Windows NT® Server
Sistema operativo
Red privada virtual: Una descripción general
Bajado desde www.softdownload.com.ar
Resumen
Este documento proporciona una descripción general de redes privadas virtuales (VPNs), describe
sus requerimientos básicos y analiza algunas de las tecnologías clave que permiten la conexión de
redes privadas en redes públicas.
®
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INTRODUCCION ..........................................................................1
Usos comunes de las VPNs ...........................................................................2
Acceso remoto al usuario sobre Internet....................................................2
Conexión de las redes sobre Internet ........................................................3
Conexión de computadoras sobre una Intranet .........................................4
Requerimientos básicos de la VPN ................................................................4
ASPECTOS BASICOS DE TUNELES............................................6
Protocolos de túneles .....................................................................................7
Cómo funcionan los túneles. ......................................................................7
Los protocolos del túnel y los requerimientos básicos del túnel ................8
Protocolo de punto a punto (PPP) ..................................................................9
Fase1: Establecer el enlace del PPP.........................................................9
Fase 2: Autenticar al usuario....................................................................10
Fase3: Control de rellamado del PPP. .....................................................12
Fase 4: Invocar los protocolo(s) a nivel de red ........................................12
Fase de transferencia de datos................................................................12
Protocolo de túnel de punto a punto (PPTP) ................................................12
Reenvío de nivel 2 (L2F)...............................................................................13
Protocolo de túnel de nivel 2 (L2TP).............................................................14
PPTP comparado con el L2TP.................................................................15
Modo del túnel de seguridad de protocolo para Internet (IPSec) .................16
Tipos de túnel ...............................................................................................17
Túneles voluntarios ..................................................................................17
Túneles obligatorios .................................................................................17
FUNCIONES DE SEGURIDAD AVANZADAS..............................19
Encriptación simétrica vs. encriptación asimétrica (Llaves privadas vs. llaves
públicas)........................................................................................................19
Certificados...................................................................................................19
Protocolo ampliable de Autenticación (EAP) ................................................20
Seguridad a nivel de transacción (EAP-TLS)...........................................20
Seguridad IP (IPSec) ....................................................................................21
Asociación de seguridad negociada.........................................................21
Encabezado de autenticación ..................................................................22
Encabezado de seguridad de encapsulación...........................................22
ADMINISTRACION DEL USUARIO ............................................23
Soporte en RAS ............................................................................................23
Escalabilidad.................................................................................................23
RADIUS ........................................................................................................24
CONTABILIDAD, AUDITORIA Y ALARMAS...............................25
CONCLUSION ............................................................................26
Para mayores informes.................................................................................26
TABLA DE CONTENIDOS
Microsoft Windows NT Server 1
Una red privada virtual (VPN) conecta los componentes de un red sobre otra red.
Las VPNs logran esto al permitir que el usuario haga un túnel a través de Internet u
otra red pública de tal forma que permita a los participantes del túnel disfrutar de la
misma seguridad y funciones que antes sólo estaban disponibles en las redes
privadas (véase la Figura 1).
Red de tránsito.
Equivalente
lógico
Red privada virtual
Figura 1: Red privada virtual
Las VPNs permiten a los usuarios que trabajan en el hogar o en el camino
conectarse en una forma segura a un servidor corporativo remoto utilizando la
infraestructura de enrutamiento que proporciona una red pública (como Internet).
Desde la perspectiva del usuario, la VPN es una conexión de punto a punto entre la
computadora del usuario y un servidor corporativo. La naturaleza de la red
intermedia es irrelevante para el usuario, debido a que aparece como si los datos
se estuvieran enviando sobre un enlace privado dedicado.
La tecnología VPN también permite que una compañía se conecte a las sucursales
o a otras compañías (Extranets) sobre una red pública (como Internet),
manteniendo al mismo tiempo comunicaciones seguras. La conexión de la VPN a
través de Internet opera de manera lógica como un enlace de Red de área amplia
entre los sitios.
En ambos casos, una conexión segura a través de la red aparece ante el usuario
como una comunicación de red privada, a pesar del hecho de que esta
comunicación sucede sobre una red pública, de ahí el nombre Red Privada Virtual.
INTRODUCCION
Microsoft Windows NT Server 2
La tecnología de la VPN está diseñada para tratar temas relacionados con la
tendencia actual de negocios hacia mayores telecomunicaciones, operaciones
globales ampliamente distribuidas y operaciones con una alta interdependencia de
socios, en donde los trabajadores deben poderse conectar a recursos centrales y
comunicarse entre sí.
Para proporcionar a los empleados la capacidad de conectarse a recursos de
cómputo corporativos sin importar su ubicación, una compañía debe instalar una
solución de acceso remoto que sea confiable y escalable. Típicamente las
compañías eligen una solución basada en: 1. Un departamento de sistemas que
está encargado de adquirir, instalar y mantener los conjuntos de módems
corporativos y la infraestructura de red privada; ó 2. Eligen una solución de Red de
valor agregado (VAN), en donde contratan a una compañía externa para adquirir,
instalar y mantener los conjuntos de módems y una infraestructura de
telecomunicaciones.
Ninguna de estas soluciones proporciona la escalabilidad necesaria en términos de
costo, flexibilidad de la administración y gestión, así como demanda de conexiones.
Por lo tanto, tiene sentido encontrar un terreno intermedio en donde la organización
complemente sus inversiones actuales en conjuntos de módems y su
infraestructura de red privada con una solución menos costosa basada en
tecnología de Internet. De esta forma, las empresas se pueden enfocar a su
negocio principal con la garantía de que nunca se comprometerá su accesibilidad y
que se instalen las soluciones más económicas. La disponibilidad de una solución
de Internet permite pocas conexiones a Internet (a través de Proveedores
independientes de servicio ISPs) y la implementación de varias computadoras de
servidor VPN en el borde de la red para dar servicio a las necesidades remotas de
red de cientos o hasta miles de clientes y sucursales remotas, como se describe a
continuación.
Usos comunes de las VPNs
Las siguientes secciones describen situaciones comunes de la VPN con mayor
detalle.
