[論文レビュー] Cryptanalysis of a more efficient and secure dynamic id-based remote user authentication scheme

Mohammed Aijaz Ahmed, D. Rajya Lakshmi+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 6, 2010

Advanced Authentication Protocols Security参考文献 10被引用数 14

ひとこと要約

この論文は、楊彦彦らによって最近提案された動的IDベースのリモート認証方式を cryptanalyzes し、パスワード推測、なりすまし、DoS攻撃に対して脆弱であることを示している。ダスらの2004年の方式よりもセキュリティが向上したと主張されているが、著者らはその方式が基本的なセキュリティ保証を果たしていないことを証明し、設計および実装における深刻な欠陥を露呈している。

ABSTRACT

In 2004, Das, Saxena and Gulati proposed a dynamic ID-based remote user authentication scheme which has many advantage such as no verifier table, user freedom to choose and change password and so on. However the subsequent papers have shown that this scheme is completely insecure and vulnerable to many attacks. Since then many schemes with improvements to Das et al's scheme has been proposed but each has its pros and cons. Recently Yan-yan Wang et al. have proposed a scheme to overcome security weaknesses of Das et al.'s scheme. However this scheme too is vulnerable to various security attacks such as password guessing attack, masquerading attack, denial of service attack.

研究の動機と目的

• 楊彦彦らが最近提案した動的IDベースのリモートユーザ認証方式におけるセキュリティ上の弱みを特定および分析すること。
• その方式がパスワード推測やなりすましを含む複数の実用的攻撃に対して脆弱であることを示すこと。
• その方式が主張するセキュリティ特性、特にユーザ資格情報およびセッション整合性の保護を果たしていないことを示すこと。
• その方式のプロトコルフローおよび暗号的要素に対する形式的暗号解析を提供すること。
• 一般的なサイドチャネル攻撃および能動的攻撃に対する耐性を損なう設計上の欠陥を強調すること。

提案手法

• 著者らは、その方式における認証および鍵交換メカニズムの形式的プロトコル解析を実施した。
• 攻撃ベクトルをモデル化し、特にオフラインパスワード推測およびなりすまし攻撃を想定した。
• 解析の結果、その方式のパスワード検証メカニズムが、サーバーとのやり取りなしにパスワードの推測をテスト可能であることが判明した。
• 敵対者が取得したまたは偽造したパラメータを用いて正当な認証メッセージを偽造できることを示すことで、なりすまし攻撃の実行が可能であることを示した。
• レート制限やメッセージ検証チェックの欠如に起因して、メッセージの洪水や不正なリクエストによるDoS攻撃が可能であることを示した。
• 形式的セキュリティモデリングを用いて、その方式が相互認証や前方機密性といった基本的なセキュリティ特性を満たしていないことを示した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 攻撃者は、提案された方式に対してオフラインパスワード推測攻撃を実行可能か？
• RQ2 攻撃者が正当なユーザをなりすます攻撃（なりすまし攻撃）に対して、その方式は脆弱か？
• RQ3 メッセージの洪水や不正なリクエストによって、DoS攻撃に対する抵抗性が確保されているか？
• RQ4 暗号的プリミティブおよびプロトコル設計は、相互認証およびセッション鍵の機密性を確保するのに十分か？
• RQ5 その方式のパスワード検証およびメッセージ認証メカニズムにおける具体的な欠陥は何か？

主な発見

• サーバーとのやり取りなしにパスワードの推測をテスト可能である弱いパスワード検証メカニズムにより、その方式はオフラインパスワード推測攻撃に対して脆弱である。
• 攻撃者が取得したパラメータを用いて正当な認証メッセージを偽造できることから、相互認証の失敗が示唆される。
• 適切なメッセージ整合性チェックが欠如しているため、不正または繰り返しのメッセージによってDoS攻撃が可能である。
• プロトコル設計が前方機密性を保証していないため、漏洩したセッション鍵が過去の通信を暴露する可能性がある。
• 動的IDメカニズムがリンク可能性攻撃に対して脆弱であるため、ユーザIDの機密性が保護されていない。
• 主張するセキュリティ向上にもかかわらず、その方式の全体的なプロトコル構造は、リモート認証方式としての標準的なセキュリティ要件を満たしていない。