احراز اصالت کاربران و کنترل دسترسی

مقدمه

یکی از اولین راه‌های حفاظت از سیستم‌های رایانه‌ای احراز اصالت کاربران آن است. احراز اصالت معمولا توسط کلمه عبور انجام می‌شود. کاربر مجاز برای کار با سیستم به وسیله احراز اصالت خود را به سیستم می‌شناساند. در هر صورت اگر فرد خارجی به طریقی بتواند اطلاعات محرمانه مربوط  به احراز اصالت کاربری را پیدا کند راه نفوذ برای وی باز می‌شود. بنابراین ویژگی‌های اطلاعات احراز اصالت و نحوه نگهداری آن برای حفاظت از سیستم اهمیت بسزایی دارد. وقتی اصالت یک کاربر برای سیستم احراز شد لزومی ندارد توانایی دسترسی به کلیه منابع سیستم را داشته باشد. جلوگیری از دسترسی غیرمجاز کاربر واقعی (مجاز) توسط روشی به نام کنترل دسترسی صورت می‌گیرد.

۱-روش احراز اصالت کاربران

سه روش اصلی برای احراز اصالت کاربران وجود دارد: کلیدهای اطلاعاتی، کلیدهای فیزیکی و کلیدهای بیولوژیکی.

۱-۱-کلیدهای اطلاعاتی   

این کلیدها شامل کلمات – جملات و جواب سوالاتی است که به سیستم داده می‌شود تا اصالت کاربر به هنگام ورود به سیستم احراز شود. کلمه عبور و پرسشنامه مثال‌هایی از این نوع کلیدها است.

۱-۱-۱- کلمه عبور

برای هر کاربر یک شناسه و یک کلمه عبور یکتا وجود دارد که اصالت آن کاربر را احراز می‌کند. اگر سیستم به کاربر اجازه دهد تا کلمه عبور خود را انتخاب کند بهتر است حتماً از نوع سخت باشد و ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

– حداقل ۸ حرف داشته باشد.

– از ارقام و علائم استفاده شود.

– به سادگی حفظ شود ولی به سختی قابل حدس زدن باشد.

نکاتی که در حفظ و نگهداری کلمه عبور باید لحاظ شوند عبارتند از:

– نوشته نشود.

– به کسی گفته نشود.

– مرتب عوض شود.

می‌توان از روش کلمات عبور یکبار مصرف نیز بهره جست که معمولاً در کلیدهای فیزیکی کاربرد دارد. در این صورت در هر بار استفاده از کلمه ی عبور، کلمه عبور جدیدی ساخته می‌شود. مشکل اصلی این روش توزیع جدول حاوی کلمات عبور کنونی در سیستم است.

۱-۱-۲- پرسشنامه

معمولاً کاربر یک بار جواب سوالات را به سیستم می‌دهد و در موقع احراز اصالت همان سوالات توسط سیستم از کاربر پرسیده می‌شود. با توجه به اینکه جواب سوالات قابل تحقیق است، این روش امنیت بالایی ندارد. در سیستم‌های امن‌تر سوالات نیز توسط  کاربر معین می‌شوند.

۱-۲- کلیدهای فیزیکی

وسایلی اند که به صورت فیزیکی اصالت صاحب خود را اثبات می‌کنند. معمولاً به صورت کارت‌های مغناطیسی، کارت‌های هوشمند و یا ماشین حساب‌های خاص هستند.

۱-۲-۱- کارت‌های مغناطیسی

یک کارت مغناطیسی است با نوار مغناطیسی و اندازه ی استاندارد که معمولاً  قابلیت ذخیره ۱۰۲۴ بیت در سه قطاع را دارد. در این وسایل علاوه بر نیاز به اطلاعات موجود در کارت معمولاً کاربر باید pin را نیز وارد کند.  pin عدد رمزی است که کاربر آن را دارد و در صورت نیاز می‌تواند  در هر زمانی آن را تغییر دهد.

۱-۲-۲- کارت‌های هوشمند

در داخل این نوع کارت به دلیل وجود پردازنده قابلیت محاسبه  وجود دارد. بدین ترتیب  اطلاعات محرمانه می‌تواند از کارت خارج نشود. در این گونه کارت‌ها به راحتی می‌توان از کلمات عبور یک بار مصرف استفاده کرد. با توجه به فناوری روز، یک کارت هوشمند مشابه رایانه ی کوچک است که امکانات قابل ملاحظه‌ای می‌تواند داشته باشد.

۱-۲-۳-  ماشین حساب‌ها

مانند ماشین حساب‌های معمولی هستند، اما برای اثبات اصالت کاربر به سیستم استفاده می‌شوند. در این ماشین حساب‌ها سیستم چالشی را به کاربر می‌دهد و کاربر آن را همراه pin وارد ماشین حساب می‌کند و ماشین حساب به آن پاسخ می‌دهد که این پاسخ باید به سیستم وارد شود.