Acceso remoto al usuario sobre Internet
Las VPNs proporcionan acceso remoto a recursos corporativos sobre Internet
público, manteniendo al mismo tiempo la privacidad de la información. La Figura 2
muestra una VPN utilizada para conectar a un usuario remoto a una Intranet
corporativa.
Microsoft Windows NT Server 3
ISP
Internet
Hub
corporativo
Red privada virtual
Enlace dedicado a ISP Enlace dedicado a ISP
Figura 2: Uso de una VPN para conectar a un cliente remoto con una LAN privada
En lugar de hacer una llamada de larga distancia (ó 1-800) a un Servidor de acceso
de red (NAS) corporativo o externo, el usuario llama al ISP local. Al usar la
conexión local al ISP, el software de la VPN crea una red privada virtual entre el
usuario que marca y el servidor VPN corporativo a través de Internet.
Conexión de las redes sobre Internet
Existen dos métodos para utilizar VPNs para conectar redes de área local a sitios
remotos:
• Uso de líneas dedicadas para conectar una sucursal a una LAN
corporativa. En lugar de usar un circuito dedicado de arrastre largo entre la
sucursal y el hub corporativo, tanto los ruteadores del hub de la sucursal como
el corporativo pueden usar un circuito dedicado local e ISP local para
conectarse a Internet. El software VPN utiliza las conexiones ISP locales y el
Internet público para crear una red privada virtual entre el ruteador de la
sucursal y el ruteador del hub corporativo.
• Uso de una línea de marcación para conectar una sucursal a una LAN
corporativa. En lugar de que el ruteador en la sucursal realice una llamada de
larga distancia (ó 1-800) a un NAS corporativo o externo, el ruteador en la
sucursal puede llamar al ISP local. El software VPN utiliza la conexión al ISP
local para crear una red privada virtual entre el ruteador de la sucursal y el
ruteador del hub corporativo a través de Internet.
Sucursal Hub
corporativo
Internet
Red privada virtual
Enlace dedicado
o de marcado a ISP
Enlace dedicado a ISP
Microsoft Windows NT Server 4
Figura 3: Uso de una VPN para conectar dos sitios remotos
Nótese que en ambos casos, las facilidades que conectan la sucursal y la oficina
corporativa al Internet son locales. Se recomienda que el ruteador del hub
corporativo que actúa como un servidor VPN se conecte a un ISP local con una
línea dedicada. Este servidor VPN puede estar listo 24 horas al día para tráfico
VPN entrante.
Conexión de computadoras sobre una Intranet
En algunas redes corporativas, los datos departamentales son tan sensibles que la
LAN del departamento está físicamente desconectada del resto de la interred
corporativa. Si bien esto protege la información confidencial del departamento,
crea problemas de accesibilidad a la información para otros usuarios que no están
conectados físicamente a la LAN separada.
Inter-red corporativa
Red privada virtual
Red protegida
u
oculta
Servidor
VPN
Figura 4: Uso de una VPN para conectar dos computadoras en la misma LAN
Las VPNs permiten que la LAN del departamento esté físicamente conectada a la
interred corporativa, pero separada por un servidor por VPN. Nótese que el
servidor VPN NO está actuando como un ruteador entre la interred corporativa y la
LAN del departamento. Un ruteador interconectaría las dos redes, permitiendo que
todo mundo tuviera acceso a la LAN sensible. Al utilizar una VPN, el administrador
de la red puede asegurar que sólo aquellos usuarios en la interred corporativa que
tienen el nivel adecuado (basado en una política de lo que necesiten saber dentro
de la compañía) puede establecer una VPN con el servidor VPN y tener acceso a
los recursos protegidos del departamento. Adicionalmente, todas las
comunicaciones a través de la VPN pueden encriptarse para efectos de
confidencialidad de datos. Aquellos usuarios que no tienen el nivel adecuado no
podrán ver la LAN del departamento.
Requerimientos básicos de la VPN
Típicamente, al implementar una solución de red remota, una compañía desea
facilitar un acceso controlado a los recursos y a la información de la compañía. La
solución deberá permitir la libertad para que los clientes roaming o remotos
autorizados se conecten fácilmente a los recursos corporativos de la red de área
local (LAN), y la solución también deberá permitir que las oficinas remotas se
conecten entre sí para compartir recursos e información (conexiones de LAN a
LAN). Finalmente, la solución debe garantizar la privacidad y la integridad de los
Microsoft Windows NT Server 5
datos al viajar a través de Internet público. Las mismas cuestiones aplican en el
caso de datos sensibles que viajan a través de una red corporativa.
Por lo tanto, como mínimo, una solución de VPN debe proporcionar todo lo
siguiente:
• Autenticación de usuario. La solución deberá verificar la identidad de un
usuario y restringir el acceso de la VPN a usuarios autorizados. Además, la
solución deberá proporcionar registros de auditoría y contables para mostrar
quién accedió a qué información y cuándo.
• Administración de dirección. La solución deberá asignar una dirección al
cliente en la red privada y deberá asegurarse que las direcciones privadas se
mantengan así.
• Encriptación de datos. Los datos que viajan en una red pública no podrán
ser leídos por clientes no autorizados en la red.
• Administración de llaves. La solución deberá generar y renovar las llaves de
encriptación para el cliente y para el servidor.
• Soporte de protocolo múltiple. La solución deberá poder manejar protocolos
comunes utilizados en las redes públicas. Estos incluyen Protocolo de Internet
(IP), Central de paquete de Internet (IPX), etc.
Una solución de VPN de Internet basada en un Protocolo de túnel de punto a punto
(PPTP) o un Protocolo de túnel de nivel 2 (L2TP) cumple con todos estos
requerimientos básicos y aprovecha la amplia disponibilidad de Internet a nivel
mundial. Otras soluciones, incluyendo el Protocolo de seguridad IP (IPSec),
cumplen con algunos de estos requerimientos, y siguen siendo útil para situaciones
específicas.
El resto de este documento analiza los conceptos, protocolos y componentes de la
VPN en mayor detalle.
Microsoft Windows NT Server 6
Trabajar en un sistema de túnel es un método de utilizar una infraestructura de la
red para transferir datos de una red sobre otra. Los datos que serán transferidos (o
carga útil) pueden ser las tramas (o paquetes) de otro protocolo. En lugar de enviar
una trama a medida que es producida por el nodo originador, el protocolo de túnel
encapsula la trama en un encabezado adicional. El encabezado adicional
proporciona información de enrutamiento de tal manera que la carga útil
encapsulada pueda viajar a través de la red intermedia.
