту.

5.3. Вычислить по формуле (1) нижнюю границу S* для заданных P,V,T.

5.4. Зная мощность алфавита паролей A, вычислить минимальную длину пароля L, при котором выполняется условие (2).

5.5. Используя программу Simple Passwords задать исходные и вычисленные характеристики парольного генератора, соответствующие Вашему варианту. Построенный генератор будет обладать стойкостью ко взлому не менее заданной P.

5.6. Сформировать в парольном генераторе Simple Passwords 20 паролей, которые внести в отчет (пример оформления отчета приведен в конце лабораторной работы).

5.7. Реализовать на языке программирования программу, реализующую генератор паролей с характеристиками, соответствующими Вашему варианту. Программа, аналогично Simple Passwords, должна формировать случайную последовательность символов длины L, должны использоваться символы из тех групп, которые выданы Вашему варианту.

Замечания:

При реализации программы могут быть полезны следующие функции

1. RANDOM(N) – возвращает случайное число .

2. RANDOMIZE – сбрасывает начальное состояние датчика случайных чисел случайным образом.

3. CHR(X) – возвращает символ с ASCII кодом X. Коды различных групп символов приведены ниже.

Коды символов

Коды английских символов : «A»=65,…,«Z»=90, «a»=97,…, «z» =122.

Коды цифр : «0» = 48, «9» = 57.

! - 33, “ – 34, # - 35, $ - 36, % - 37, & - 38, ‘ – 39, ( - 40, ) – 41, * - 42.

Коды русских символов : «А» - 128, … «Я» - 159, «а» - 160,…, «п» - 175, «р» - 224,…, «я» - 239.

6. Контрольные вопросы

6.1. Что понимается под идентификацией и аутентификацией пользователя?

6.2. Чем определяется стойкость к взлому подсистемы идентификации и аутентификации пользователя?

6.3. Перечислите основные требования к выбору пароля и к реализации подсистемы парольной аутентификации пользователя.

6.4. Как количественно оценить стойкость подсистемы парольной аутентификации к взлому?

6.5. Как изменится стойкость к взлому подсистемы парольной аутентификации при увеличении характеристик P,V,T? При их уменьшении?


Таблица 1

Вариант

P

V

T

Используемые группы символов пароля

1

10-4

15 паролей/мин

2 недели

1. Цифры (0-9)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

2

10-5

3 паролей/мин

10 дней

1. Латинские прописные буквы (A-Z)

2. Русские строчные буквы (а-я)

3

10-6

10 паролей/мин

5 дней

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Специальные символы.

4

10-7

11 паролей/мин

6 дней

1. Цифры (0-9)

2. Латинские прописные буквы (A-Z)

5

10-4

100 паролей/день

12 дней

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

6

10-5

10 паролей/день

1 месяц

1. Русские строчные буквы (а-я)

2. Специальные символы.

7

10-6

20 паролей/мин

3 недели

1. Цифры (0-9)

2. Русские строчные буквы (а-я)

8

10-7

15 паролей/мин

20 дней

1. Латинские строчные буквы (a-z)

2. Латинские прописные буквы (A-Z)

9

10-4

3 паролей/мин

15 дней

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Русские строчные буквы (а-я)

10

10-5

10 паролей/мин

1 неделя

1. Цифры (0-9)

2. Специальные символы.

11

10-6

11 паролей/мин

2 недели

1. Цифры (0-9)

2. Русские прописные буквы (А-Я)

12

10-7

100 паролей/день

10 дней

1. Латинские строчные буквы (a-z)

2. Русские прописные буквы (А-Я)

13

10-4

10 паролей/день

5 дней

1. Цифры (0-9)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

14

10-5

20 паролей/мин

6 дней

1. Латинские прописные буквы (A-Z)

2. Русские строчные буквы (а-я)

15

10-6

15 паролей/мин

12 дней

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Специальные символы.

16

10-7

3 паролей/мин

1 месяц

1. Цифры (0-9)

2. Латинские прописные буквы (A-Z)

17

10-4

10 паролей/мин

3 недели

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

18

10-5

11 паролей/мин

20 дней

1. Русские строчные буквы (а-я)

2. Специальные символы.

19

10-6

100 паролей/день

15 дней

1. Цифры (0-9)

2. Русские строчные буквы (а-я)

20

10-7

10 паролей/день

1 неделя

1. Латинские строчные буквы (a-z)

2. Латинские прописные буквы (A-Z)

21

10-4

20 паролей/мин

2 недели

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Русские строчные буквы (а-я)

22

10-5

15 паролей/мин

10 дней

1. Цифры (0-9)

2. Специальные символы.

23

10-6

3 паролей/мин

5 дней

1. Цифры (0-9)

2. Русские прописные буквы (А-Я)

24

10-7

10 паролей/мин

6 дней

1. Латинские строчные буквы (a-z)

2. Русские прописные буквы (А-Я)

25

10-4

11 паролей/мин

12 дней

1. Цифры (0-9)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

26

10-5

100 паролей/день

1 месяц

1. Латинские прописные буквы (A-Z)

2. Русские строчные буквы (а-я)

27

10-6

10 паролей/день

3 недели

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Специальные символы.

28

10-7

20 паролей/мин

20 дней

1. Цифры (0-9)

2. Латинские прописные буквы (A-Z)

29

10-4

15 паролей/мин

15 дней

1. Русские прописные буквы (А-Я)

2. Латинские строчные буквы (a-z)

30

10-5

3 паролей/мин

1 неделя

1. Русские строчные буквы (а-я)

2. Специальные символы.


