應(yīng)用TekRADIUS 搭建認(rèn)證平臺

河北唐山市教育局電化教育館 崔冬 耿宗玉

隨著信息化建設(shè)不斷推進(jìn)以及信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，信息網(wǎng)絡(luò)的快速普及，政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位都在不斷增加基于互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如各類網(wǎng)上申報系統(tǒng)、網(wǎng)上評審系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)、協(xié)同辦公系統(tǒng)等。這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般都有用戶管理和身份認(rèn)證要求，根據(jù)登錄系統(tǒng)的用戶身份給予相應(yīng)的訪問授權(quán)。

為了工作的便捷與安全，搭建一個統(tǒng)一的身份認(rèn)證平臺是必要的。

統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺構(gòu)建實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

為了讓大家更完整、清晰地了解統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺構(gòu)建過程，筆者用VMware Workstation 15 Pro 搭建了如圖1 所示測試環(huán)境。

圖1 測試環(huán)境拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在這個測試環(huán)境中需要數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、證書服務(wù)器、Radius 服務(wù)器、PPPoE 服務(wù)器各一臺，PPPoE 撥號終端兩臺。其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用的是SQL Server 2008,Radius 服務(wù)器采用的是kaplansoft TekRADIUS，證書服務(wù)器采用的是kaplansoft TekCERT，三臺服務(wù)器均在同一臺虛擬機(jī)上，虛擬機(jī)操作系統(tǒng)采用的是Windows Server 2008；PPPoE 服務(wù)器是采用RouteOS 軟路由操作系統(tǒng)搭建的服務(wù)器，單獨(dú)占一臺虛擬機(jī)；另需兩臺用作PPPoE 客戶端的虛擬機(jī)，其作用是檢驗(yàn)Radius 認(rèn)證效果，兩臺虛擬機(jī)均采用Windows XP 操作系統(tǒng)。

用TekRADIUS 搭建統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺

TekRADIUS 是一個基于Windows 平臺的Radius服務(wù)器，支持RFC 2865 和RFC 2866，支持和其他設(shè)備或軟件平臺進(jìn)行共享的認(rèn)證，如本例中的撥號服務(wù)器，Microsoft 的ISA Server，思科、華為、3Com、H3C、HP 等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的認(rèn)證，支持Windows域用戶身份驗(yàn)證，支持PAP、CHAP、MS-CHAP 1、MS-CHAP 2、EAP-MD5、EAP-MS-CHAP 2和摘要式等身份驗(yàn)證方式。

說 明：TekRADIUS 僅支持微軟的SQL Server 服務(wù)器，如果沒有SQL Server 服務(wù)器，需要先安裝部署SQL Server。如果不想使用SQL Server 數(shù)據(jù)庫，可從官網(wǎng)下載TekRADIUS LT，這是一款配有輕型數(shù)據(jù)庫SQLite 數(shù)據(jù)庫的版本。

1.安裝部署TekRADIUS

TekRADIUS 是一款完全免費(fèi)的Radius 服務(wù)器軟件，可從kaplansoft 官網(wǎng)直接下載，目前最新版本是“5.4.4.33”，下載地址“https://www.kaplansoft.com/tekRadius/release/TekRADIUS.zip”。

下載完成后先解壓此壓縮包。

TekRADIUS 5.4 需Microsoft .NET Framework 4.6 運(yùn)行時環(huán)境，如果當(dāng)前操作操作系統(tǒng)沒有安裝.NET Framework 4.6，雙擊TekRAD IUS 安裝文件后會自動下載安裝.NET Framework 4.6。

如果現(xiàn)有系統(tǒng)已安裝.NET Framework 4.6，會直接打開TekRADIUS 安裝向?qū)Т翱凇?/p>

完成.NET Framework 4.6 后自動打開TekRADIUS安裝向?qū)Т翱凇ekRADIUS的安裝過程較為簡單，出現(xiàn)TekRADIUS 安裝向?qū)Т翱诤螅凑障驅(qū)О惭b即可。