اگر پاسخ برای سیستم قابل قبول نباشد ممکن است یکی از موارد زیر اتفاق افتاده باشد:

– رمز اشتباه است.

– ماشین حساب مذکور به آن کاربر متعلق نبوده است.

– چالش اشتباه وارد ماشین حساب شده است.

۱-۳- کلیدهای بیولوژیکی

در این حالت کلیدها مبتنی بر خصوصیات بیولوژیکی کاربرند. و نسبت به کلیدهای اطلاعاتی و فیزیکی مزایای زیر را دارند:

– یکتا هستند.

– رونوشت برداری و دوباره سازی آن‌ها سخت است.

– همیشه در اختیار کاربرند.

مثال‌هایی از کلیدهای بیولوژیکی عبارتند از الگوی صوتی، اثر انگشت، الگوی شبکیه (یا عنبیه)، شکل هندسی دست و تحلیل امضا.

ـ الگوی صوتی:  با توجه به ویژگی‌های اختصاصی صوت افراد مانند گام و فرکانس سازه می‌توان از الگوی صوتی کاربر به منظور شناسایی استفاده کرد.

ـ اثر انگشت:  الگوی اثر انگشت هر کاربر یکتاست و می‌تواند اصالت وی را احراز کند.

ـ الگوی شبکیه:  شبکیه چشم کاربران حتی از اثر انگشت هم یکتاتر است، لذا عامل مناسبی برای احراز اصالت کاربر است.

ـ شکل هندسی دست:  شکل هندسی دست نیز می‌تواند به عنوان الگوی یکتا مورد استفاده قرار گیرد.

ـ تحلیل امضا: تحلیل امضای فیزیکی افراد نیز معین کننده ی صاحب امضا است.

۲- کنترل دسترسی

معمولاً هر کاربر برای دسترسی به یک شی در سیستم نیاز به اجازه دسترسی دارد که به عنوان مثال می‌تواند به صورت‌های زیر باشد:

Read : خواندن فایل و یا مشاهده ی اطلاعات مربوط به فایل خصیصه؛

Write : نوشتن در فایل که معمولاً شامل ایجاد، تغییر و جعل فایل می‌شود؛

Execute : اجرای یک برنامه؛

Delete : حذف یک فایل؛

List : مشاهده ی اطلاعات مربوط به فایل‌ها (معمولاً در یک فهرست).

پنج روش برای ایجاد کنترل دسترسی عبارتند از:

ـ جدول حفاظت

ـ کلمه ی عبور فایل

ـ مبتنی بر توانایی‌ها

ـ لیست کنترل دسترسی

ـ بیت‌های حفاظتی

۲-۱- روش جدول حفاظت

یکی از راه‌های اعمال کنترل دسترسی داشتن جدولی شامل کلیه کاربران و کلیه اشیا است. (مانند جدول ۲-۱). اصطلاحاً این جدول را جدول حفاظت گویند. این جدول برای هر شی، اجازه ی دسترسی هر کاربر را مشخص می‌کند. توجه شود که اجازه‌ای مانند read  یا write  معمولاً اجازه ی List  را به طور خودکار نتیجه می‌دهد.

مشکل اساسی این روش اندازه ی بزرگ جدول با خانه‌های خالی زیاد است. زیرا معمولاً کاربران تنها اجازه ی دسترسی به فایل‌هایی را دارند که خودشان تولید کردند. برای افزایش امنیت می‌توان در کنار کنترل دسترسی، جریان اطلاعات را نیز کنترل کرد. مثلاً کاربری که اجازه ی دسترسی به یک فایل را دارد لزوماً نتواند از آن فایل رونوشت تهیه کند.

     جدول ۲-۱ مثالی از جدول در بر گیرنده ی کاربران و اشیا (جدول حفاظت)

دیسک	چاپگر	فایل۵	فایل۴	فایل۳	فایل۲	فایل۱	کاربر
	write	Read write		Read write		Read write	کاربر۱
	write			list	read		کاربر۲
read write	write		execute		Read write		کاربر۳

 

۲-۲ روش کلمه عبور فایل

در این روش از کلمه عبور برای دسترسی به یک فایل استفاده می‌شود. کلمه عبور باید با کلمه عبور اصلی که به هنگام ورود به سیستم استفاده می‌شود تفاوت داشته باشد. برای خواندن و یا نوشتن باید کلمه‌های عبور متفاوتی انتخاب شود و تنها هر کاربری که کلمه عبور را می‌داند اجازه دسترسی داشته باشد. این روش مشکلات  زیادی دارد زیرا تعداد زیادی کلمه عبور باید حفظ شود (که معمولاً ممکن نیست). از طرف دیگر کاربران به راحتی می‌توانند با دادن کلمه عبور خود به دیگران اصول کنترل دسترسی را نقض کنند. درواقع امکان بررسی کسانی که اجازه دسترسی به یک فایل را دارند میسر نیست. برای جلوگیری از دسترسی کاربر مجاز باید کلمه عبور را تغییر داد که این عمل خیلی مشکل است. از طرفی در برنامه‌های قابل اجرا اگر یک برنامه برنامه دیگری را صدا بزند نیاز به کلمه عبور برنامه دوم نیز می‌باشد.

