Wow, Mangos登錄時的SRP6認證

以Mangos代碼為參考, 解析SRP6的原理和實現.
（轉載請注明來源于金慶的專欄）

SRP全稱Secure Remote Password（安全遠程密碼），是一個開源認證協議。

SRP簡化后的原理是:
1. 服務器不保存密碼或密碼的散列值, 防止字典攻擊.
而只是保存驗證因子(verifier).
2. 客戶端和服務器可以各自計算出一個會話秘鑰(session key), 其值相同. 防止竊聽.

參考:
Wow 服務器解析 ( http://www.shnenglu.com/Jedimaster/archive/2006/10/14/13674.aspx )
SRP Protocol Design ( http://srp.stanford.edu/design.html )
魔獸世界服務器端編寫參考資料 ( http://www.asstudio.de/wow/wow.htm )
源碼 mangos/src/realmd/AuthSocket.cpp
RFC2954中文翻譯 ( http://www.cnpaf.net/rfc/rfc2945.txt )
SRP是什么意思？_百度知道 ( http://zhidao.baidu.com/question/59783252.html )

== Mangos SRP6認證過程 ==

1. 客戶端發送用戶名和版本信息

   struct AUTH_LOGON_CHALLENGE_C
   {
        uint8   cmd;
        uint8   error;
        uint16 size;
        uint8   gamename[4];
        uint8   version1;
        uint8   version2;
        uint8   version3;
        uint16 build;
        uint8   platform[4];
        uint8   os[4];
        uint8   country[4];
        uint32 timezone_bias;
        uint32 ip;
        uint8   I_len;
        uint8   I[1];
   };

大部份信息用來決定是否封阻該用戶登錄.
SRP6相關的只有I, 為用戶名.
SRP6相關的字段都是按協議中的符號定義的.

1.1 _SetVSFields(rI)設置v, s字段

從數據庫中獲取密碼散列值rI(字段名sha_pass_hash), 應該是密碼p,
x = H(s, p)
v = g^x (密碼學中的計算一般都是在最后對大質數N取模: v = g.ModExp(x, N);)
這個應該是驗證因子v.
然后v, s存入數據庫. x為臨時值, 用后丟棄.

salt值s是在連接時設置的隨機值.
/// Accept the connection and set the s random value for SRP6
void AuthSocket::OnAccept()
{
    s.SetRand(s_BYTE_SIZE * 8);
}
s是32字節長, s_BYTE_SIZE = 32.

安全大質數N, 及其生成元g, 是固定的:
    N.SetHexStr("894B645E89E1535BBDAD5B8B290650530801B18EBFBF5E8FAB3C82872A3E9BB7");
    g.SetDword(7);

RFC2945:
   For
   maximum security, N should be a safe prime (i.e. a number of the form
   N = 2q + 1, where q is also prime). Also, g should be a generator
   modulo N (see [SRP] for details), which means that for any X where 0
   < X < N, there exists a value x for which g^x % N == X.

為了最大化安全性，N可以是一個安全的素數
（也就是，一個類似于N=2q + 1形式的數，同時q是個素數）。
而且，g將是一個以N為模的生成元，
意味著，對任何X，有0 < X < N，存在一個值x，使得g^x % N == X。

Mangos保存了密碼p, 是錯誤的. 服務器不應該保存密碼或其散列值.
應該在創建用戶時, 由客戶端取s值, 計算v, 將{I, s, v}傳輸到服務器并保存.
登錄時, 特定用戶的s, v應該是固定的, 從數據庫讀取, 而不是每次登錄時隨機.

1.2 取b值, 計算B

   b.SetRand(19 * 8);
   BigNumber gmod=g.ModExp(b, N);
   B = ((v * 3) + gmod) % N;

b為19字節長的隨機數. 不知為何是19字節長, 不是16或32?
b是服務器的臨時秘鑰, B為臨時公鑰.
B = kv + g^b
在SRP6中k=3, 而在最新的SRP6a中, k=H(N, g).

1.3 服務端返回 CMD_AUTH_LOGON_CHALLENGE 數據包

返回的數據結構沒有用struct定義, 只是用ByteBuffer依次填入數據.

   ByteBuffer pkt;

    pkt << (uint8) AUTH_LOGON_CHALLENGE;
    pkt << (uint8) 0x00;
    pkt << (uint8)REALM_AUTH_SUCCESS;
    pkt.append(B.AsByteArray(32), 32);   // 32 bytes
    pkt << (uint8)1;
    pkt.append(g.AsByteArray(), 1);
    pkt << (uint8)32;
    pkt.append(N.AsByteArray(), 32);
    pkt.append(s.AsByteArray(), s.GetNumBytes());   // 32 bytes
    pkt.append(unk3.AsByteArray(), 16);
    pkt << (uint8)0;                    // Added in 1.12.x client branch

    SendBuf((char const*)pkt.contents(), pkt.size());

B, g, N, s 是服務器發給客戶端的SRP6參數.
unk3是個16字節長的隨機數, 不知道干什么用的. (unknown3?)

按SRP6的協議, 應該是客戶端先發送自己的用戶名和公鑰(I, A), 但在Mangos中,
是服務器在沒有收到A時就發送鹽值和自己的公鑰(s, B).
這個次序應該無關緊要. 這樣做的原因是服務器要先發送N, g到客戶端, 這樣可少一次消息交互.
客戶端計算公鑰A時要用到N, g: A = g^a (隱含對N取模).

2. 客戶端發送 CMD_AUTH_LOGON_PROOF 數據包請求驗證

    struct AUTH_LOGON_PROOF_C
   {
        uint8   cmd;
        uint8   A[32];
        uint8   M1[20];
        uint8   crc_hash[20];
        uint8   number_of_keys;
        uint8   unk; // Added in 1.12.x client branch
   };

A, M1有用

2.1 計算u, S, K

    u = sha(A, B);
    S = (A * (v.ModExp(u, N))).ModExp(b, N);
    K = H(S);
其中K分奇偶位分別計算, 應該不是SRP的方法, 不知是否會降低散列效果.

2.2 計算M并與M1比較驗證

M = sha(sha(N) xor sha(g), sha(I), s, A, B, K)

2.3 M1驗證通過后計算M2, 用于客戶端驗證

M2 = sha(A, M, K)

2.4 服務端發回 CMD_AUTH_LOGON_PROOF

包含了 SRP6 驗證的結果 M2

    struct AUTH_LOGON_PROOF_S
    {
        uint8   cmd;
        uint8   error;
        uint8   M2[20];
        uint32 unk1;
        uint32 unk2;
        uint16 unk3;
    };

posted on 2009-04-10 13:06 金慶閱讀(4103) 評論(0) 編輯收藏引用所屬分類: 1. C/C++ 、2. 網游開發

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