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NTLM认证

1.概念

NTLM是NT LAN Manager的缩写,NTLM 是指 telnet 的一种验证身份方式,即问询/应答身份验证协议,是 Windows NT 早期版本的标准安全协议,Windows 2000 支持 NTLM 是为了保持向后兼容。Windows 2000内置三种基本安全协议之一。

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2.认证流程

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①使用用户名和密码登录客户端,进行本地认证

②客户端首先在本地加密当前用户的密码为密码散列,即NTLM Hash1

③确认双方协议版本,客户端向服务器明文发送自己的账号

④服务器生成一个16位的随机数字发送给客户端,即challenge

⑤客户端使用NTLM Hash来加密challenge,生成的结果即response

⑥服务器将明文的用户名challengeresponse发给域控制器(DC)

⑦域控制器用这个用户名在SAM密码管理库2中找到此用户对应的NTLM Hash,并使用这个值来加密challenge,生成的结果记为response2

⑧域控制器对responseresponse2进行比较,如果一样则认证成功,反之则失败

本地认证

Windows不会储存用户的明文密码,而是将明文密码加密后储存在SAM中

本地认证的过程中,用户登录时,系统会将用户输入的明文密码加密成NTLM Hash,然后和SAM中的NTLM Hash进行比较从而完成认证

用户进行任何注销操作(注销登录,重启,锁屏等),winlogon进程会显示密码输入界面,接受用户输入密码后交给lsass进程,这个进程中会保存一份明文密码,然后加密成NTLM Hash

winlogon.exe -> 接收用户输入 -> lsass.exe -> 本地认证

NTLM Hash的生成

  • 用户明文密码:y5neko123
  • 十六进制转换为:79356e656b6f313233
  • 转换为Unicode码,相当于在每个字节后添加一个0x00:790035006e0065006b006f00310032003300
  • 以十六进制进行MD4加密:2aec2647511a853cbec96388c4ae8770

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Kerberos认证

1.概念

Kerberos 是一种由 MIT(麻省理工大学)提出的一种网络身份验证协议。它旨在通过使用密钥加密技术为客户端/服务器应用程序提供强身份验证。

Kerberos 主要是用在域环境下的身份认证协议。

2.认证流程

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Kerberos 协议中主要有四个角色的存在:

  1. 访问服务的 Client
  2. 提供服务的 Server
  3. KDC(Key Distribution Center)密钥分发中心3
  4. AD(Account Database)

KDC的构成

Authentication Service:认证服务器,以下简称AS,作用就是验证 Client 端的身份,验证通过会发送一张TGT(Ticket Granting Ticket)4票据给 Client

Ticket Granting Service:票据分发服务器,以下简称TGS,作用是通过 AS 发送给 Client 的票据(TGT)换取ST(ServiceTicket5,也被称为TGS Ticket


Kerberos认证大体上分为三个流程:

  1. The Authentication Service Exchange:Client 与 AS 的交互
  2. The Ticket-Granting Service (TGS) Exchange:Client 与 TGS 的交互
  3. The Client/Server Authentication Exchange:Client 与 Server 的交互

一、Authentication Service Exchange

KRB_AS_REQ(请求)

Client --> AS:客户端向KDC的AS发送Authenticator1,内容包含:

  • Pre-authentication data:包含用以证明自己身份的信息,一般它的内容是一个被Client hash加密过的时间戳
  • Client name & realm:用户信息
  • TGS的Server name

KRB_AS_REP(响应)

AS --> Client:AS根据用户名在AD中判断是否在白名单中,接着进行验证发送方是否为Client name中声称的用户

也就是需要验证发送方是否知道该用户名的密码,此时只需要从AD中使用相应的NTLM Hash对请求包中的Pre-authentication data进行解密,如果是一个合法的时间戳,则说明提供的密钥无误

验证成功后提取相应的NTLM Hash1,此时会生成一个随机数SessionKey,然后使用提取的NTLM Hash来加密SessionKey,生成SessionKey-as作为AS数据,再返回一个TGT4

