Seguridad en Unix y redes - Kerberos

Durante 1983 en el M.I.T. (Massachussetts Institute of Technology) comenzó el proyecto Athena con el objetivo de crear un entorno de trabajo educacional compuesto por estaciones gráficas, redes de alta velocidad y servidores; el sistema operativo para implementar este entorno era Unix 4.3BSD, y el sistema de autenticación utilizado en el proyecto se denominó Kerberos ([MNSS87]) en honor al perro de tres cabezas que en la mitología griega vigila la puerta de entrada a Hades, el infierno.

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Hasta que se diseñó Kerberos, la autenticación en redes de computadores se realizaba principalmente de dos formas: o bien se aplicaba la autenticación por declaración (Authentication by assertion), en la que el usuario es libre de indicar el servicio al que desea acceder (por ejemplo, mediante el uso de un cliente determinado), o bien se utilizaban contraseñas para cada servicio de red. Evidentemente el primer modelo proporciona un nivel de seguridad muy bajo, ya que se le otorga demasiado poder al cliente sobre el servidor; el segundo modelo tampoco es muy bueno: por un lado se obliga al usuario a ir tecleando contínuamente su clave, de forma que se pierde demasiado tiempo y además la contraseña está viajando contínuamente por la red. Kerberos trata de mejorar estos esquemas intentando por un lado que un cliente necesite autorización para comunicar con un servidor (y que esa autorización provenga de una máquina confiable), y por otro eliminando la necesidad de demostrar el conocimiento de información privada (la contraseña del usuario) divulgando dicha información.

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Kerberos se ha convertido desde entonces en un referente obligatorio a la hora de hablar de seguridad en redes. Se encuentra disponible para la mayoría de sistemas Unix, y viene integrado con OSF/DCE (Distributed Computing Environment). Está especialmente recomendado para sistemas operativos distribuidos, en los que la autenticación es una pieza fundamental para su funcionamiento: si conseguimos que un servidor logre conocer la identidad de un cliente puede decidir sobre la concesión de un servicio o la asignación de privilegios especiales. Sigue vigente en la actualidad (en su versión V a la hora de escribir este trabajo), a pesar del tiempo transcurrido desde su diseño; además fué el pionero de los sistemas de autenticación para sistemas en red, y muchos otros diseñados posteriormente, como KryptoKnight ([MTHZ92], [JTY97]...), SESAME ([PPK93]) o Charon ([Atk93]) se basan en mayor o menor medida en Kerberos.

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El uso de Kerberos se produce principalmente en el login, en el acceso a otros servidores (por ejemplo, mediante rlogin) y en el acceso a sistemas de ficheros en red como NFS. Una vez que un cliente está autenticado o bien se asume que todos sus mensajes son fiables, o si se desea mayor seguridad se puede elegir trabajar con mensajes seguros (autenticados) o privados (autenticados y cifrados). Kerberos se puede implementar en un servidor que se ejecute en una máquina segura, mediante un conjunto de bibliotecas que utilizan tanto los clientes como las aplicaciones; se trata de un sistema fácilmente escalable y que admite replicación, por lo que se puede utilizar incluso en sistemas de alta disponibilidad (aunque como veremos al final del capítulo está fuertemente centralizado).