2.TekRADIUS 基礎(chǔ)配置

（1）安裝好TekRADIUS后，運(yùn)行桌面上的TekRADIUS Manager。

注意：此時如果出現(xiàn)“從服務(wù)器返回一個參照”的錯誤，說明當(dāng)前用戶運(yùn)行TekRADIUS Manager 的權(quán)限有限，此時以管理員身份運(yùn)行TekRADIUS Manager 即可。如果是Windows Server 2008 或Windows 7 操作系統(tǒng)，右擊桌面上的TekRADIUS Manager，在右鍵菜單中選擇“屬性”。出現(xiàn)屬性窗口后，單擊“兼容性”選項(xiàng)卡，在“兼容性”選項(xiàng)卡下勾選“以管理員身份運(yùn)行此程序”，此時在再運(yùn)行TekRADIUS Manager，就不會出現(xiàn)上述錯誤了。

（2）打開“TekRADIUS Manager 5.4”窗口后，單擊“Settings”（設(shè)置）選項(xiàng)卡，在“Settings”選項(xiàng)卡下單擊“DB Connection”（數(shù)據(jù)庫連接）選項(xiàng)卡。

（3）出現(xiàn)“SQL Server Connection”頁面后，在“SQL Server”文本框中輸入SQL Server 服務(wù)器的地址，分別在“Username”和“Password”文本框中輸入登錄SQL Server 的用戶名和密碼，設(shè)置好數(shù)據(jù)庫連接后單擊“Test Connection”測試連接，此時在窗口底部出現(xiàn)“Connect successful but database does not exists”字樣，表示連接成功，如圖2 所示。

圖2 設(shè)置窗口

（4）單擊“Database”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“Database”選項(xiàng)卡頁面后單擊“Create Database”按鈕創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。

如果數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建成功，此時在“Create Database”欄目中可以觀察到Database Size（數(shù)據(jù)庫大?。┖汀癓og Size”（日志大?。┎辉亠@示為沒有初始化，而是實(shí)際空間占有情況。

（5）單擊“Create Tables”按鈕創(chuàng)建表。

說明：上面創(chuàng)建的表主要包括“Users Table”（用戶表）、“Accounting Table”（記賬表）、“Groups Table”（用戶組表）和“Sessions Table”（會話表）等四個表。除這四個表外，TekRADIUS 會在使用過程中創(chuàng)建其他各種表，如配置共享加密信息的Radius 客戶端（應(yīng)用程序）使用的“Clients”（客戶端）表。如果對SQL Server熟悉，可以直接查看這些表的內(nèi)容。

（6）單擊“Service Para meters”選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡下可以修改服務(wù)參數(shù)，例如，默認(rèn)的認(rèn)證端口是1812，記賬端口是1813，默認(rèn)的身份驗(yàn)證協(xié)議是“PEAP-EAP-MSCHAP-v2”，也就是微軟的質(zhì)詢握手身份驗(yàn)證協(xié)議 2。

在服務(wù)器配置參數(shù)中有一項(xiàng)很重要的參數(shù)“TLS Port|Server Certificate”，是Radius 服務(wù)器證書。

如果沒有為服務(wù)器配置證書，此時顯示的是“No certificate found”（未找到證書）。如果沒有數(shù)字證書，用戶訪問某些經(jīng)Radius認(rèn)證的應(yīng)用程序時，可能會報“證書不可用”之類的錯誤。

3.TekRADIUS 證書生成

X.509 標(biāo)準(zhǔn)是ITU-T 設(shè)計的PKI 標(biāo)準(zhǔn)，在X.509 標(biāo)準(zhǔn)中，使用大量的篇幅來定義證書和CRL 的數(shù)據(jù)格式。

