Das FreeBSD-Handbuch
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14.5. Einmalpasswörter

S/Key ist ein Einmalpasswort System, das auf einer nicht umkehrbaren Hash-Funktion beruht. Aus Kompatibilitätsgründen benutzt FreeBSD MD4-Hashes, andere Systeme benutzen MD5 und DES-MAC. S/Key ist seit Version 1.1.5 Teil des FreeBSD-Basissystems und wird auf einer wachsenden Anzahl anderer Systeme benutzt. S/Key ist eine geschützte Warenmarke von Bell Communications Research, Inc.

Ab FreeBSD 5.0 wurde S/Key durch OPIE (One-time Passwords In Everything), das die gleichen Funktionen bietet, abgelöst. OPIE benutzt MD5 Hash-Funktionen.

Im Folgenden werden drei verschiedene Passwörter verwendet. Das Erste ist Ihr normales System- oder Kerberos-Passwort und wird im Folgenden “System-Passwort” genannt. Das Zweite ist das Einmalpasswort, das bei S/Key von key oder bei OPIE von opiekey generiert wird. Dieses Passwort wird von den Programmen keyinit oder opiepasswd und dem Login-Programm akzeptiert. Im Folgenden wird es “Einmalpasswort” genannt. Das Dritte Passwort ist das geheime Passwort, das Sie mit den Programmen key/opiekey (manchmal auch mit keyinit/opiepasswd) zum Erstellen der Einmalpasswörter verwenden. Dieses Passwort werden wir im Folgenden “geheimes Passwort” oder schlicht “Passwort” nennen.

Das geheime Passwort steht in keiner Beziehung zu Ihrem System-Passwort, beide können gleich sein, obwohl das nicht empfohlen wird. Die geheimen Passwörter von S/Key oder OPIE sind nicht auf eine Länge von 8 Zeichen, wie alte UNIX® Passwörter[1], beschränkt. Sie können so lang sein, wie Sie wollen. Gebräuchlich sind Passwörter, die sich aus sechs bis sieben Wörtern zusammensetzen. Das S/Key oder OPIE System arbeitet größtenteils unabhängig von den auf UNIX Systemen verwendeten Passwort-Mechanismen.

Neben dem Passwort gibt es noch zwei Werte, die für S/Key und OPIE wichtig sind. Der erste ist der “Initialwert” (engl. seed oder key), der aus zwei Buchstaben und fünf Ziffern besteht. Der zweite Wert ist der “Iterationszähler”, eine Zahl zwischen 1 und 100. S/Key generiert das Einmalpasswort, indem es den Initialwert und das geheime Passwort aneinander hängt und dann die MD4/MD5 Hash-Funktion so oft, wie durch den Iterationszähler gegeben, anwendet. Das Ergebnis wird in sechs englische Wörter umgewandelt, die Ihr Einmalpasswort sind. Das Authentifizierungssystem (meistens PAM) merkt sich das zuletzt benutzte Einmalpasswort und Sie sind authentisiert, wenn die Hash-Funktion des Passworts dem vorigen Passwort entspricht. Da nicht umkehrbare Hash-Funktionen benutzt werden, ist es unmöglich, aus einem bekannten Passwort weitere gültige Einmalpasswörter zu berechnen. Der Iterationszähler wird nach jeder erfolgreichen Anmeldung um eins verringert und stellt so die Synchronisation zwischen Benutzer und Login-Programm sicher. Wenn der Iterationszähler den Wert 1 erreicht, müssen S/Key und OPIE neu initialisiert werden.

In jedem System werden drei Programme verwendet, die weiter unten beschrieben werden. Die Programme key und opiekey verlangen einen Iterationszähler, einen Initialwert und ein geheimes Passwort. Daraus generieren sie ein Einmalpasswort oder eine Liste von Einmalpasswörtern. Die Programme keyinit und opiepasswd werden benutzt, um S/Key bzw. OPIE zu initialisieren. Mit ihnen können Passwörter, Iterationszähler oder Initialwerte geändert werden. Als Parameter verlangen sie entweder ein geheimes Passwort oder einen Iterationszähler oder einen Initialwert und ein Einmalpasswort. Die Programme keyinfo und opieinfo geben den momentanen Iterationszähler und Initialwert eines Benutzers aus. Diese werden aus den Dateien /etc/skeykeys bzw. /etc/opiekeys ermittelt.

