域渗透基础知识（七）之Kerberos协议认证原理-创新互联
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Kerberos 协议
Kerberos 认证原理
AS_REQ & AS_REP
TGS_REQ & TGS_REP
AP-REQ & AP-REP
PAC
前言
如果你对内网渗透有所了解的话，那么你对Kerberos协议有所耳闻吧，对于kerberos协议所涉及到的黄金票据，白银票据，MS14-068，ptt,ptk等都有所了解吧。如果你只知其表，而不知其里，那么本篇文章将带你一起深入了解一下背后kerberos协议的认证原理。请你一定不要错过哦！
Kerberos 协议Kerberos 协议是一种计算机网络授权协议，用来在非安全网络中，对个人通信以安全的手段进行身份认证。其设计目标是通过密钥系统为客户机与服务器应用程序提供强大的认证服务。该协议的认证过程的实现不依赖于主机操作系统的认证，无需基于主机地址的信任，不要求网络上所有主机的物理安全，并假定网络上传送的数据包可以被任意地读取、修改和插入数据。在以上情况下， Kerberos 作为一种可信任的第三方认证服务，是通过传统的密码技术（如：共享密钥）执行认证服务的。Kerberos 协议在在内网域渗透领域中至关重要，白银票据、黄金票据、攻击域控等都离不开 Kerberos 协议。
为了让阁下能够更轻松地理解后文对认证原理的讲解，你需要先了解以下几个关键角色：
| 角色 | 作用 |
|---|---|
| Domain Controller | 域控制器，简称DC，一台计算机，实现用户、计算机的统一管理。 |
| Key Distribution Center | 秘钥分发中心，简称KDC，默认安装在域控里，包括AS和TGS。 |
| Authentication Service | 身份验证服务，简称AS，用于KDC对Client认证。 |
| Ticket Grantng Service | 票据授予服务，简称TGS，用于KDC向Client和Server分发Session Key（临时秘钥）。 |
| Active Directory | 活动目录，简称AD，用于存储用户、用户组、域相关的信息。 |
| Client | 客户端，指用户。 |
| Server | 服务端，可能是某台计算机，也可能是某个服务。 |
打个比方：当 hack 要和 bunny 进行通信的时候，hack 就需要向 bunny 证明自己是hack，直接的方式就是 hack 用二人之间的秘密做秘钥加密明文文字生成密文，把密文和明文文字一块发送给 bunny，bunny 再用秘密解密得到明文，把明文和明文文字进行对比，若一致，则证明对方是 hack。
但是网络中，密文和文字很有可能被窃取，并且只要时间足够，总能破解得到秘钥。所以不能使用这种长期有效的秘钥，要改为短期的临时秘钥。那么这个临时秘钥就需要一个第三方可信任的机构来提供，即 KDC（Key Distribution Center）秘钥分发中心。
Kerberos 认证原理首先我们根据以下这张图来大致描述以下整个认证过程：
首先 Client 向域控制器 DC 请求访问 Server，DC 通过去 AD 活动目录中查找依次区分 Client 来判断 Client 是否可信。
认证通过后返回 TGT 给 Client，Client 得到 TGT（Ticket Granting Ticket）。
Client 继续拿着 TGT 请求 DC 访问 Server，TGS 通过 Client 消息中的 TGT，判断 Client 是否有访问权限。
如果有，则给 Client 有访问 Server 的权限 Ticket，也叫 ST（Service Ticket）。
Client 得到 Ticket 后，再去访问 Server，且该 Ticket 只针对这一个 Server 有效。
最终 Server 和 Client 建立通信。
下面讲一下详细的认证步骤，大概分为三个阶段：
AS_REQ & AS_REP
AS_REQ & AS_REP
TGS_REQ & TGS_REP
AP-REQ & AP-REP
该阶段是 Client 和 AS 的认证，通过认证的客户端将获得 TGT 认购权证。
当域内某个客户端用户 Client 视图访问域内的某个服务，于是输入用户名和密码，此时客户端本机的 Kerberos 服务会向 KDC 的 AS 认证服务发送一个AS_REQ认证请求。请求的凭据是 Client 的哈希值 NTLM-Hash 加密的时间戳以及 Client-info、Server-info 等数据，以及一些其他信息。
当 Client 发送身份信息给 AS 后，AS 会先向活动目录 AD 请求，询问是否有此 Client 用户，如果有的话，就会取出它的 NTLM-Hash，并对AS_REQ请求中加密的时间戳进行解密，如果解密成功，则证明客户端提供的密码正确，如果时间戳在五分钟之内，则预认证成功。然后 AS 会生成一个临时秘钥 Session-Key AS，并使用客户端 Client 的 NTLM-Hash 加密 Session-key AS 作为响应包的一部分内容。此 Session-key AS 用于确保客户端和 KGS 之间的通信安全。
还有一部分内容就是 TGT：使用 KDC 一个特定账户的 NTLM-Hash 对 Session-key AS、时间戳、Client-info 进行的加密。这个特定账户就是创建域控时自动生成的 Krbtgt 用户，然后将这两部分以及 PAC 等信息回复给 Client，即AS_REP。PAC 中包含的是用户的 SID、用户所在的组等一些信息。