简述:在 KDC(AD) 中存储了域中所有用户的密码 HASH,当 AS 接收到 Client 的请求之后会根据 KDC 中存储的密码来解密,解密成功并且验证信息,验证成功后返回给Client两个数据,由 Client 密码 HASH 加密的SessionKey-as和TGT。

Client收到KRB_AS_REP,通过自己的NTLM Hash对返回的SessionKey-as进行解密得到SessionKey后,即可携带TGT进入下一步骤


二、Ticket-Granting Service (TGS) Exchange

KRB_TGS_REQ(请求)

Client --> TGS:Client向KDC的TGS发送Authenticator2,内容包含:

  • TGT
  • Authenticator:用以证明当初TGT的拥有者是自己,使用SessionKey来进行加密,其中包含有客户端信息和时间戳
  • Client name & realm
  • Server name & realm:Client要访问的Server

KRB_TGS_REP(响应)

TGS --> Client:TGS首先通过自己的NTLM Hash(krbtgt账户的NTLM Hash)对Client提供的TGT进行解密,即可得到SessionKey,再通过这个SessionKey解密Client提供的Authenticator来进行验证,此时生成一个SessionKey-tgs

验证成功后向对方发送两个数据:

  • 使用SessionKey加密SessionKey-tgs生成SessionKey-tgs-encrypt,用于Client和Server的认证
  • 使用Server的NTLM Hash加密SessionKey-tgs生成ST5

Client收到KRB_TGS_REP,使用SessionKey对返回的SessionKey-tgs-encrypt进行解密得到SessionKey-tgs,有了SessionKey-tgsST,Client就可以和Server交互了,至此TGS的任务完成


三、Client/Server Authentication Exchange

KRB_AP_REQ(请求)

Client --> Server:Client向Server发送Authenticator3,内容包含:

  • ST
  • Authenticator:用以证明当初TGT的拥有者是自己,使用SessionKey来进行加密,其中包含有客户端信息和时间戳
  • Flag:用于表示Client是否需要进行双向验证

KRB_AP_REP(响应)

Server --> Client:Server首先通过自己的NTLM Hash对收到的ST进行解密,即可得到SessionKey-tgs,再通过这个SessionKey-tgs解密收到的Authenticator即可验证身份,原理同上

此时连接建立成功。

对于需要进行双向验证,Server从Authenticator提取Timestamp,使用SessionKey(Server-Client)进行加密,并将其发送给Client用于Client验证Server的身份。


  1. 通常意义上的NTLM Hash指存储在SAM数据库及NTDS数据库中对密码进行 Hash摘要计算后的结果,这类 Hash可以直接用于 PTH,并且通常存在于LSASS进程中,便于 SSP(NTLM 安全支持提供程序)使用。
  2. Security Account Manager Database,安全账号管理数据库
  3. KDC 服务默认会安装在一个域的域控中,KDC 服务框架中包含一个 KRBTGT 账户,它是在创建域时系统自动创建的一个账号,是一个无法登陆的账号,在发放票据时会使用到它的密码 HASH 值。
  4. TGT包含:使用KDC中krbtgt账户的NTLM Hash加密的SessionKey、Client name & realm以及End Time:TGT的到期时间
  5. 可以用来访问 Server 端的票据,包含:SessionKey-tgs、Client name & realm以及End Time:ST的到期时间



文章评论

    sheep77 大佬ChromeWindows
    9天 前   回复

    好牛

      Y5neKO 菜鸡ChromeWindows
      7天 前   回复

      菜文

    强仔 大佬ChromeWindows
    2021-09-21 8:48   回复

    中秋快乐,太高深了

    强仔 大佬ChromeWindows
    2021-09-21 8:47   回复

    好高深,中秋快乐啊

      Y5neKO 菜鸡ChromeWindows
      2021-09-22 3:40   回复

      回复迟了,中秋快乐呀

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