Содержание отчета

Отчет должен содержать сведения по следующему примеру:

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №

НАЗВАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

ВЫПОЛНИЛ: ст. гр. …..   ФИО

ВАРИАНТ № …

P=…

V=…

T=…

S*= (привести вычисления) = ….

В качестве алфавита символов, используемых при генерации пароля, были использованы следующие наборы _______________. Мощность данного набора A =_____.

При минимальном значении L=… выполняется условие S*S=AL.

Примеры паролей, сгенерированных программой Simple Passwords^

1) …

2) …

3) …

6) …

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

Примеры сгенерированных программой паролей:

1) …..

2) …..

3) …..

4) …..

5) …..

Список рекомендуемой литературы

1. Расторгуев, С. П. Основы информационной безопасности : учеб. пособие для вузов / С. П. Расторгуев .— М. : ACADEMIA, 2007 .— 192 с. : ил. — (Высшее профессиональное образование:Информационная безопасность) .— Библиогр. в конце кн. — ISBN 978-5-7695-3098-2 (в пер.) : 191.00.

2. Куприянов, А.И. Основы защиты информации : учеб.пособие / А.И.Куприянов,А.В.Сахаров,В.А.Шевцов .— 2-е изд.,стер. — М. : Академия, 2007 .— 256с. : ил. — (Высшее профессиональное образование:Радиоэлектроника) .— Библиогр.в конце кн. — ISBN 978-5-7695-4416-3 /в пер./ : 247.00.

3. Хорев, П.Б. Методы и средства защиты информации в компьютерных системах : учеб.пособие для вузов / П.Б.Хорев .— М. : Академия, 2005 .— 256с. : ил. — (Высш.проф.образование) .— Библиогр.в конце кн. — ISBN 5-7695-1839-1 /в пер./ : 164.59.

4. Девянин, П.Н. Модели безопасности компьютерных систем : учебное пособие для вузов / П.Н.Девянин .— М. : Академия, 2005 .— 144с. : ил. — (Высш.проф.образование) .— Библиогр.в конце кн. — ISBN 5-7695-2053-1 : 90.34.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19573. Рекомендации по совершенствованию найма, оценки и отбора персонала в ООО «Ремотделка» 138.73 KB
  К трудовым ресурсам относится та часть населения, которая обладает необходимыми физическими данными, знаниями и навыками труда в соответствующей отрасли. Достаточная обеспеченность предприятий нужными трудовыми ресурсами, их рациональное использование
19574. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА РАБОТУ ОАО «СВЯЗЬИНВЕСТ» 279.5 KB
  Рассмотреть сущность внешней среды организации и ее факторы; Изучить влияние внешней среды на конкурентоспособность предприятия в современных условиях; Проанализировать внешнюю среду ОАО «Связьинвест»; Дать рекомендации по повышению эффективности деятельности ОАО «Связьинвест» во внешней среде.
19575. Кулачковые механизмы 990.5 KB
  Кулачковые механизмы обладают некоторыми важными свойствами, которых нет у рассматриваемых ранее рычажных механизмов. С их помощью можно легко получать прерывистые движения ведомого звена, то есть его движение с остановками, и практически любой закон движения ведомого звена, который определяется в основном профилем кулачка.
19576. ЗАЩИТА ПРАВ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ ПРИ СОВЕРШЕНИИ СДЕЛОК С ЖИЛЬЁМ 262 KB
  Следует учитывать, что материнство и детство находятся под особой защитой государства, а потому несовершеннолетним, особенно тем из них, которые находятся в неблагоприятных жизненных ситуациях, отдельными федеральными законами, иными нормативными правовыми актами предоставляются дополнительные льготы и компенсации.
19577. Информационные системы. Домашняя бухгалтерия 1.58 MB
  Тема моей курсовой работы – домашняя бухгалтерия. В рамках обычной семьи совершаются различные действия с деньгами, такие как их поступление, хранение и трата. В семье несколько человек, а значит счетов, с которых производятся операции
19578. Ветеранов третьей мировой не будет 92 KB
  В этой фразе Мондейл Уолтер рассматривал проблему итогов глобальных проблем современности и будущего человечества, а конкретно – третья мировая война и наличие человеческого населения после ее окончания.
19579. Загальні відомості про способи отримання деталей заданої форми із різних матеріалів: різання, пиляння, штампування, лиття 115.5 KB
  Тема: Загальні відомості про способи отримання деталей заданої форми із різних матеріалів: різання пиляння штампування лиття. Мета: 1 ознайомити учнів з основними способами отримання деталей заданої форми із різних матеріалів і назвами інструментів. Забезпечити за
19580. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА МАРКЕТИНГА ДЛЯ ИП «БЕЛОВ Ю.В.» 273.93 KB
  В настоящее время большинство компаний в той или иной форме регулярно осуществляют рыночные исследования. Содержание понятия «маркетинг» определяется стоящими перед ним задачами
19581. ОЦЕНКА ФИНАНСОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ 91.5 KB
  Методы и инструментарий финансового анализа. Общая оценка финансового состояния организации и изменений его финансовых показателей за отчетный период. Анализ платежеспособности и финансовой устойчивости организации. Анализ кредитоспособности и ликвидности баланса организации. Анализ эффективности использования оборотных средств.