Entonces, se pueden enrutar los paquetes encapsulados entre los puntos finales
del túnel sobre la red. La trayectoria lógica a través de la cual viajan los paquetes
encapsulados en la red se le llama un túnel. Una vez que las tramas encapsuladas
llegan a su destino sobre la red se desencapsulan y se envían a su destino final.
Nótese que este sistema de túnel incluye todo este proceso (encapsulamiento,
transmisión y desencapsulamiento de paquetes).
Figura 5: Túneles
Nótese que la interred de tránsito puede ser cualquier interred, el Internet es una
interred pública y es el ejemplo del mundo real más conocido. Existen muchos
otros ejemplos de túneles que pueden realizarse sobre interredes corporativas. Y
si bien Internet proporciona una de las interredes más penetrantes y económicas,
las referencias a Internet en este documento se pueden reemplazar por cualquier
otra interred pública o privada que actúe como una interred de tránsito.
Las tecnologías de túnel existen desde hace tiempo. Algunos ejemplos de
tecnologías maduras incluyen:
• Túneles SNA sobre interredes IP. Cuando se envía tráfico de la Arquitectura
de la red del sistema (SNA) a través de una interred IP corporativa, la trama
SNA se encapsula en un encabezado UPN e IP.
• Túneles IPX para Novell NetWare sobre interredes IP. Cuando un paquete
IPX se envía a un servidor NetWare o ruteador IPX, el servidor o ruteador
envuelve el paquete IPX en un encabezado UDP e IP, y luego lo envía a través
ASPECTOS BASICOS DE
TUNELES
Microsoft Windows NT Server 7
de una interred IP. El ruteador IP a IPX de destino quita el encabezado UPD e
IP, y transmite el paquete al destino IPX.
Además, se han introducido en los últimos años nuevas tecnologías de sistemas de
túneles. Estas tecnologías más nuevas, que son el enfoque principal de este
documento, incluyen:
• Protocolo de túnel de punto a punto (PPTP). PPTP permite que se encripte
el tráfico IP, IPX o NetBEUI y luego se encapsule en un encabezado IP para
enviarse a través de una red corporativa IP o una red pública IP, como
Internet.
• Protocolo de túnel de nivel 2 (L2TP). L2TP permite que se encripte el tráfico
IP, IPX o NetBEUI y luego se envíe sobre cualquier medio que dé soporte a la
entrega de datagramas punto a punto, como IP, X.25, Frame Relay o ATM.
• Modo de túnel de seguridad IP (IPSec). El modo de túnel IPSec permite que
se encripten las cargas útiles IP y luego se encapsulen en un encabezado IP
para enviarse a través de una red corporativa IP o una red pública IP como
Internet.
Protocolos de túneles
Para que se establezca un túnel tanto el cliente del túnel como el servidor del túnel
deberán utilizar el mismo protocolo de túnel.
La tecnología de túnel se puede basar ya sea en el protocolo del túnel de Nivel 2 ó
de Nivel 3. Estos niveles corresponden al Modelo de referencia de interconexión de
sistemas abiertos (OSI). Los protocolos de nivel 2 corresponden al nivel de Enlace
de datos, y utilizan tramas como su unidad de intercambio. PPTP y L2TP y el envío
de nivel 2 (L2F) son protocolos de túnel de Nivel 2; ambos encapsulan la carga útil
en una trama de Protocolo de punto a punto (PPP) que se enviará a través de la
red. Los protocolos de Nivel 3 corresponden al nivel de la red y utilizan paquetes.
IP sobre IP y el modo de túnel de seguridad IP (IPSec) son ejemplos de los
protocolos de túnel de Nivel 3. Estos protocolos encapsulan los paquetes IP en un
encabezado adicional IP antes de enviarlos a través de una red IP.
Cómo funcionan los túneles
Para las tecnologías de túnel de Nivel 2 como PPTP y L2TP, un túnel es similar a
una sesión; los dos puntos finales del túnel deben estar de acuerdo respecto al
túnel y deben negociar las variables de la configuración, como son asignación de
dirección o los parámetros de encriptación o de compresión. En la mayoría de los
casos, los datos que se transfieren a través del túnel se envían utilizando
protocolos basados en datagramas. Se utiliza un protocolo para mantenimiento del
túnel como el mecanismo para administrar al mismo.
Por lo general, las tecnologías del túnel de Nivel 3 suponen que se han manejado
fuera de banda todos los temas relacionados con la configuración, normalmente
por medio de procesos manuales. Sin embargo, puede no haber una fase de
Microsoft Windows NT Server 8
mantenimiento de túnel. Para los protocolos de Nivel 2 (PPTP y L2TP), se debe
crear, mantener y luego dar por terminado un túnel.
Una vez que se establece el túnel, se pueden enviar los datos a través del mismo.
El cliente o el servidor del túnel utilizan un protocolo de transferencia de datos del
túnel para preparar los datos para su transferencia. Por ejemplo, cuando el cliente
del túnel envía una carga útil al servidor del túnel, el cliente del túnel adjunta
primero un encabezado de protocolo de transferencia de datos de túnel a la carga
útil. Luego, el cliente envía la carga útil encapsulada resultante a través de la red, la
cual lo enruta al servidor del túnel. El servidor del túnel acepta los paquetes, quita
el encabezado del protocolo de transferencia de datos del túnel y envía la carga útil
a la red objetivo. La información que se envía entre el servidor del túnel y el cliente
del túnel se comporta de manera similar.
Los protocolos del túnel y los requerimientos básicos del túnel
Debido a que se basan en protocolos PPP bien definidos, los protocolos de Nivel 2
(como PPTP y L2TP) heredan un conjunto de funciones útiles. Como se señala
más adelante, estas funciones, y sus contrapartes de Nivel 3 cubren los
requerimientos básicos de la VPN.