Im Folgenden werden vier verschiedene Tätigkeiten beschrieben. Zuerst wird erläutert, wie keyinit oder opiepasswd über eine gesicherte Verbindung eingesetzt werden, um Einmalpasswörter das erste Mal zu konfigurieren oder das Passwort oder den Initialwert zu ändern. Als nächstes wird erklärt, wie keyinit oder opiepasswd über eine nicht gesicherte Verbindung, zusammen mit key oder opiekey über eine gesicherte Verbindung, eingesetzt werden, um dasselbe zu erreichen. Als drittes wird beschrieben, wie key/opiekey genutzt werden, um sich über eine nicht gesicherte Verbindung anzumelden. Die vierte Tätigkeit beschreibt, wie mit key oder opiekey eine Reihe von Schlüsseln generiert werden, die Sie sich aufschreiben oder ausdrucken können, um sich von Orten anzumelden, die über keine gesicherten Verbindungen verfügen.

14.5.1. Einrichten über eine gesicherte Verbindung

Benutzen Sie keyinit um S/Key das erste Mal einzurichten, das Passwort oder den Initialwert zu ändern, während Sie über eine gesicherte Verbindung, das heißt an der Konsole oder über SSH angemeldet, sind:

% keyinit
Adding unfurl:
Reminder - Only use this method if you are directly connected.
If you are using telnet or rlogin exit with no password and use keyinit -s.
Enter secret password:
Again secret password:

ID unfurl s/key is 99 to17757
DEFY CLUB PRO NASH LACE SOFT

Mit OPIE benutzen Sie stattdessen opiepasswd:

% opiepasswd -c
[grimreaper] ~ $ opiepasswd -f -c
Adding unfurl:
Only use this method from the console; NEVER from remote. If you are using
telnet, xterm, or a dial-in, type ^C now or exit with no password.
Then run opiepasswd without the -c parameter.
Using MD5 to compute responses.
Enter new secret pass phrase:
Again new secret pass phrase:
ID unfurl OTP key is 499 to4268
MOS MALL GOAT ARM AVID COED

Nach der Aufforderung Enter new secret pass phrase: oder Enter secret password: geben Sie bitte Ihr Passwort ein. Dies ist nicht das Passwort, mit dem Sie sich anmelden, sondern es wird genutzt, um das Einmalpasswort zu generieren. Die Zeile, die mit “ID” anfängt, enthält Ihren Login-Namen, den Iterationszähler und den Initialwert. Diese Werte müssen Sie sich nicht behalten, da das System sie zeigen wird, wenn Sie sich anmelden. In der letzten Zeile steht das Einmalpasswort, das aus diesen Parametern und Ihrem geheimen Passwort ermittelt wurde. Wenn sie sich jetzt wieder anmelden wollten, dann müssten Sie dieses Passwort benutzen.

14.5.2. Einrichten über eine nicht gesicherte Verbindung

Um Einmalpasswörter über eine nicht gesicherte Verbindung einzurichten, oder das geheime Passwort zu ändern, müssen Sie über eine gesicherte Verbindung zu einer Stelle verfügen, an der Sie die Kommandos key oder opiekey ausführen. Dies kann ein “Desk Accessory” auf einem Macintosh® oder die Eingabeaufforderung auf einer Maschine, der Sie vertrauen, sein. Zudem müssen Sie einen Iterationszähler vorgeben (100 ist ein guter Wert) und einen Initialwert wählen, wobei Sie auch einen zufällig generierten benutzen können. Benutzen Sie keyinit -s über die ungesicherte Verbindung zu der Maschine, die Sie einrichten wollen:

% keyinit -s
Updating unfurl:
Old key: to17758
Reminder you need the 6 English words from the key command.
Enter sequence count from 1 to 9999: 100
Enter new key [default to17759]:
s/key 100 to 17759
s/key access password:
s/key access password:CURE MIKE BANE HIM RACY GORE

Mit OPIE benutzen Sie opiepasswd:

