S/Key

ob# adduser
  :
Enter password again []: sakai2007

Name:        zard
Password:    ****
Fullname:    zard
Uid:         1001
Gid:         1001 (zard)
Groups:      zard
Login Class: default
HOME:        /home/zard
Shell:       /bin/ksh
OK? (y/n) [y]: y
Added user ``zard''
Copy files from /etc/skel to /home/zard
Add another user? (y/n) [y]: n
Goodbye!

/etc/adduser.confなんて言うのが、初めて場合作られるのね。知らんかった。以前から度々問題になってたshellに何を使うかなんてのも、ここにデフォで指定しておけるのね。

まず初めにrootで、skeyをするための準備が必要とな。

ob# skeyinit -E
ob# ls -l /etc/skey/

空のdirが出来るんだな。

ob$ skeyinit
Password:sakai2007
[Updating zard with md5]
Old seed: [md5] obl45746
Enter new secret passphrase:hello
ERROR: Your passphrase must contain more than just lower case letters.
Whitespace, numbers, and punctuation are suggested.
Enter new secret passphrase:HelloHello
Again secret passphrase:HelloHello

ID zard skey is otp-md5 100 obl45747
Next login password: CAFE ROOF WATS KENT GAFF CHAR

zard用のskeyを準備。まずは、普通のパスワードで同人か確認。それから、skey用のパスワードを入力。手抜きのやつだと叱られる。

ob# cat /etc/skey/zard
zard
md5
0100
obl45747
621a3be0d2f87eca

こんな記録が残ったぞ。

ob$ skeyinfo -v
otp-md5 99 obl45747
ob$ otp-md5 99 obl45747
Enter secret passphrase:HelloHello
SIN IOWA CRY HAND HAY SARA

skeyinfoで、skey/zardの情報を取り出す。それを使ってotp-md5で、ワンタイムパスワードを表示するって寸法なんだな。

ob$ otp-md5 -n 5 99 obl45747
Enter secret passphrase:
95: DUD RUNT GENE GOOF VALE ONE
96: SONG SAC ANEW MEET RUIN GULL
97: WEAN WORM LICK NOEL SULK KENO
98: BAND SURE BITS JOIN POW GRIT
99: SIN IOWA CRY HAND HAY SARA

これを財布の中に仕舞っておけとな。

ob$ ssh -l zard localhost
zard@localhost's password:sakai2007
Last login: Sun Apr 25 15:27:19 2021 from 127.0.0.1
OpenBSD 6.8 (GENERIC.MP) #5: Mon Feb 22 04:36:10 MST 2021
  :

これが普通のssh　login

ob$ ssh -l zard:skey localhost
otp-md5 99 obl45747
S/Key Password:SIN IOWA CRY HAND HAY SARA
Last login: Sun Apr 25 15:31:25 2021 from 127.0.0.1
OpenBSD 6.8 (GENERIC.MP) #5: Mon Feb 22 04:36:10 MST 2021
 :

skeyオプションを付けると、計算しておいたパスワードを入力する必要が出てくる。

zard
md5
99
obl45747
3c13e030c9a199ad

シーケンス番号が一つ減ってるし、次のHex値も変わっている。

ob$ ssh -l zard:skey localhost
otp-md5 98 obl45747
S/Key Password:BAND SURE BITS JOIN POW GRIT
  :

もう一度loginすると、違うシーケンス番号をパスワードを要求された。悪い人が99のシーケンスに対するパスワードを盗聴しておいて、それを使おうとしても失敗する。すなわち一度しか使えないパスワードって事だ。

今はもうブラウザーにも見放されてしまったftpだけど、ワンタイムパスワードが有れば、鬼に金棒だからね。

OpenBSDは古式なUNIXなので、ftpサーバーを内蔵してる。ってな事で、例に倣って試してみる。

ob# /etc/rc.d/ftpd -f start
ftpd(ok)

ob$ ftp localhost
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
220 ob.localhost.jp FTP server ready.
Name (localhost:zard):
331 Password required for zard.
Password:sakai2007
230- OpenBSD 6.8 (GENERIC.MP) #5: Mon Feb 22 04:36:10 MST 2021
230-
230- Welcome to OpenBSD: The proactively secure Unix-like operating system.
230-
230 User zard logged in.

普通のftp。パスワードただ漏れ

Connected to localhost.
220 ob.localhost.jp FTP server ready.
Name (localhost:zard): zard:skey
331 Password required for zard.
Password:
530 Login incorrect.
ftp: Login zard:skey failed.

仰せに従ってやってみると、駄目じゃん。ユーザー名の一部と見做しているよ。6.5の時代までなのがな？　世間一般の情勢を鑑み、機能削除したのかな？

ob$ skey -md5 -n 5 95 obl45747
Enter secret passphrase:HelloHello
91: MOLT SNAG ANNE NUDE AT BOIL
92: BOP HUNK MAID LINK TACT WARN
93: FIVE LOAM TOUT TOUT MEET JURY
94: WHY VEAL WILD KIRK TEET MOTH
95: DUD RUNT GENE GOOF VALE ONE

ちょいと悔しいので、汎用的なコマンドにも当たっておく。

まずは大本のメインスイッチだな。使い始める前にrootになって skeyinit -E しろとなってた。じゃ使用を中止する指令も有るはずで、ご想像通りなってる。skeyinit -D 大本なんで、大文字だ。

スイッチはskeyinit.cの中

void
enable_db(int op)
{
        if (op == 1) {
                /* enable */
                   :
                if (chmod(_PATH_SKEYDIR, 01730) != 0)
                        err(1, "can't chmod %s", _PATH_SKEYDIR);
        } else {
                /* disable */
                if (chmod(_PATH_SKEYDIR, 0) != 0 && errno != ENOENT)
                        err(1, "can't chmod %s", _PATH_SKEYDIR);
        }
}