• Autenticación de usuario. Los protocolos de túnel Nivel 2 heredan los
esquemas de autenticación del usuario de PPP, incluyendo los métodos EAP
que se comentan a continuación. Muchos de los esquemas de túnel de Nivel 3
suponen que los puntos finales han sido bien conocidos (y autenticados) antes
de que se estableciera el túnel. Una excepción es la negociación IPSec
ISAKMP, la cual proporciona una autenticación mutua de los puntos finales del
túnel. (Nótese que la mayor parte de las implementaciones IPSec dan soporte
sólo a certificados basados en equipo, más que en certificados de usuarios.
Como resultado, cualquier usuario con acceso a uno de los equipos de punto
final puede utilizar el túnel. Se puede eliminar esta debilidad potencial de
seguridad cuando se conjunta el IPSec con un protocolo de Nivel 2 como el
L2TP.)
• Soporte de tarjeta de señales. Al utilizar el Protocolo de autenticación
ampliable (EAP), los protocolos de túnel Nivel 2 pueden dar soporte a una
amplia variedad de métodos de autenticación, incluyendo contraseñas de una
sola vez, calculadores criptográficos y tarjetas inteligentes. Los protocolos de
túnel Nivel 3 pueden utilizar métodos similares; por ejemplo, IPSec define la
Autenticación de los certificados de llaves públicas en su negociación
ISAKMP/Oakley.
• Asignación de dirección dinámica. El túnel de Nivel 2 da soporte a la
asignación dinámica de direcciones de clientes basadas en un mecanismo de
negociación de Protocolo de control de la red (NCP). Por lo general, los
esquemas de túnel de Nivel 3 suponen que ya se ha asignado una dirección
antes de la iniciación del túnel. Los esquemas para la asignación de
direcciones en el modo de túnel IPSec están actualmente en desarrollo y no
Microsoft Windows NT Server 9
están disponibles aún.
• Compresión de datos. Los protocolos de túnel Nivel 2 dan soporte a
esquemas de compresión basados en PPP. Por ejemplo, las implementaciones
de Microsoft tanto de PPTP como L2TP utilizan Microsoft Point-to-Point
Compression (MPPC). La IETF está investigando mecanismos similares (como
la compresión IP) para los protocolos de túnel Nivel 3.
• Encriptación de datos. Los protocolos de túnel Nivel 2 dan soporte a
mecanismos de encriptación de datos basados en PPP. La implementación de
Microsoft de PPTP da soporte al uso opcional de Microsoft Point-to-Point
Encription (MPPE), basado en el algoritmo RSA/RC4. Los protocolos de túnel
Nivel 3 pueden utilizar métodos similares; por ejemplo, IPSec define varios
métodos de Encriptación opcional de datos que se negocian durante el
intercambio ISAKMP/Oakley . La implementación de Microsoft del protocolo
L2TP utiliza la encriptación IPSec para proteger el flujo de datos del cliente al
servidor del túnel.
• Administración de llaves. MPPE, un protocolo de Nivel 2, se basa en las
claves iniciales generadas durante la Autenticación del usuario y luego las
renueva periódicamente. IPSec negocia explícitamente una llave común
durante el intercambio ISAKMP y también las renueva periódicamente.
• Soporte de protocolo múltiple. El sistema de túnel de Nivel 2 da soporte a
protocolos múltiples de carga útil, lo cual hace más fácil para los clientes de
túnel tener acceso a sus redes corporativas utilizando IP, IPX, NetBEUI, etc.
En contraste, los protocolos de túnel Nivel 3, como el modo de túnel IPSec,
típicamente dan soporte sólo a redes objetivo que utilizan el protocolo IP.
Protocolo de punto a punto (PPP)
Debido a que los protocolos de Nivel 2 dependen principalmente de las funciones
originalmente especificadas para PPP, vale la pena examinar este protocolo más
de cerca. PPP se diseñó para enviar datos a través de conexiones de marcación o
de punto a punto dedicadas. PPP encapsula paquetes de IP, IPX y NetBEUI dentro
de las tramas del PPP y luego transmite los paquetes encapsulados del PPP a
través de un enlace punto a punto. El PPP se utiliza entre un cliente de marcación y
un NAS.
Existen cuatro fases distintivas de negociación en una sesión de marcación del
PPP . Cada una de estas cuatro fases debe completarse de manera exitosa antes
de que la conexión del PPP esté lista para transferir los datos del usuario. Estas
fases se explican más adelante.
Fase1: Establecer el enlace del PPP
PPP utiliza el Protocolo de control de enlace (LCP) para establecer, mantener y
terminar la conexión física. Durante la fase LCP inicial, se seleccionan las opciones
básicas de comunicación. Nótese que durante la fase de establecimiento de enlace
Microsoft Windows NT Server 10
(Fase 1), se seleccionan los protocolos de Autenticación, pero no se implementan
efectivamente hasta la fase de Autenticación de conexión (Fase 2). De manera
similar, durante el LCP, se toma una decisión en cuanto a que si dos iguales
negociarán el uso de compresión y/o encriptación. Durante la Fase 4 ocurre la
elección real de algoritmos de compresión/encriptación y otros detalles.
Fase 2: Autenticar al usuario
En la segunda fase, la PC cliente presenta las credenciales del usuario al servidor
de acceso remoto. Un esquema seguro de Autenticación proporciona protección
contra ataques de reproducción y personificación de clientes remotos. (Un ataque
de reproducción ocurre cuando un tercero monitorea una conexión exitosa y utiliza
paquetes capturados para reproducir la respuesta del cliente remoto, de tal manera
que pueda lograr una conexión autenticada. La personificación del cliente remoto
ocurre cuando un tercero se apropia de una conexión autenticada. El intruso
espera hasta que se haya autenticado la conexión y luego atrapa los parámetros de
conversación, desconecta al usuario autenticado y toma control de la conexión
autenticada.)
La mayoría de las implementaciones del PPP proporcionan métodos limitados de
Autenticación, típicamente el Protocolo de autenticación de contraseña (PAP), el
Protocolo de autenticación de saludo Challenge (CHAP) y Microsoft Challenge
Handshake Authentication Protocol (MSCHAP).
