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第I 部分 MFA 简介
第1 章 登录问题 3
1.1 外部环境十分糟糕 3
1.2 口令问题 4
1.3 口令基础知识 8
1.3.1 身份 9
1.3.2 口令 9
1.3.3 口令注册 10
1.3.4 口令的复杂度 10
1.3.5 口令存储 11
1.3.6 口令身份验证 12
1.3.7 口令策略 13
1.3.8 口令会在现实世界持续一段时间 16
1.4 口令问题和攻击 16
1.4.1 口令猜测 16
1.4.2 破解口令哈希 20
1.4.3 口令窃取 23
1.4.4 显而易见的口令 24
1.4.5 自讨苦吃 26
1.4.6 口令破解防御之道 26
1.5 MFA 驰马来援？ 27
1.6 小结 27
第2 章 身份验证基础 29
2.1 身份验证生命周期 30
2.1.1 身份 30
2.1.2 身份验证 40
2.1.3 授权 47
2.1.4 核算/审计 47
2.1.5 标准 48
2.2 身份法则 48
2.3 真实世界中的身份验证问题 49
2.4 小结 50
第3 章 身份验证类型 51
3.1 个人识别 51
3.2 基于知识的身份验证 52
3.2.1 口令 52
3.2.2 PIN 53
3.2.3 解决难题 55
3.3 口令管理器 58
3.4 单点登录和代理 61
3.5 密码术 62
3.5.1 加密 62
3.5.2 公钥基础架构 65
3.5.3 哈希 68
3.6 硬件令牌 69
3.6.1 一次性口令设备 69
3.6.2 物理连接设备 71
3.6.3 无线 73
3.7 基于手机 75
3.7.1 语音身份验证 75
3.7.2 手机应用程序 75
3.7.3 SMS 77
3.8 生物识别技术 78
3.9 FIDO 78
3.10 联合身份和API 79
3.10.1 OAuth 80
3.10.2 API 81
3.11 上下文/自适应 81
3.12 不太流行的方法 82
3.12.1 无线电 82
3.12.2 基于纸张 83
3.13 小结 83
第4 章 易用性与安全性 85
4.1 易用性意味着什么？ 85
4.2 人们不是真的想要最高等级的安全性 86
4.3 安全性通常是折中的方案 88
4.4 过度安全 89
4.4.1 七因素身份验证 89
4.4.2 移动ATM 键盘号码 91
4.5 不像人们想的那样担心攻击方攻击 92
4.6 “无法破解”的谬论 93
4.6.1 “牢不可破”的Oracle 95
4.6.2 djb 96
4.6.3 “不可破解”的量子密码术 96
4.7 我们是反应灵敏的“羊” 97
4.8 安全剧院 98
4.9 隐蔽式安全性 99
4.10 大多数MFA 解决方案降低了实现和运营的速度 100
4.11 MFA 会导致停机 100
4.12 不存在支持所有场景的
MFA 解决方案 100
4.13 小结 101
第II 部分 MFA 攻击
第5 章 攻击MFA 的常见方法 105
5.1 MFA 依赖组件 106
5.1.1 注册 107
5.1.2 用户 109
5.1.3 设备/硬件 109
5.1.4 软件 110
5.1.5 API 110
5.1.6 身份验证因素 110
5.1.7 身份验证机密库 110
5.1.8 密码术 111
5.1.9 技术 111
5.1.10 传输/网络通道 112
5.1.11 命名空间 112
5.1.12 配套基础架构 112
5.1.13 依赖方 113
5.1.14 联盟/代理 113
5.1.15 备用身份验证方法/恢复 113
5.1.16 迁移 113
5.1.17 撤销配置 114
5.1.18 MFA 组成部分的总结 114
5.2 主要攻击方法 115
5.2.1 技术攻击 115
5.2.2 人为因素 115
5.2.3 物理因素 117
5.2.4 使用两种或两种以上的攻击方法 117
5.2.5 “你没有破解MFA！” 117
5.3 如何发现MFA 漏洞 118
5.3.1 威胁建模 118
5.3.2 代码审查 118
5.3.3 模糊测试 119
5.3.4 渗透测试 119
5.3.5 漏洞扫描 119
5.3.6 手工测试 119
5.3.7 事故 120
5.4 小结 120
第6 章 访问控制令牌的技巧 121
6.1 访问令牌基础 121
6.2 针对访问控制令牌的常见攻击 122
6.2.1 令牌复制/猜测 122
6.2.2 令牌盗窃 124
6.3 复制令牌攻击示例 125
6.4 网络会话劫持技术及实例 127
6.4.1 Firesheep 128