% opiepasswd

Updating unfurl:
You need the response from an OTP generator.
Old secret pass phrase:
        otp-md5 498 to4268 ext
        Response: GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT
New secret pass phrase:
        otp-md5 499 to4269
        Response: LINE PAP MILK NELL BUOY TROY

ID mark OTP key is 499 gr4269
LINE PAP MILK NELL BUOY TROY

Drücken Sie Return, um die Vorgabe für den Initialwert, der von keyinit key genannt wird, zu akzeptieren. Bevor Sie nun das Zugriffspasswort (engl. access password) eingeben, rufen Sie über die gesicherte Verbindung key mit denselben Parametern auf:

% key 100 to17759
Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
Enter secret password: <secret password>
CURE MIKE BANE HIM RACY GORE

Mit OPIE benutzen Sie opiekey:

% opiekey 498 to4268
Using the MD5 algorithm to compute response.
Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
Enter secret pass phrase:
GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT

Gehen Sie nun zurück zu der nicht gesicherten Verbindung und geben dort das eben generierte Einmalpasswort ein.

14.5.3. Erzeugen eines einzelnen Einmalpasswortes

Nachdem Sie S/Key oder OPIE eingerichtet haben, werden Sie beim nächsten Anmelden wie folgt begrüßt:

% telnet example.com
Trying 10.0.0.1...
Connected to example.com
Escape character is '^]'.

FreeBSD/i386 (example.com) (ttypa)

login: <username>
s/key 97 fw13894
Password:

OPIE begrüßt Sie wie folgt:

% telnet example.com
Trying 10.0.0.1...
Connected to example.com
Escape character is '^]'.

FreeBSD/i386 (example.com) (ttypa)

login: <username>
otp-md5 498 gr4269 ext
Password:

Anmerkung: S/Key und OPIE besitzen eine nützliche Eigenschaft, die hier nicht gezeigt ist. Wenn Sie an der Eingabeaufforderung Return eingeben, wird die echo-Funktion eingeschaltet, das heißt Sie sehen, was Sie tippen. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie ein generiertes Passwort von einem Ausdruck abtippen müssen.

Jetzt müssen Sie Ihr Einmalpasswort generieren, um der Anmeldeaufforderung nachzukommen. Dies muss auf einem gesicherten System geschehen, auf dem Sie key oder opiekey ausführen können. Diese Programme gibt es übrigens auch für DOS, Windows® und Mac OS®. Beide Programme benötigen den Iterationszähler sowie den Initialwert als Parameter, die Sie mittels “cut-and-paste” direkt von der Login Aufforderung nehmen können.

Auf dem sicheren System:

% key 97 fw13894
Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
Enter secret password:
WELD LIP ACTS ENDS ME HAAG

Mit OPIE:

% opiekey 498 to4268
Using the MD5 algorithm to compute response.
Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
Enter secret pass phrase:
GAME GAG WELT OUT DOWN CHAT

Mit dem jetzt generierten Einmalpasswort können Sie die Anmeldeprozedur fortsetzen:

login: <username>
s/key 97 fw13894
Password: <return to enable echo>
s/key 97 fw13894
Password [echo on]: WELD LIP ACTS ENDS ME HAAG
Last login: Tue Mar 21 11:56:41 from 10.0.0.2 ...

14.5.4. Erzeugen von mehreren Einmalpasswörtern

Manchmal müssen Sie sich an Orte begeben, an denen Sie keinen Zugriff auf eine sichere Maschine oder eine sichere Verbindung haben. In diesem Fall können Sie vorher mit key oder opiekey einige Einmalpasswörter generieren, die Sie sich ausdrucken und mitnehmen können. Zum Beispiel:

% key -n 5 30 zz99999
Reminder - Do not use this program while logged in via telnet or rlogin.
Enter secret password: <secret password>
26: SODA RUDE LEA LIND BUDD SILT
27: JILT SPY DUTY GLOW COWL ROT
28: THEM OW COLA RUNT BONG SCOT
29: COT MASH BARR BRIM NAN FLAG
30: CAN KNEE CAST NAME FOLK BILK

Mit OPIE:

