重放攻击及防御方案

什么是重放攻击

　　所谓重放攻击就是攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗系统的目的，主要用于身份认证过程。

　　攻击者利用网络监听或者其他方式盗取认证凭据，之后再把它重新发给认证服务器。从这个解释上理解，加密可以有效防止会话劫持，但是却防止不了重放攻击。重放攻击任何网络通讯过程中都可能发生。

　　重放攻击的类型

　　根据消息的来源：

　　协议轮内攻击：一个协议轮内消息重放

　　协议轮外攻击：一个协议不同轮次消息重放

　　根据消息的去向：

　　偏转攻击：改变消息的去向

　　直接攻击：将消息发送给意定接收方

　　其中偏转攻击分为：

　　反射攻击：将消息返回给发送者

　　第三方攻击：将消息发给协议合法通信双方之外的任一方　

重放攻击是计算机世界黑客常用的攻击方式之一，它的书面定义对不了解密码学的人来说比较抽象。我就通过一个故事来说明它吧！

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阿里巴巴和40大盗的故事

人物：

黑客：阿里巴巴
用户：40大盗
系统：宝库
身份认证：石门

故事情节：

话说有一天，40大盗准备把一抢来得珠宝放进他们的宝库里去。
// 用户打算登陆系统

他们来到宝库面前，准备打开石门
// 系统要求身份认证，弹出口令窗口

40大盗的首领对着石门喊道：“芝麻开门”
//用户输入口令“芝麻开门”

不巧这一幕被阿里巴巴看到
//有黑客截获用户的登陆过程

40大盗将宝物放进宝库后，就离开了
//用户退出系统

等40达盗走远后，阿里巴巴来到石门前也大喊“芝麻开门”
//黑客对系统进行了重放攻击  ------------------------------------------------重点：重放攻击

石门打开了，阿里巴巴把宝物都搬回家了
//成功入侵系统

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所谓重放攻击就是攻击者发送一个目的主机已接收过的包，来达到欺骗系统的目的，主要用于身份认证过程。
为了抵御重放攻击，现在的身份认证一般采用挑战因答方式。

   用户                        系统
         -----申请登陆----〉

        〈---发送挑战值----

计算相应的应答值
    
         ------发送应答值--〉

                           判断应答值是否正确
      
       〈---通过认证（正确）--

                           不正确断开连接

这里要注意的是挑战值得熵值必须大（变化量要很大），若挑战值变化量不大，攻击者只需截获足够的挑战应答关系，就可以进行重放攻击了。

   
典型例子：

　　重放攻击与cookie

　　我们监听http数据传输的截获的敏感数据大多数就是存放在cookie中的数据。其实在web安全中的通过其他方式（非网络监听）盗取cookie与提交cookie也是一种重放攻击。我们有时候可以轻松的复制别人的cookie直接获得相应的权限。关于cookie，我想应该用单独的一篇文章来说明，在这里就不重复了。

　　重放攻击的防御方案

　　（1）时间戳

　　“时戳”──代表当前时刻的数

　　基本思想──A接收一个消息当且仅当其包含一个对A而言足够接近当前时刻的时戳

　　原理──重放的时戳将相对远离当前时刻

　　时钟要求──通信各方的计算机时钟保持同步

　　处理方式──设置大小适当的时间窗（间隔），越大越能包容网络传输延时，越小越能防重放攻击

　　适用性──用于非连接性的对话 （在连接情形下双方时钟若偶然出现不同步，则正确的信息可能会被误判为重放信息而丢弃，而错误的重放信息可能会当作最新信息而接收）

　 （2）序号

　　通信双方通过消息中的序列号来判断消息的新鲜性

　　要求通信双方必须事先协商一个初始序列号，并协商递增方法

   （3）提问——应答

　　“现时”──与当前事件有关的一次性随机数N（互不重复即可）

　　基本做法──期望从B获得消息的A 事先发给B一个现时N，并要求B应答的消息中包含N或f(N)，f是A、B预先约定的简单函数

　　原理──A通过B回复的N或f(N)与自己发出是否一致来判定本次消息是不是重放的

　　时钟要求──无

　　适用性──用于连接性的对话

 

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