6.4.2 MitM 攻击 128
6.5 防御访问控制令牌攻击 134
6.5.1 生成随机的、不可猜测的会话ID 135
6.5.2 使用业内公认的密码术和密钥大小 135
6.5.3 研发团队应该遵循安全编码实践 136
6.5.4 使用安全传输通道 136
6.5.5 使用超时保护 136
6.5.6 将令牌绑定到特定设备或站点 136
6.6 小结 138
第7 章 终端攻击 139
7.1 终端攻击风险 139
7.2 常见的终端攻击 140
7.2.1 编程攻击 140
7.2.2 物理访问攻击 141
7.2.3 终端攻击方可做什么？ 142
7.3 特定终端攻击示例 144
7.3.1 Bancos 特洛伊木马 144
7.3.2 交易攻击 146
7.3.3 移动攻击 146
7.3.4 泄露的MFA 密钥 147
7.4 终端攻击防御 148
7.4.1 MFA 研发团队防御 148
7.4.2 终端用户防御 150
7.5 小结 152
第8 章 SMS 攻击 153
8.1 SMS 简介 153
8.1.1 SS7 156
8.1.2 SMS 最大的弱点 156
8.2 SMS 攻击示例 158
8.2.1 SIM 卡交换攻击 158
8.2.2 SMS 模拟 160
8.2.3 SMS 缓冲区溢出 163
8.2.4 手机用户账户劫持 164
8.2.5 对底层支持基础架构的攻击 165
8.2.6 其他基于SMS 的攻击 165
8.2.7 SIM/SMS 攻击方法概述 166
8.2.8 NIST 数字身份指南警告 166
8.3 防御基于SMS 的MFA攻击 167
8.3.1 研发团队防御 167
8.3.2 用户防御 169
8.3.3 RCS 是来保存移动消息的吗？ 170
8.3.4 基于SMS 的MFA 比口令好吗？ 171
8.4 小结 171
第9 章 一次性口令攻击 173
9.1 一次性口令简介 173
9.1.1 基于种子值的OTP 176
9.1.2 基于HMAC 的OTP 177
9.1.3 基于事件的OTP 179
9.1.4 基于时间的一次性口令 180
9.2 OTP 攻击示例 183
9.2.1 OTP 代码网络钓鱼 183
9.2.2 创建的OTP 欠佳 184
9.2.3 盗窃、重新创建和重用OTP 185
9.2.4 种子数据库遭窃 186
9.3 防御OTP 攻击 188
9.3.1 研发团队防御 188
9.3.2 使用可靠的、可信的和经过测试的OTP算法 188
9.3.3 OTP 设置代码必须有过期时间 188
9.3.4 OTP 结果代码必须有过期时间 189
9.3.5 阻止OTP 重放 189
9.3.6 确保用户的RNG 经过NIST 认证或者是QRNG 189
9.3.7 通过要求OTP 代码以外的输入来提高安全性 189
9.3.8 阻止暴力破解攻击 190
9.3.9 安全的种子值数据库 190
9.3.10 用户防御 190
9.4 小结 191
第10 章 主体劫持攻击 193
10.1 主体劫持攻击简介 193
10.2 攻击示例 193
10.2.1 Active Directory 和智能卡 194
10.2.2 模拟演示环境 196
10.2.3 主体劫持攻击演示 200
10.2.4 更广泛的问题 204
10.2.5 动态访问控制示例 205
10.2.6 ADFS MFA 旁路 206
10.3 组件攻击防御 206
10.3.1 威胁模型依赖性滥用场景 206
10.3.2 保护关键依赖项 207
10.3.3 有关依赖性滥用的培训 207
10.3.4 防止一对多映射 208
10.3.5 监测关键依赖项 208
10.4 小结 208
第11 章 虚假身份验证攻击 209
11.1 通过UAC 学习虚假身份验证 209
11.2 虚假身份验证攻击示例 214
11.2.1 外观相似的网站 214
11.2.2 伪造Office 365登录 215
11.2.3 使用与MFA 不兼容的服务或协议 216
11.3 防御虚假身份验证攻击 217
11.3.1 研发团队防御 217
11.3.2 用户防御 218
11.4 小结 219
第12 章 社交工程攻击 221
12.1 社交工程攻击简介 221
12.2 社交工程共性 223
12.2.1 未经身份验证的通信 223
12.2.2 非物理方式 224
12.2.3 通常涉及知名组织 224
12.2.4 通常基于重要时事且令人感兴趣 225
12.2.5 紧张性刺激 226
12.2.6 高级：假冒 226
12.2.7 利用可信的第三方实施网络钓鱼 227