• Protocolo de autenticación de contraseña (PAP). El PAP es un esquema
simple y claro de autenticación de texto. El NAS solicita al usuario el nombre y
la contraseña y el PAP le contesta el texto claro (no encriptado). Obviamente,
este esquema de autenticación no es seguro ya que un tercero podría capturar
el nombre y la contraseña del usuario y utilizarlos para tener un acceso
subsecuente al NAS y todos los recursos que proporciona el mismo. PAP no
proporciona ninguna protección contra ataques de reproducción o
personificación de cliente remoto una vez que se ha escrito la contraseña del
usuario.
• Protocolo de autenticación de saludo Challenge (CHAP). El CHAP es un
mecanismo de autenticación encriptado que evita la transmisión de
contraseñas reales en la conexión. El NAS envía un Challenge, que consiste
de una identificación de sesión y una extensión challenge arbitraria al cliente
remoto. El cliente remoto deberá utilizar el algoritmo de control unidireccional
MD5 para devolver el nombre del usuario y una encriptación del challenge, la
identificación de la sesión y la contraseña del cliente. El nombre del usuario se
envía sin verificar.
Microsoft Windows NT Server 11
Challenge = Identificación de sesión extensión Challenge
Respuesta = Hash MD5 (Identificación de sesion, extensión Charllenge, contraseña
de usuario),Nombre de usuario
Challenge
Respuesta
Cliente Dispositivo de
autenticación
Figura 6: El proceso CHAP
El CHAP es una mejora sobre el PAP en cuanto a que no se envía la
contraseña de texto transparente sobre el enlace. En su lugar, se utiliza la
contraseña para crear una verificación encriptada del challenge original. El
servidor conoce la contraseña del texto transparente del cliente y por lo tanto
puede duplicar la operación y comparar el resultado con la contraseña enviada
en la respuesta del cliente. El CHAP protege contra ataques de reproducción al
utilizar una extensión challenge arbitraria para cada intento de autenticación. El
CHAP protege contra la personificación de un cliente remoto al enviar de
manera impredecible challenges repetidos al cliente remoto a todo lo largo de
la duración de la conexión.
• Microsoft Challenge-Handshake Authentication Protocol (MS-CHAP).
El MS-CHAP es un mecanismo de autenticación encriptado muy similar al
CHAP. Como en el CHAP, el NAS envía un challenge, el cual consiste en una
identificación de sesión y una extensión challenge arbitraria, al cliente remoto.
El cliente remoto debe devolver el nombre del usuario y una verificación MD4
de la extensión challenge, el identificador de sesión y la contraseña MD4
verificada . Este diseño, que manipula una verificación del MD4 de la
contraseña, proporciona un nivel adicional de seguridad debido a que permite
que el servidor almacene las contraseñas verificadas en lugar de contraseñas
con texto transparente. MS-CHAP también proporciona códigos adicionales de
error, incluyendo un código de Contraseña ha expirado, así como mensajes
adicionales cliente-servidor encriptados que permiten a los usuarios cambiar
sus contraseñas. En la implementación de Microsoft del MS-CHAP, tanto el
Cliente como el NAS generan de manera independiente una llave inicial para
encriptaciones subsecuentes de datos por el MPPE. El último punto es muy
importante, ya que explica la forma en que se requiere la autenticación del MSCHAP
para poder permitir la encriptación de datos con base en MPPE.
Durante la fase 2 de la configuración del enlace del PPP, el NAS recopila los datos
de autenticación y luego valida los datos contra su propia base de datos del usuario
o contra un servidor central para la autenticación de base de datos, como el que
mantiene un Controlador del dominio primario Windows NT, un servidor de Servicio
remoto de usuario con marcación de autenticación (RADIUS).
Microsoft Windows NT Server 12
Fase3: Control de rellamado del PPP.
La implementación de Microsoft del PPP incluye una Fase opcional de control de
rellamado. Esta fase utiliza el Protocolo de control de rellamado (CBCP)
inmediatamente después de la fase de autenticación. Si se configura para
rellamado, después de la autenticación, se desconectan tanto el cliente remoto
como el NAS. Entonces, el NAS vuelve a llamar al cliente remoto en el número
telefónico especificado. Esto proporciona un nivel adicional de seguridad a las
redes de marcación. El NAS permitirá conexiones partir de los clientes remotos
que físicamente residan sólo en números telefónicos específicos.
Fase 4: Invocar los protocolo(s) a nivel de red
Una vez que se hayan terminado las fases previas, PPP invoca los distintos
Protocolos de control de red (NCPs) que se seleccionaron durante la fase de
establecimiento de enlace (Fase1) para configurar los protocolos que utiliza el
cliente remoto. Por ejemplo, durante esta fase el Protocolo de control de IP (IPCP)
puede asignar una dirección dinámica a un usuario de marcación. En la
implementación del PPP de Microsoft, el protocolo de control de compresión se
utiliza para negociar tanto la compresión de datos (utilizando MPPC) como la
encriptación de datos (utilizando MPPE) por la simple razón de que ambos se
implementan en la misma rutina.
Fase de transferencia de datos
Una vez que se han terminado las cuatro fases de negociación, PPP empieza a
transferir datos hacia y desde los dos iguales. Cada paquete de datos transmitidos
se envuelve en un encabezado del PPP el cual quita el sistema receptor. Si se
seleccionó la compresión de datos en la fase 1 y se negoció en la fase 4, los datos
se comprimirán antes de la transmisión. Si se seleccionaron y se negociaron de
manera similar la encriptación de datos, los datos (comprimidos opcionalmente) se
encriptarán antes de la transmisión.
Protocolo de túnel de punto a punto (PPTP)
El PPTP es un protocolo de Nivel 2 que encapsula las tramas del PPP en
datagramas del IP para transmisión sobre una red IP, como la de Internet. También
se puede utilizar el PPTP en una red privada de LAN a LAN.
El PPTP se documenta en el RFC preliminar, “Protocolo de túnel de punto a punto”
(pptp-draft-ietf - ppext - pptp - 02.txt). Este proyecto se presentó ante el IETF en junio
de 1996 por parte de las compañías miembros del Foro PPTP incluyendo Microsoft
Corporation, Ascend Communications, 3Com/Primary Access, ECI Telematics y US
Robotics (ahora 3Com).
Nota: Se deberá considerar los documentos proyecto de Internet como trabajos en
proceso. Véase www.ietf.org para copias de proyectos de Internet.