AS-REP 中最核心的东西就是 Session-key 和 TGT。我们平时用 Mimikatz、kekeo、rubeus 等工具生成的凭据是 .kirbi 后缀，Impacket 生成的凭据的后缀是 .ccache。这两种票据主要包含的都是 Session-key 和 TGT，因此可以相互转化。
到此为止，Kerberos 认证的第一步完成。
TGS_REQ & TGS_REP该阶段是 Client 和 TGS 的认证，通过认证的客户端将获得 ST 服务票据。
客户端 Client 收到 AS 的回复AS_REP后分别获得了 TGT 和加密的 Session-Key AS。它会先用自己的 Client NTLM-hash 解密得到原始的 Session-Key AS，然后它会在本地缓存此 TGT 和原始的 Session-Key AS，如果现在它就需要访问某台服务器上的服务，他就需要凭借这张 TGT 认购凭证向 KGS 购买相应的 ST 服务票据（也叫Ticket）。
此时 Client 会使用 Session-Key AS 加密时间戳、Client-info、Server-info 等数据作为一部分。由于 TGT 是用 Krbtgt 账户的 NTLM-Hash 加密的，Client 无法解密，所以 Client 会将 TGT 作为另一部分继续发送给 TGS。两部分组成的请求被称为TGS_REQ。
TGS 收到该请求，用 Krbtgt 用户的 NTLM-hash 先解密 TGT 得到 Session-key AS、时间戳、Client-info 以及 Server-info。再用 Session-key AS 解密第一部分内容，得到 Client-info、时间戳。然后将两部分获取到时间戳进行比较，如果时间戳跟当前时间相差太久，就需要重新认证。TGS 还会将这个 Client 的信息与 TGT 中的 Client 信息进行比较，如果两个相等的话，还会继续判断 Client 有没有权限访问 Server，如果都没有问题，认证成功。认证成功后，KGS 会生成一个 Session-key TGS，并用 Session-key AS 加密 Session-key TGS 作为响应的一部分。此 Session-key TGS 用于确保客户端和服务器之间的通信安全。
另一部分是使用服务器 Server 的 NTLM-Hash 加密 Session-key TGS、时间戳以及 Client-info 等数据生成的 ST。然后 TGS 将这两部分信息回复给 Client，即TGS_REP。
到此为止，Client 和 KDC 的通信就结束了，然后是和 Server 进行通信。
AP-REQ & AP-REP该阶段是 Client 和 TGS 的认证，通过认证的客户端将与服务器建立连接。
客户端 Client 收到TGS_REP后，分别获得了 ST 和加密的 Session-Key TGS。它会先使用本地缓存了的 Session-key AS 解密出了原始的 Session-key TGS。然后它会在本地缓存此 ST 和原始的 Session-Key TGS，当客户端需要访问某台服务器上的服务时会向服务器发送请求。它会使用 Session-key TGS 加密 Client-info、时间戳等信息作为一部分内容。ST 因为使用的是 Server NTLM-hash 进行的加密，无法解密，所以会原封不动发送给 Server。两部分一块发送给 Server，这个请求即是AP_REQ。
Server 收到AP_REQ请求后，用自身的 Server NTLM-Hash 解密了 ST，得到 Session-Key TGS，再解密出Client-info、时间戳等数据。然后与 ST 的Client-info、时间戳等进行一一对比。时间戳有效时间一般时间为8小时。通过客户端身份验证后，服务器 Server 会拿着 PAC 去询问 DC 该用户是否有访问权限，DC 拿到 PAC 后进行解密，然后通过 PAC 中的 SID 判断用户的用户组信息、用户权限等信息，然后将结果返回给服务端，服务端再将此信息域用户请求的服务资源的 ACL 进行对比，最后决定是否给用户提供相关的服务。通过认证后 Server 将返回最终的AP-REP并与 Client 建立通信。
此时，Kerberos 认证流程基本结束。
PAC我们在前面关于 Kerberos 认证流程的介绍中提到了 PAC（Privilege Attribute Certificate）这个东西，这是微软为了访问控制而引进的一个扩展，即特权访问证书。
在上面的认证流程中，如果没有 PAC 的访问控制作用的话，只要用户的身份验证正确，那么就可以拿到 TGT，有了 TGT，就可以拿到 ST，有了 ST ，就可以访问服务了。此时任何一个经过身份验证的用户都可以访问任何服务。像这样的认证只解决了 "Who am i?" 的问题，而没有解决 "What can I do?" 的问题。
为了解决上面的这个问题，微软引进了PAC。即 KDC 向客户端 Client 返回AS_REP时插入了 PAC，PAC 中包含的是用户的 SID、用户所在的组等一些信息。当最后服务端 Server 收到 Client 发来的AP_REQ请求后，首先会对客户端身份验证。通过客户端身份验证后，服务器 Server 会拿着 PAC 去询问 DC 该用户是否有访问权限，DC 拿到 PAC 后进行解密，然后通过 PAC 中的 SID 判断用户的用户组信息、用户权限等信息，然后将结果返回给服务端，服务端再将此信息域用户请求的服务资源的 ACL 进行对比，最后决定是否给用户提供相关的服务。
但是在有些服务中并没有验证 PAC 这一步，这也是白银票据能成功的前提，因为就算拥有用户的 Hash，可以伪造 TGS，但是也不能制作 PAC，PAC 当然也验证不成功，但是有些服务不去验证 PAC，这是白银票据成功的前提。
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