12.3 针对MFA 的社交工程攻击示例 228
12.3.1 伪造银行警告 228
12.3.2 哭闹的婴儿 228
12.3.3 窃取大楼门禁卡 229
12.4 对MFA 社交工程攻击的防御 230
12.4.1 研发团队对MFA 的防御 230
12.4.2 用户对社交工程攻击的防御 232
12.5 小结 233
第13 章 降级/恢复攻击 235
13.1 降级/恢复攻击简介 235
13.2 降级/恢复攻击示例 235
13.2.1 备用电子邮件地址恢复 236
13.2.2 滥用主代码 239
13.2.3 猜测个人知识问题 240
13.3 防御降级/恢复攻击 244
13.3.1 研发团队防御降级/恢复攻击 244
13.3.2 用户防御降级/恢复攻击 247
13.4 小结 249
第14 章 暴力破解攻击 251
14.1 暴力破解攻击简介 251
14.1.1 生日攻击法 252
14.1.2 暴力破解攻击方法 253
14.2 暴力破解攻击示例 253
14.2.1 OTP 旁路暴力破解试验 253
14.2.2 Instagram MFA 暴力破解 254
14.2.3 Slack MFA 暴力破解旁路 255
14.2.4 UAA MFA 暴力破解漏洞 255
14.2.5 Grab Android MFA暴力破解 255
14.2.6 无限生物识别技术暴力破解 255
14.3 防御暴力破解攻击 256
14.3.1 研发团队抵御暴力破解攻击 256
14.3.2 用户防御暴力破解攻击 260
14.4 小结 260
第15 章 软件漏洞 261
15.1 软件漏洞简介 261
15.1.1 常见的漏洞类型 262
15.1.2 漏洞结果 268
15.2 漏洞攻击示例 269
15.2.1 优步MFA 漏洞 270
15.2.2 Google 身份验证器漏洞 270
15.2.3 YubiKey 漏洞 270
15.2.4 多个RSA 漏洞 271
15.2.5 SafeNet 漏洞 271
15.2.6 Login.gov 271
15.2.7 ROCA 漏洞 272
15.3 防御漏洞攻击 272
15.3.1 研发团队防御漏洞攻击 272
15.3.2 用户防御漏洞攻击 273
15.4 小结 274
第16 章 对生物识别技术的攻击 275
16.1 简介 275
16.2 生物识别技术 276
16.2.1 常见的基于生物特征的身份验证因素 277
16.2.2 生物识别是如何工作的 284
16.3 基于生物特征的身份验证的问题 287
16.3.1 错误率高 287
16.3.2 隐私问题 291
16.3.3 传播疾病 291
16.4 生物识别技术攻击示例 292
16.4.1 指纹攻击 292
16.4.2 手静脉攻击 293
16.4.3 眼睛生物识别技术欺骗攻击 293
16.4.4 人脸识别攻击 294
16.5 防御生物识别技术攻击 296
16.5.1 研发团队防御攻击 296
16.5.2 用户/管理员防御攻击 298
16.6 小结 299
第17 章 物理攻击 301
17.1 物理攻击简介 301
17.2 物理攻击示例 305
17.2.1 智能卡侧信道攻击 305
17.2.2 电子显微镜攻击 307
17.2.3 冷启动攻击 307
17.2.4 嗅探支持RFID 的信用卡 310
17.2.5 EMV 信用卡技巧 312
17.3 防御物理攻击 312
17.3.1 研发团队防御物理攻击 312
17.3.2 用户防御物理攻击 314
17.4 小结 316
第18 章 DNS 劫持 317
18.1 DNS 劫持简介 317
18.1.1 DNS 318
18.1.2 DNS 记录类型 321
18.1.3 常见DNS 攻击 322
18.2 命名空间劫持攻击示例 326
18.2.1 DNS 劫持攻击 326
18.2.2 MX 记录劫持 327
18.2.3 Dangling CDN的劫持 327
18.2.4 注册商接管 328
18.2.5 DNS 字符集技巧 328
18.2.6 ASN.1 技巧 329
18.2.7 BGP 劫持 330
18.3 防御命名空间劫持攻击 331
18.3.1 研发团队防御 331
18.3.2 用户防御 332
18.4 小结 333
第19 章 API 滥用 335
19.1 API 滥用简介 335
19.1.1 涉及API 的通用身份验证标准和协议 338
19.1.2 其他常见API 标准和组件 345
19.2 API 滥用示例 348
19.2.1 API 密钥泄露 348
19.2.2 使用API 绕过PayPal 2FA 349