/etc/skey ってdirを読み書き可能にするか、権限を一切剥奪するか（無いに等しい）で制御してる。呆れるぐらい潔い方法だ。

donkeyをやった時、シーケンス番号とキーを設定した。シーケンス番号はパスワードを消費する度に減った値をセット。じゃキーは何者？　予想ではSOLTだ。塩で本当のパスワードに味付けして、本当のパスワードを隠すんだろう。どうやって生成してる？

/* Build up a default seed based on the hostname and some randomness */
if (gethostname(hostname, sizeof(hostname)) == -1)
        err(1, "gethostname");
for (i = 0, p = seed; hostname[i] && i < SKEY_NAMELEN; i++) {
        if (isalnum((unsigned char)hostname[i]))
                *p++ = tolower((unsigned char)hostname[i]);
}
for (i = 0; i < 5; i++)
        *p++ = arc4random_uniform(10) + '0';
*p = '\0';

ホスト名にランダムは数字を加えたものになってる。

折角なので、リナで提供されてたdonkeyで、コードを追ってみる。

(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x58bb: file donkey.c, line 271.
(gdb) r -f md5 -n 5 99 obl45747
Starting program: /tmp/donkey/donkey -f md5 -n 5 99 obl45747

Breakpoint 1, main (argc=7, argv=0x7f7ffffe3b18) at donkey.c:271
271     {
(gdb) b keycrunch
Breakpoint 2 at 0x8e8a1e14f7: file skey.c, line 22.
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 2, keycrunch (result=0x7f7ffffe3a90 "", seed=0x7f7ffffe3cb2 "obl4574\
7", passwd=0x7f7ffffe3990 "HelloHello") at skey.c:22
22      {

seedとパスワードを受け取って処理する部分。

(gdb) p buf
$1 = 0x9156ccf620 "obl45747HelloHello"

合体した。

(*mdsw[MD].md_init)(&md);
(*mdsw[MD].md_update)(&md, (POINTER)buf, buflen);
(*mdsw[MD].md_final)((POINTER)results, &md);
free(buf);

results[0] ^= results[2];
results[1] ^= results[3];

memcpy(result,(char *)results,8);

そいつのMD5を取っている。MD5は128Bitになるので、それを畳み込んでいる。結果は

(gdb) p result
$2 = 0x7f7ffffe3a90 "\265F&/\256\276\257?\353\061\264/\351\211H\277"

後は

=>              for (i = 0; i < (seq - n + 1); i++) secure_hash(key);
                for (; i < seq + 1; i++) {
                        printf("%zu: %-29s\n", i, btoe(key));
                        secure_hash(key);

最初のforで、必要な回数になるまで、MD5を取り続ける。続いて次のforで、要求されたシーケンス番号から、MD5の結果を表示する。

(gdb) p i
$4 = 95
(gdb) p seq
$5 = 99
(gdb) p key
$6 = "\017\372\216*Go2_"

Enter passphrase :
95: DUD RUNT GENE GOOF VALE ONE
96: SONG SAC ANEW MEET RUIN GULL

すなわち、初期値の文字列(password+seed)に何回もハッシュを取る。ハッシュの結果はバイナリーなんで、btoeで人間が読める６個のワードに変換してるんだ。 このワードをetobで元に戻せるようになっている。

例えば、100回の結果を残しておく。/etc/skeyに中にね。使う時は、99に相当する内容を財布から取り出す。そしてシステムはloginの際中にそれを１回MD5する。100回目の値を求めるわけだ。それと保存してる値が一致すればOK。

次は、99の番号と値を保存。login時には98番目の値を提示して貰うって寸法。動的に提示すべきパスワードが変わっていく。一度しか使えないパスワードシステムの完成だ。

若し、/etc/skeyの中のファイルが盗まれても、それからの本当のパスワードを計算するのは不可能。ああ、ビットコインみたいに、無駄な電気を消費すれば、可能かも。MD5は弱いのでsha1とかrmd160とかの強力なやつで対抗出来るようになってる。

散歩してて、ふと思い付いた。ftpってサーバーが有って成り立つサービスだよな。サーバーがskeyでのログインを許可してない限り使えないはず。だったら、さっさと man ftpd してみろ。

ftpd authenticates users by using the service and type of ftp, as defined
in the /etc/login.conf file (see login.conf(5)).  An authentication style
may be specified by appending with a colon (‘:’) following the
authentication style, i.e. “joe:skey”.  The allowed authentication styles
for ftpd may be explicitly specified by the “auth-ftp” entry in
/etc/login.conf.

login.confで許可しておけとな。

# Default allowed authentication styles for authentication type ftp
auth-ftp-defaults:auth-ftp=passwd,skey:

passwdの後ろにskeyを追加したよ。そうしておいて再度チャレンジ。

vbox$ ftp localhost
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
220 vbox.local.jp FTP server ready.
Name (localhost:sakae): sakae:skey
331- otp-md5 98 vbox08230
331 S/Key Password:
Password:
230- OpenBSD 6.8 (GENERIC) #5: Mon Feb 22 03:42:30 MST 2021
230-
230- Welcome to OpenBSD: The proactively secure Unix-like operating system.
230 User sakae logged in.
Remote system type is UNIX.
Using binary mode to transfer files.

今度はloginの途中で、親切にもS/Keyの調べ方を指南してくれたぞ。別端末で、skey用のパスワードを計算して、それを張り付けたら、無事にログイン出来た。もっと早く気付けよ。

vbox$ otp-md5 98 vbox08230
Enter secret passphrase:
SWUM MAY HUNK FEAR MART SURE