Protocolo de túnel de punto a punto (PPTP) utiliza una conexión TCP para
mantenimiento del túnel y tramas del PPP encapsuladas de Encapsulación de
Microsoft Windows NT Server 13
enrutamiento genérico (GRE) para datos de túnel. Se pueden encriptar y/o
comprimir las cargas útiles de las tramas del PPP encapsulado. La Figura 7
muestra la forma en que se ensambla el paquete del PPTP antes de la transmisión.
El dibujo muestra un cliente de marcación que crea un túnel a través de una red. El
diseño de la trama final muestra la encapsulación para un cliente de marcación
(controlador de dispositivo PPP).
Remote Client
Network Access Server
Application User Data
IP TCP User Data
UDP
TCP/IP
Stack
PPTP
Software GRE PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
TCP/IP
Stack IP UDP PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
Tunnel Server
Tunnel Internetwork
PPP
Device
Driver
IP UDP PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
PPP
Target Network
Figura 7. Construcción de un paquete PPTP
Reenvío de nivel 2 (L2F)
L2F, una tecnología propuesta por Cisco, es un protocolo de transmisión que
permite que los servidores de acceso de marcación incluyan el tráfico de marcación
Microsoft Windows NT Server 14
en el PPP y lo transmitan sobre enlaces WAN hacia un servidor L2F (un ruteador).
El servidor L2F envuelve entonces los paquetes y los inyecta en la red. A diferencia
del PPTP y L2TP, L2F no tiene un cliente definido. Nótese que L2F funciona sólo
en túneles obligatorios. (Para un análisis detallado de los túneles voluntarios y
obligatorios, véase la sección “Tipos de túneles”, más adelante en este
documento.)
Protocolo de túnel de nivel 2 (L2TP)
L2TP es una combinación del PPTP y L2F. Sus diseñadores esperan que el L2TP
represente las mejores funciones del PPTP y L2F.
L2TP es un protocolo de red que encapsula las tramas del PPP que se enviarán
sobre redes IP, X.25, Frame Relay o Modo de transferencia asíncona (ATM).
Cuando está configurado para utilizar al IP como su transporte de datagrama, L2TP
se puede utilizar como un protocolo de túnel sobre Internet. También se puede
utilizar al L2TP directamente sobre varios medios WAN (como Frame Relay) sin
nivel de transporte IP.
El L2TP se documenta en el proyecto del RFC, el Protocolo de túnel nivel 2 “L2TP”
(draft-ietf-pppext-l2tp-09.txt). Este documento se presentó al IETF en enero de
1998.
Nota: Los documentos del proyecto sobre Internet deberán considerarse como trabajos
en proceso. Véase www.ietf.org para copias de los proyectos de Internet.
El 2TP sobre las redes IP utilizan UDP y una serie de mensajes del L2TP para el
mantenimiento del túnel. El L2TP también utiliza UDP para enviar tramas del PPP
encapsuladas del L2TP como los datos enviados por el túnel. Se pueden encriptar
y/o comprimir las cargas útiles de las tramas PPP encapsuladas. La Figura 8
muestra la forma en que se ensambla un paquete L2TP antes de su transmisión. El
dibujo muestra un cliente de marcación que crea un túnel a través de una red. El
diseño final de trama muestra la encapsulación para un cliente de marcación
(controlador de dispositivos PPP). La encapsulación supone el L2TP sobre IP.
Microsoft Windows NT Server 15
Remote Client
Network Access Server
Application User Data
IP TCP User Data
UDP
TCP/IP
Stack
L2TP
Software UDP PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
TCP/IP
Stack IP UDP PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
Tunnel Server
Tunnel Internetwork
PPP
Device
Driver
IP UDP PPP IP TCP User Data
UDP
Optionally compressed and encrypted
PPP
Target Network
Figure 8. Construcción de un paquete L2TP
PPTP comparado con el L2TP
Tanto el PPTP como L2TP utilizan el PPP para proporcionar una envoltura inicial
de los datos y luego incluir encabezados adicionales para transportarlos a través de
la red. Los dos protocolos son muy similares. Sin embargo, existen diferencias
entre el PPTP y L2TP:
• El PPTP requiere que la red sea de tipo IP. El L2TP requiere sólo que los
medios del túnel proporcionen una conectividad de punto a punto orientada a
paquetes. Se puede utilizar L2TP sobre IP (utilizando UDP), circuitos virtuales
permanentes (PVCs), circuitos virtuales X.25 (VCs) o VCs ATM.
• El PPTP sólo puede soportar un túnel único entre puntos terminales. El L2TP
permite el uso de varios túneles entre puntos terminales. Con el L2TP, uno
Microsoft Windows NT Server 16
puede crear diferentes túneles para diferentes calidades de servicio.
• L2TP proporciona la compresión de encabezados. Cuando se activa la
compresión de encabezado, el L2TP opera sólo con 4 bytes adicionales,
comparado con los 6 bytes para el PPTP.
• L2TP proporciona la autenticación de túnel, mientras que el PPTP no. Sin
embargo, cuando se utiliza cualquiera de los protocolos sobre IPSec, se
proporciona la autenticación de túnel por el IPSec de tal manera que no sea
necesaria la autenticación del túnel Nivel 2.
Modo del túnel de seguridad de protocolo para Internet
(IPSec)
El IPSec es un estándar de protocolo de Nivel 3 que da soporte a la transferencia
protegida de información a través de una red IP. En su conjunto se describe con
mayor detalle en la sección de Seguridad avanzada más adelante. Sin embargo,
hay un aspecto del IPSec que debe analizarse en el contexto de los protocolos de
túnel. Además de su definición de mecanismos de encriptación para tráfico IP,
IPSec define el formato de paquete para un modo de túnel IP sobre IP,
generalmente referido como un modo de túnel IPSec. Un túnel IPSec consiste en
un cliente de túnel y un servidor de túnel, ambos configurados para utilizar los
túneles IPSec y un mecanismo negociado de encriptación.