目前X.509 證書已廣泛應(yīng)用在包括TLS/SSL 在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議里，也用在諸如電子簽名服務(wù)等非在線應(yīng)用場景里。X.509 證書里含有公鑰、身份信息和簽名信息（可以是證書簽發(fā)機(jī)構(gòu)CA 的簽名，也可以是自簽名）。

對于一份經(jīng)由可信的證書簽發(fā)機(jī)構(gòu)簽名或者可以通過其它方式驗(yàn)證的證書，證書的擁有者就可以用證書及相應(yīng)的私鑰來創(chuàng)建安全的通信。

TekCERT 是一款基于Windows 桌面的X.509 證書生成工具，和TekRADIUS 一樣，也是kaplansoft 提供的免費(fèi)工具，官網(wǎng)下載地址：“https://www.kaplansoft.com/tekcert/release/TekCERT.zip”。

TekCERT 的安裝過程很簡單，先解壓下載的壓縮包，雙擊解壓后的安裝程序，按向?qū)崾疽徊讲桨惭b即可。

安裝好TekCERT 以后，運(yùn)行TekCERT，打開TekCERT窗口后，默認(rèn)頁面就是“Certificate Generation”（生成證書）選項(xiàng)卡頁面。在頁面左上部"issued to"（頒發(fā)給）欄目中輸入證書擁有者的名稱、組織單位、組織和國家或者證書持有人的姓名、服務(wù)處所等信息。

在右側(cè)“Certificate Store”下拉列表中選擇證書的存儲位置，有“本地機(jī)器”和“當(dāng)前用戶”兩個選項(xiàng)，在本例中，選擇的是“Local Machine”（本地計算機(jī)），勾選“Self Signed”（自簽名證書）復(fù)選框，如果創(chuàng)建的是CA 證書，可以勾選“CA”復(fù)選框。

配置好X.509 數(shù)字證書后，單擊“Generate Certificate”即可生成證書。

如果證書成功生成，在頁面右下部證書列表框中會顯示生成的證書，選中新生成的證書，單擊綠色的“+”按鈕，即可信任所選擇的證書。

如果單位已有CA 證書，單擊（導(dǎo)入）按鈕可將單位的證書導(dǎo)入到證書列表中。單擊（導(dǎo)出）可導(dǎo)出選中的證書。

給Radius 服務(wù)器配置好X.509 數(shù)字證書后，進(jìn)入TekRADIUS Manager 的“Service Parameters”頁面，此時“TLS Port|Server Certificate”參數(shù)的證書就變成了前面生成的證書。

4.TekRADIUS 用戶管理

TekRADIUS 支持用戶分組權(quán)限管理。例如，對于學(xué)校的在線教學(xué)平臺而言，可以將用戶分為學(xué)生、教師、家長、企業(yè)員工和一般的社會學(xué)習(xí)者等幾類用戶，也可以按組織架構(gòu)進(jìn)行分類。

在本例中，創(chuàng)建了一個名為“testgroup”的用戶組和一個該用戶組下為“test”的用戶，創(chuàng)建過程如下：

（1）打開“TekRADIUS Manager”窗口后，單擊“Groups”選項(xiàng)卡，在窗口左下側(cè)文本框中輸入新建組的名稱，本例為“testgroup”，設(shè)置好用戶組名稱后，單擊右側(cè)綠色的“+”按鈕，將新建的用戶組添加到用戶組列表中。

（2）添加好用戶組后，單擊“Users”選項(xiàng)卡，在窗口左下側(cè)文本框中輸入新用戶的名稱，本例為“test”，設(shè)置好用戶名后，在用戶組下拉列表中選擇剛建的用戶組“testgroup”，單擊右側(cè)綠色的“+”按鈕，將新建的用戶添加到用戶列表中。

（3）接下來設(shè)置用戶屬性，TekRADIUS 用戶具有開放的屬性設(shè)置，可以根據(jù)需要添加或刪除用戶屬性，如限速、限時、限流量、限終端數(shù)量、MAC 地址綁定等，都可以設(shè)置用戶屬性達(dá)到上述目標(biāo)。