% opiekey -n 5 30 zz99999
Using the MD5 algorithm to compute response.
Reminder: Don't use opiekey from telnet or dial-in sessions.
Enter secret pass phrase: <secret password>
26: JOAN BORE FOSS DES NAY QUIT
27: LATE BIAS SLAY FOLK MUCH TRIG
28: SALT TIN ANTI LOON NEAL USE
29: RIO ODIN GO BYE FURY TIC
30: GREW JIVE SAN GIRD BOIL PHI

Mit -n 5 fordern Sie fünf Passwörter der Reihe nach an. Der letzte Iterationszähler wird durch 30 gegeben. Beachten Sie bitte, dass die Passwörter in der umgekehrten Reihenfolge, in der sie zu benutzen sind, ausgeben werden. Wenn Sie wirklich paranoid sind, schreiben Sie sich jetzt die Passwörter auf, ansonsten drucken Sie sie mit lpr aus. Beachten Sie, dass jede Zeile den Iterationszähler und das Einmalpasswort zeigt, trotzdem finden Sie es vielleicht hilfreich, eine Zeile nach Gebrauch durchzustreichen.

14.5.5. Einschränken der Benutzung von System-Passwörtern

Mit S/Key können Sie die Verwendung von System-Passwörtern, basierend auf dem Hostnamen, Benutzernamen, Terminal oder IP-Adresse, einschränken. Die Beschränkungen werden in /etc/skey.access definiert. Die Manualpage skey.access(5) beschreibt das Format dieser Datei sowie einige Vorsichtsmaßnahmen, die Sie treffen sollten, bevor Sie diese Datei einsetzen.

Wenn /etc/skey.access nicht existiert (wie auf FreeBSD 4.X Systemen), dann dürfen sich alle Benutzer mit ihren System-Passwörtern anmelden. Wenn die Datei existiert, dann müssen alle Benutzer S/Key zum Anmelden benutzen. Ausnahmen müssen explizit in skey.access konfiguriert werden. In allen Fällen werden System-Passwörter beim Anmelden auf der Konsole erlaubt.

Das folgende Beispiel für skey.access zeigt die drei geläufigsten Konfigurationsoptionen:

Das folgende Beispiel zeigt die drei häufigsten Ausnahmen:

permit internet 192.168.0.0 255.255.0.0
permit user fnord
permit port ttyd0

Die erste Zeile (permit internet) erlaubt es Benutzern, deren IP-Adresse, die immer noch gefälscht werden kann, mit dem angegebenen Wert und der angegebenen Maske übereinstimmt, System-Passwörter zu benutzen. Dies sollte nicht als Sicherheitsmechanismus missverstanden werden, sondern sollte autorisierte Benutzer daran erinnern, dass sie ein ungesichertes Netzwerk benutzen und sich mit S/Key anmelden müssen.

Die zweite Zeile (permit user) erlaubt es dem angegebenen Benutzer, hier fnord, jederzeit System-Passwörter zu verwenden. Dies sollte allerdings nur für Benutzer konfiguriert werden, die das key Programm nicht benutzen können (Leute mit “dumb” Terminals oder wirklich uneinsichtige).

Die dritte Zeile (permit port) erlaubt allen Benutzern, die sich an dem angegebenen Terminal anmelden, System-Passwörter zu benutzen. Sie sollte für Einwählverbindungen genutzt werden.

Wie S/Key kann OPIE die Verwendung von System-Passwörtern abhängig von der Quell-IP-Adresse einschränken. Die dazu nötigen Einstellungen werden in der Datei /etc/opieaccess vorgenommen, die auf Systemen ab FreeBSD 5.0 vorhanden ist. Weitere Informationen über diese Datei und Sicherheitshinweise zu ihrer Verwendung entnehmen Sie bitte der Hilfeseite opieaccess(5).

Die Datei opieaccess könnte beispielsweise die folgende Zeile enthalten:

permit 192.168.0.0 255.255.0.0

Diese Zeile erlaubt es Benutzern, die sich von einer der angegebenen Quell-IP-Adressen anmelden, ihr System-Passwort zu verwenden. Beachten Sie bitte, dass eine Quell-IP-Adresse leicht gefälscht werden kann.

Findet sich in opieaccess kein passender Eintrag, muss die Anmeldung mit OPIE erfolgen.

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