El modo del túnel del IPSec utiliza el método de seguridad negociada (de existir)
para encapsular y encriptar todos los paquetes IP para una transferencia segura a
través de una red privada o pública IP. Entonces, se vuelve a encapsular la carga
útil encriptada con un encabezado IP de texto y se envía en la red para su entrega
a un servidor de túnel. Al recibir este datagrama, el servidor del túnel procesa y
descarta el encabezado IP de texto y luego desencripta su contenido para
recuperar el paquete original IP de carga útil. Entonces, se procesa el paquete IP
de carga útil de manera normal y se enruta su destino en la red objetivo.
El modo de túnel IPSec tiene las siguientes funciones y limitaciones:
• Sólo da soporte a tráfico IP.
• Funciona en el fondo de la pila IP; por lo tanto, las aplicaciones y protocolos de
niveles más altos heredan su comportamiento.
• Está controlado por una política de seguridad—un conjunto de reglas que se
cumplen a través de filtros. Esta política de seguridad establece los
mecanismos de encriptación y de túnel disponibles en orden de preferencia y
los métodos de autenticación disponibles, también en orden de preferencia.
Tan pronto como existe tráfico, los dos equipos realizan una autenticación
mutua, y luego negocian los métodos de encriptación que se utilizarán. En lo
subsecuente, se encripta todo el tráfico utilizando el mecanismo negociado de
encriptación y luego se envuelve en un encabezado de túnel.
Para más información sobre el IPSec, refiérase a la sección “Seguridad Avanzada“
Microsoft Windows NT Server 17
más adelante en este documento.
Tipos de túnel
Se pueden crear túneles en diferentes formas.
• Túneles voluntarios: Una computadora de usuario o de cliente puede emitir
una solicitud VPN para configurar y crear un túnel voluntario. En este caso, la
computadora del usuario es un punto terminal del túnel y actúa como un cliente
del túnel.
• Túneles obligatorios: Un servidor de acceso de marcación capaz de soportar
una VPN configura y crea un túnel obligatorio. Con un túnel obligatorio, la
computadora del usuario deja de ser un punto terminal del túnel. Otro
dispositivo, el servidor de acceso remoto, entre la computadora del usuario y el
servidor del túnel, es el punto terminal del túnel y actúa como el cliente del
túnel.
A la fecha, los túneles voluntarios han probado ser el tipo más popular de túnel. Las
siguientes secciones describen cada uno de estos tipos de túnel en mayor detalle.
Túneles voluntarios
Un túnel voluntario ocurre cuando una estación de trabajo o un servidor de
enrutamiento utiliza el software del cliente del túnel para crear una conexión virtual
al servidor del túnel objetivo. Para poder lograr esto se debe instalar el protocolo
apropiado de túnel en la computadora cliente. Para los protocolos que se analizan
en este documento, los túneles voluntarios requieren una conexión IP (ya sea a
través de una LAN o marcación).
En una situación de marcación, el cliente debe establecer una conexión de
marcación para conectarse a la red antes de que el cliente pueda establecer un
túnel. Este es el caso más común. El mejor ejemplo de esto es el usuario de
Internet por marcación, que debe de marcar a un ISP y obtener una conexión a
Internet antes de que se pueda crear un túnel sobre Internet.
Para una PC conectada a una LAN, el cliente ya tiene una conexión a la red que le
puede proporcionar un enrutamiento a las cargas útiles encapsuladas al servidor
del túnel LAN elegido. Este sería el caso para un cliente en una LAN corporativa
que inicia un túnel para alcanzar una sub-red privada u oculta en la misma LAN
(como sería el caso de la red de Recursos Humanos que se analizó previamente).
Es una equivocación común que las VPNs requieran una conexión de marcación.
Sólo requieren de una red IP. Algunos clientes (como las PCs del hogar) utilizan
conexiones de marcación al Internet para establecer transporte IP. Esto es un paso
preliminar en la preparación para la creación de un túnel, y no es parte del
protocolo del túnel mismo.
Túneles obligatorios
Varios proveedores que venden servidores de acceso de marcación han
Microsoft Windows NT Server 18
implementado la capacidad para crear un túnel en nombre del cliente de
marcación. La computadora o el dispositivo de red que proporciona el túnel para la
computadora del cliente es conocida de varias maneras como: Procesador frontal
(FEP) en PPTP, un Concentrador de acceso a L2TP (LAC) en L2TP o un gateway
de seguridad IP en el IPSec. Para los propósitos de este documento, el término
FEP se utilizará para describir esta funcionalidad, sin importar el protocolo de túnel.
Para llevar a cabo esta función, el FEP deberá tener instalado el protocolo
apropiado de túnel y deberá ser capaz de establecer el túnel cuando se conecte la
computadora cliente.
Cliente de
marcación
Túnel
Conexión PPP
FEP
ISP
Túnel
Internet
intranet
Túnel
Figura 9: Túneles obligatorios
En el ejemplo de Internet, la computadora cliente coloca una llamada de marcación
al NAS activado por los túneles en el ISP. Por ejemplo, una empresa puede haber
contratado con un ISP para instalar un conjunto nacional de FEPs. Estos FEPs
pueden establecer túneles a través de Internet a un servidor de túnel conectado a
la red privada de la empresa, consolidando así las llamadas de diferentes
ubicaciones geográficas en una conexión única de Internet en la red corporativa.
Esta configuración se conoce como “túnel obligatorio” debido a que el cliente está
obligado a utilizar el túnel creado por FEP. Una vez que se realiza la conexión
inicial, todo el tráfico de la red de y hacia el cliente se envía automáticamente a
través del túnel. En los túneles obligatorios, la computadora cliente realiza una
conexión única PPP y, cuando un cliente marca en el NAS, se crea un túnel y todo
el tráfico se enruta automáticamente a través de éste. Se puede configurar un FEP
para hacer un túnel a todos los clientes de marcación hacia un servidor específico
del túnel. De manera alterna, el FEP podría hacer túneles individuales de los
clientes basados en el nombre o destino del usuario.
A diferencia de los túneles por separado creados para cada cliente voluntario, un
túnel entre el FEP y servidor del túnel puede estar compartido entre varios clientes
de marcación. Cuando un segundo cliente marca al servidor de acceso (FEP) para
alcanzar un destino para el cual ya existe un túnel, no hay necesidad de crear una
nueva instancia del túnel entre el FEP y el servidor del túnel. El tráfico de datos
para el nuevo cliente se transporta sobre el túnel existente. Ya que puede haber
varios clientes en un túnel único, el túnel no se termina hasta que se desconecta el
último usuario del túnel.