在TekRADIUS 用戶屬性列表中，有三個字段，分別是“Attribute”“Type”和“Value”?！癆ttribute”是Radius 屬性名；“Type”是Radius 屬性的類型，TekRAD IUS 支持“check”“Success-Reply”“Failure-Replay”“Informational”等類型；“Vlaue”是屬性值。

有關(guān)用戶屬性的設(shè)置，后面還要做相應(yīng)的嘗試，這里通過設(shè)置用戶密碼這個用戶必須具有的屬性來說明用戶屬性設(shè)置辦法。

圖3 用戶設(shè)置窗口

（4）在窗口左側(cè)用戶選中需要設(shè)置密碼的用戶，在窗口最右下側(cè)屬性類型下拉菜單中選擇“Check”，在屬性名稱下拉列表中選擇“User-Password”，在其旁邊的密碼文本框中為新用戶指定密碼，設(shè)置好用戶密碼后，單擊綠色的“+”按鈕即可將“User-Password”（用戶密碼）添加到Radius 屬性列表中如圖3 所示。

5.添加Radius 客戶端

前面已經(jīng)介紹過，Radius客戶端和Radius 服務(wù)器之間的事務(wù)是通過使用共享密鑰進(jìn)行身份驗(yàn)證的。Radius客戶端和Radius 服務(wù)器之間怎么建立的聯(lián)系？如何共享的密鑰？

下面將PPPoE 服務(wù)器配置為Radius 客戶端，以此說明Radius 客戶端和Radius服務(wù)器之間是如何共享密鑰的。

打開“TekRADIUS Manag er”窗口后，單擊“Clients”選項(xiàng)卡。在窗口下端“NAS”文本框輸入Radius 客戶端的IP 地址。在本例中，Radius客戶端是PPPoE 服務(wù)器，IP地址是“192.168.0.1”。

在“Secret”文本框中設(shè)置共享密鑰，在“Vendor”下拉列表中選擇Radius 客戶端的供應(yīng)商名稱，按實(shí)際填寫即可。

圖4 配置客戶端信息

如果不清楚Radius 客戶端是哪家供應(yīng)商，使用默認(rèn)的“ietf”即可。配置好Radius 客戶端信息后，單擊窗口右下角綠色“+”按鈕，將Radius 客戶端添加到“Clients”列表中，如圖4 所示。

注意：此處設(shè)置的共享密鑰是Radius 客戶端和Radius服務(wù)器之間的事務(wù)往來所要使用的密鑰，共享密鑰在密碼加密以及數(shù)據(jù)包的鑒別碼部分都參與了運(yùn)算，即使Radius 數(shù)據(jù)包被截獲，但不知道共享密鑰，很難通過破解用戶的密碼來偽造數(shù)據(jù)。共享密鑰應(yīng)采用合適的長度，只要適當(dāng)增加密碼的復(fù)雜度，采用暴力破解（窮舉密碼的破解方式）所花費(fèi)的時間將大大增加。

說明：ietf 是國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組的簡稱，其主要任務(wù)是負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)和制定，是國際互聯(lián)網(wǎng)業(yè)界具有一定權(quán)威的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)研究團(tuán)體。

6.管理Radius 服務(wù)

在初次配置Radius 服務(wù)器時，可能會遇到各種錯誤，Radius 服務(wù)沒有正常啟動、配置Radius 后沒有重新啟動Radius 服務(wù)等都是主要的錯誤來源。

因此，遇到錯誤或重新配置Radius 后，可以先停止Radius 服務(wù)，再啟動Radius服務(wù)。

打開“TekRADIUS Manage r”窗口后，單擊“Service”菜單下的“Stop”子菜單項(xiàng)可停止Radius 服務(wù)，單擊“Start”子菜單項(xiàng)可啟動Radius 服務(wù)。