セキュリティ

SECURITY

公開：2024-05-03

CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)とは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

CHAP(Challenge Handshake Authentication Protocol)とは

CHAPはChallenge Handshake Authentication Protocolの略称で、PPPリンクの確立時に使用される認証プロトコルの一つです。CHAPはユーザー名とパスワードを使用して、リモートアクセスサーバーに接続しようとしているユーザーを認証します。

CHAPでは認証プロセス中に平文でパスワードを送信するのではなく、チャレンジとレスポンスのメッセージを交換することで、より安全な認証を実現しています。サーバーはランダムなチャレンジ値をクライアントに送信し、クライアントはそのチャレンジ値とパスワードを使用して計算されたレスポンス値を返送します。

CHAPの認証プロセスはリンクの確立時だけでなく、接続中に定期的に行われるのが特徴です。これにより、不正なユーザーによるリンクの乗っ取りを防止し、セキュリティを向上させることができます。

CHAPはRFC 1994で定義されており、Microsoft社のMicrosoft CHAPバージョン2(MS-CHAP v2)など、いくつかの拡張バージョンも存在します。MS-CHAP v2はWindows OSのリモートアクセス環境で広く使用されています。

CHAPはPAPと比較してセキュリティ面で優れているため、現在でも多くのリモートアクセス環境で採用されています。ただし、CHAPにも脆弱性が存在するため、より安全な認証方式へ移行する動きもあります。

CHAPの認証プロセス

CHAPの認証プロセスに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• CHAPの3ウェイハンドシェイク
• CHAPのチャレンジとレスポンス
• CHAPの定期的な再認証

CHAPの3ウェイハンドシェイク

CHAPの認証プロセスは3ウェイハンドシェイクと呼ばれる手順で行われます。まず、サーバーがクライアントに対してチャレンジメッセージを送信します。このメッセージにはランダムな値が含まれています。

次に、クライアントはチャレンジ値とパスワードを使用して、レスポンス値を計算します。このレスポンス値はチャレンジ値とパスワードのハッシュ値を組み合わせたものです。クライアントはこのレスポンス値をサーバーに送信します。

最後に、サーバーは受信したレスポンス値と、自身で計算したレスポンス値を比較します。両者が一致した場合、クライアントの認証が成功したとみなされ、PPPリンクが確立されます。

CHAPのチャレンジとレスポンス

CHAPの認証ではチャレンジとレスポンスのメッセージ交換が重要な役割を果たします。サーバーはクライアントに対してランダムなチャレンジ値を送信し、クライアントはそのチャレンジ値とパスワードを使用してレスポンス値を計算します。

レスポンス値の計算にはMD5などの一方向ハッシュ関数が使用されます。クライアントはチャレンジ値、パスワード、および他の情報を組み合わせてハッシュ値を計算し、それをレスポンス値としてサーバーに送信します。

サーバーはクライアントから受信したレスポンス値と、自身で計算したレスポンス値を比較することで、クライアントが正しいパスワードを知っているかどうかを確認します。これにより、パスワードを平文で送信することなく、安全な認証を実現しています。

CHAPの定期的な再認証

CHAPではリンクの確立時だけでなく、接続中も定期的に認証が行われます。これは不正なユーザーによるリンクの乗っ取りを防止するための機能です。

サーバーは一定間隔でクライアントに新しいチャレンジ値を送信し、クライアントはそのチャレンジ値に対するレスポンス値を計算して返送します。これにより、接続中も継続的に認証が行われ、セキュリティが維持されます。

定期的な再認証の間隔はサーバー側で設定することができます。一般的には数分から数十分の間隔で再認証が行われることが多いです。

CHAPの利点と欠点

CHAPの利点と欠点に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• CHAPのセキュリティ面での利点
• CHAPの欠点と脆弱性
• CHAPからより安全な認証方式への移行

CHAPのセキュリティ面での利点

CHAPはPAPと比較して、セキュリティ面で大きな利点があります。PAPではパスワードが平文で送信されるため、ネットワーク上で盗聴される危険性がありました。一方、CHAPではパスワードを直接送信するのではなく、チャレンジとレスポンスのメッセージ交換を行うことで、パスワードの漏洩リスクを軽減しています。