۲-۳- روش مبتنی بر توانایی‌ها

در این روش اجازه ی دسترسی هر کاربر به اشیا به طور مستقل است. این روش مانند جدول حفاظت است با این تفاوت که هر سطر به طور مستقل ذخیره می‌شود (جدول ۲-۲). این روش نیز مشکلاتی دارد. فایل‌های سیستم که در دسترس همه کاربران هستند در لیست کلیه کاربران درج شده و در نتیجه فضای زیادی را اشغال می‌کنند از طرفی به راحتی نمی‌توان تشخیص داد چه کاربرانی به  یک  شی خاص اجازه دسترسی دارند در این روش می‌توان از بلیط برای اجازه دسترسی استفاده کرد که در این صورت یک  کاربر می‌تواند رونوشتی از بلیط  خود را به کاربر دیگر بدهد تا  موقتاً  به  او اجازه دسترسی به  فایل  خاصی داده  شود. در این  حالت هر کاربر برای  دسترسی به  هر شی  یک  بلیط مخصوص دارد. مشکل این روش حذف اجازه ی دسترسی توسط کاربر یا سیستم است.

   جدول ۲-۲  نمونه‌ای از جداول روش مبتنی بر توانایی‌ها

چاپگر	فایل۵	فایل۳	فایل۱	کاربر
write	Read write	Read write	Read write	کاربر۱

 

چاپگر	فایل۳	فایل۲	کاربر
write	list	Read	کاربر۲

 

چاپگر	دیسک	فایل۴	فایل۲	کاربر
write	Read write	execute	Read write	کاربر۳

 

۲-۴- روش لیست کنترل دسترسی

در این روش اجازه ی دسترسی کاربران مربوط به یک شی به طور مستقل است. این روش مانند جدول حفاظت است با این تفاوت که هر ستون به طور مستقل ذخیره می‌شود. در این لیست‌ها علاوه بر نوع دسترسی می‌توان ساعات دسترسی و نیز نحوه دسترسی مانند دسترسی از طریق تلفن را درج کرد. همچنین می‌توان موارد عدم دسترسی را به آن اضافه کرد. مثلاً ممکن است گروه خاصی اجازه نوشتن در فایلی را داشته باشد، اما یکی از کاربران آن گروه فقط اجازه خواندن داشته باشد در این صورت آن کاربر را می‌توان از نوشتن نهی کرد.

۲-۵- روش بیت‌های حفاظتی

این روش مانند روش قبل است با این تفاوت که به جای لیست شدن کلیه کاربران مجاز به دسترسی به یک شی، تنها اجازه دسترسی به سه کلاس از کاربران تعیین می‌شود. سه کلاس عبارتند از: مالک شی، گروهی که مالک شی در آن است و کلاس کلیه کاربران.

برای هر کلاس می‌توان اجازه دسترسی read، write، execute، delete و list را معین کرد. بنابراین برای هر شی تنها به پانزده بیت اطلاعات برای کنترل دسترسی نیاز است. یکی از مشکلات این روش کار با گروه است یعنی با فرض اینکه کاربر در چند گروه فعال باشد، آنگاه اجازه دسترسی کاربر در گروه‌های مختلف مشکل ساز می‌شود.

۳- سخن آخر

پنج روش ذکرشده از نوع محتاطانه هستند. در یک سیستم امن ممکن است به کاربر اجازه «انتقال» کنترل دسترسی به یک فایل خاص داده نشود، هرچند خود کاربر اجازه دسترسی به آن فایل را ندارد. همانطور که توضیح دادیم، یکی از مشکلاتی که در کنترل جریان اطلاعات وجود دارد جلوگیری از کانال مخفی است که امکان ارسال اطلاعات به فرد غیرمجاز را فراهم می‌آورد. مثلاً در چهار روش ذکر شده، اگر کاربر برنامه غیر مطمئنی را اجرا کند، آن برنامه ممکن است مثلاً تغییراتی در اجازه دسترسی فایل‌های مجاز آن کاربر انجام دهد.

۴- مراجع

 استالینگز،ویلیام. مبانی امنیت شبکه. علوم رایانه[۱]

 تننباوم. سیستم‌های توزیعی[۲]

 برای اطلاع از فن‌آوری‌های نوین ارتباطی شبکه‌های وایرلس و مایکروویو و مراکز تلفنی تحت شبکه از کانال تلگرامی ما به آدرس‌های Wireless_tech@ و Voip_Tech@  دیدن فرمایید.