19.2.3 Auth0 MFA 旁路 350
19.2.4 Authy API 格式注入 350
19.2.5 Duo API 的MFA旁路 351
19.2.6 Microsoft 的OAuth攻击 352
19.2.7 使用Apple MFA 绕过登录 353
19.2.8 TOTP BLOB 未来攻击 353
19.3 预防API 滥用 354
19.3.1 研发团队防御API滥用 354
19.3.2 用户防御API滥用 355
19.4 小结 356
第20 章 其他MFA 攻击 357
20.1 Amazon 诡异的设备MFA 旁路 357
20.2 获取旧电话号码 358
20.3 自动绕过MFA 登录 358
20.4 口令重置绕过MFA 359
20.5 隐藏摄像头 359
20.6 键盘声窃听 359
20.7 口令提示 360
20.8 HP MFA 攻击 360
20.9 攻击方把MFA 变成用户的对手 361
20.10 小结 361
第21 章 测试：如何发现漏洞 363
21.1 MFA 解决方案的威胁建模 363
21.1.1 记录组件并绘制图表 363
21.1.2 集体讨论潜在的攻击 364
21.1.3 预估风险和潜在损失 365
21.1.4 创建和测试缓解措施 367
21.1.5 开展安全审查 367
21.2 介绍Bloomberg MFA设备 368
21.2.1 Bloomberg 终端 368
21.2.2 B-Unit 新用户的注册和使用 369
21.3 Bloomberg MFA 设备的威胁建模 370
21.3.1 一般示例中的B-Unit威胁建模 371
21.3.2 可能的具体攻击 372
21.4 多因素身份验证安全评估工具 379
21.5 小结 380
第Ⅲ部分 展望未来
第22 章 设计安全的解决方案 383
22.1 简介 383
22.2 练习：安全的远程在线电子投票 384
22.2.1 用例场景 384
22.2.2 威胁建模 385
22.2.3 SDL 设计 387
22.2.4 物理设计和防御 388
22.2.5 配置/注册 389
22.2.6 身份验证和运营 390
22.2.7 可确认/可审计的投票 392
22.2.8 通信 393
22.2.9 后端交易账本 393
22.2.10 迁移和撤销配置 395
22.2.11 API 395
22.2.12 操作培训 395
22.2.13 安全意识培训 396
22.2.14 其他 396
22.3 小结 397
第23 章 选择正确的MFA 解决方案 399
23.1 简介 399
23.2 选择正确MFA 解决方案的流程 402
23.2.1 创建项目团队 402
23.2.2 创建项目计划 403
23.2.3 培训 404
23.2.4 确定需要保护的内容 405
23.2.5 选择所需和期望的功能 405
23.2.6 研究/选择供应商解决方案 412
23.2.7 开展试点项目 414
23.2.8 选出赢家 414
23.2.9 部署到生产环境 414
23.3 小结 415
第24 章 展望身份验证的未来 417
24.1 网络犯罪一直存在 417
24.2 未来的攻击 418
24.2.1 自动化程度日益提高 419
24.2.2 基于云的威胁 420
24.2.3 自动攻击MFA 420
24.3 可能留下什么 421
24.3.1 口令 421
24.3.2 主动式警告 421
24.3.3 站点和设备的预注册 423
24.3.4 手机作为MFA设备 423
24.3.5 无线 423
24.3.6 变化的标准 423
24.4 未来 424
24.4.1 零信任 424
24.4.2 持续的、自适应的和基于风险的 425
24.4.3 对抗量子攻击的密码术 428
24.5 有趣的新身份验证思想 428
24.6 小结 428
第25 章 经验总结 429
25.1 一般性教训 429
25.1.1 MFA 工程 429
25.1.2 MFA 并非不可破解 430
25.1.3 培训是关键 430
25.1.4 安全不是一切 431
25.1.5 每种MFA 解决方案都有取舍 431
25.1.6 身份验证不存在于真空中 431
25.1.7 不存在适用于所有人的最佳MFA 解决方案 434
25.1.8 有更好的MFA 解决方案 434
25.2 MFA 防御回顾 435
25.2.1 研发团队防御总结 435
25.2.2 用户防御总结 437
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附录 MFA 供应商名单