また、CHAPでは定期的な再認証が行われるため、たとえ不正なユーザーがリンクを一時的に乗っ取ったとしても、次の再認証のタイミングで切断されます。これにより、不正アクセスの継続を防ぐことができます。

CHAPの欠点と脆弱性

CHAPにも、いくつかの欠点と脆弱性が存在します。まず、CHAPは相互認証をサポートしていないため、クライアントはサーバーの正当性を確認することができません。これにより、中間者攻撃のリスクが生じる可能性があります。

また、CHAPのチャレンジとレスポンスのメッセージ交換は暗号化されていないため、攻撃者がこれらのメッセージを傍受し、オフライン攻撃でパスワードを推測することが可能です。特に、弱いパスワードを使用している場合、攻撃者はレインボーテーブルなどを用いてパスワードを解読できる可能性があります。

さらに、MS-CHAP v2には複数の脆弱性が発見されています。これらの脆弱性を悪用することで、攻撃者はクライアントのパスワードを取得できる可能性があります。

CHAPからより安全な認証方式への移行

CHAPの欠点と脆弱性を考慮し、現在ではCHAPからより安全な認証方式へ移行する動きが見られます。例えば、EAP(Extensible Authentication Protocol)を使用したEAP-TLS、EAP-TTLS、PEAP(Protected EAP)などの認証方式が注目されています。

これらの認証方式はクライアントとサーバー間の通信を暗号化し、相互認証をサポートしています。また、デジタル証明書を使用することで、より強力な認証を実現しています。

ただし、新しい認証方式への移行にはクライアントとサーバーの両方で対応が必要であり、既存のシステムとの互換性にも配慮が必要です。徐々に移行を進めながら、セキュリティと利便性のバランスを取ることが重要といえます。

CHAPの設定と管理

CHAPの設定と管理に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• ルーターでのCHAP設定
• Radiusサーバーを使用したCHAP認証
• CHAPのトラブルシューティング

ルーターでのCHAP設定

ルーターでCHAPを設定するにはまずインターフェイスでPPPを有効化し、認証プロトコルとしてCHAPを指定する必要があります。次に、ユーザー名とパスワードを設定し、必要に応じて再送信間隔やリトライ回数などのパラメーターを調整します。

Cisco IOSの場合、以下のようなコマンドを使用してCHAPを設定できます。

interface Serial0/0
encapsulation ppp
ppp authentication chap
ppp chap hostname RouterA
ppp chap password SecretPassword

Radiusサーバーを使用したCHAP認証

大規模なネットワークではルーター上でユーザー情報を管理するのは非効率的です。この場合、Radiusサーバーを使用してCHAP認証を一元管理することができます。

Radiusサーバーを使用するにはルーターでRadiusクライアントを設定し、Radiusサーバーの情報(IPアドレス、ポート番号、共有シークレットなど)を指定します。また、Radiusサーバー側でユーザー情報とパスワードを登録しておく必要があります。

Radiusサーバーを使用することで、ユーザー情報の一元管理、アカウンティング情報の収集、柔軟な認証ルールの適用などが可能になります。

CHAPのトラブルシューティング

CHAP認証が失敗する場合、様々な原因が考えられます。まず、ユーザー名とパスワードが正しく設定されているか確認します。次に、ルーターとRadiusサーバー間の接続を確認し、Radiusサーバーが正常に動作しているか確認します。

また、ルーターとクライアント間の物理的な接続に問題がないか、PPPの設定が正しいかも確認が必要です。デバッグコマンドを使用して、CHAP認証のプロセスを詳細に追跡することもできます。

トラブルシューティングではログメッセージを確認し、問題の原因を特定することが重要です。必要に応じて、設定を見直し、パッチや更新を適用することで、問題を解決できる場合があります。

参考サイト

1. Microsoft. https://www.microsoft.com/ja-jp

「セキュリティ」に関するコラム一覧「セキュリティ」に関するニュース一覧