Microsoft Windows NT Server 19
Debido a que Internet facilita la creación de VPNs desde cualquier lugar, las redes
necesitan fuertes funciones de seguridad para evitar el acceso no deseado a redes
privadas y proteger los datos privados cuando viajan a través de redes públicas. Ya
se ha analizado la autenticación de usuario y la encriptación de datos. Esta sección
proporciona un breve análisis de capacidades más sólidas de autenticación y
encriptación que estarán disponibles con EAP e IPSec. Empezaremos con una
descripción general de la encriptación de llaves públicas y certificados basados en
llaves públicas, ya que éstos jugarán un papel importante en las nuevas funciones
de seguridad EAP e IPSec que se encuentran ahora en desarrollo por Microsoft y
otros proveedores de software.
Encriptación simétrica vs. encriptación asimétrica
(Llaves privadas vs. llaves públicas)
La encriptación simétrica o de llave privada (también conocida como encriptación
convencional) está basada en una llave secreta que comparten ambas partes que
se comunican. La parte emisora utiliza la llave secreta como parte de la operación
matemática para encriptar (o codificar) texto plano a texto cifrado. La parte
receptora utiliza la misma llave secreta para desencriptar (o descifrar) el texto
cifrado a texto plano. Ejemplos de los esquemas de encriptación simétrica son el
algoritmo RSA RC4 (que proporciona la base de Microsoft Point-to-Point Encription
(MPPE), el Estándar de encriptación de datos (DES), el Algoritmo de encriptación
de datos internacional (IDEA) y la tecnología de encriptación Skipjack propuesta
por el gobierno de Estados Unidos (e implementada en el Chip Cliper).
La encriptación asimétrica o de llave pública utiliza dos llaves diferentes para cada
usuario: una es una llave privada conocida sólo por este usuario; la otra es una
llave pública correspondiente, que es accesible para todos. Las llaves privadas
públicas están matemáticamente relacionadas con el algoritmo de encriptación. Se
utiliza una llave para encriptación y la otra para la desencriptación, dependiendo de
la naturaleza del servicio de comunicación que se esté implementando.
Además, las tecnologías de encriptación de llaves públicas permiten que se
coloquen firmas digitales en los mensajes. Una firma digital utiliza la llave privada
del remitente para codificar alguna parte de los mensajes. Cuando se recibe el
mensaje, el receptor utiliza la llave pública del remitente para descifrar la firma
digital como una manera de verificar la identidad del remitente.
Certificados
Con la encriptación simétrica, tanto el remitente como el destinatario cuentan con
una llave secreta compartida. La distribución de la llave secreta debe ocurrir (con
la protección adecuada) antes de cualquier comunicación encriptada. Sin
embargo, con la encriptación asimétrica, el remitente utiliza una llave privada para
encriptar o firmar digitalmente los mensajes, mientras que el receptor utiliza una
llave pública para descifrar estos mensajes. La llave pública puede distribuirse
libremente a todos los que necesiten recibir mensajes encriptados o firmados
FUNCIONES DE
SEGURIDAD
AVANZADAS
Microsoft Windows NT Server 20
digitalmente. El remitente necesita proteger cuidadosamente sólo la llave privada.
Para garantizar la integridad de la llave pública se publica con un certificado. Un
certificado (o certificado de llave pública) es una estructura de datos que está
firmada digitalmente por una autoridad certificadora (CA); una autoridad en la que
los usuarios del certificado pueden confiar. El certificado contiene varios valores,
como el nombre y el uso del certificado, la información que identifica al propietario
de la llave pública, la llave pública misma, una fecha de expiración y el nombre de
la autoridad certificadora. La CA utiliza su llave privada para firmar el certificado.
Si el receptor conoce la llave pública de la autoridad certificadora, el receptor puede
verificar que el certificado sea, en efecto, de esa CA y, por lo tanto, que contiene
información confiable y una llave pública válida. Los certificados se pueden
distribuir de manera electrónica (a través de acceso al Web o correo electrónico),
en tarjetas inteligentes o en discos flexibles.
En resumen, los certificados de llaves públicas proporcionan un método
conveniente y confiable para verificar la identidad de un remitente. IPSec puede
utilizar de manera opcional este método para la autenticación de extremo a
extremo. Los servidores de acceso remoto pueden utilizar certificados de llave
pública para la autenticación de usuarios, como se describe en la sección
“Seguridad a nivel de transacción (EAP-TLS)“, más adelante.
Protocolo ampliable de Autenticación (EAP)
Como se señaló anteriormente en este documento, la mayor parte de las
implementaciones del PPP proporcionan métodos de autenticación muy limitados.
El EAP es una extensión propuesta por el IETF al PPP que permite que se
empleen mecanismos arbitrarios de autenticación para la validación de una
conexión PPP. El EAP se diseñó para permitir la adición dinámica de módulos
conectables de autenticación tanto en el extremo del cliente como del servidor de
una conexión. Esto permite que los proveedores cuenten con un nuevo esquema
de autenticación en cualquier momento. El EAP proporciona la más alta flexibilidad
en cuanto a autenticaciones únicas y variación de las mismas.
El EAP se implementará en Microsoft® Windows® 2000.
Seguridad a nivel de transacción (EAP-TLS)
La EAP-TLS ha sido presentada ante el IETF como una propuesta proyecto para
un fuerte método de autenticación basado en certificados de llaves públicas. Con la
EAP-TLS, un cliente presenta un certificado de usuario a un servidor de marcación,
mientras que al mismo tiempo, el servidor presenta un certificado de servidor al
cliente. El primero proporciona una sólida autenticación de usuario al servidor; el
segundo proporciona la garantía de que el usuario ha llegado al servidor que
esperaba. Ambos sistemas dependen de una cadena de autoridades confiables
para verificar la validez del certificado ofrecido.
Se puede almacenar el certificado del usuario en la PC del cliente de marcación, o
se puede almacenar en una tarjeta inteligente externa. En ambos casos, no se
Microsoft Windows NT Server 21
puede tener acceso a certificados sin alguna forma de identificación de usuario
(número NIP o intercambio de nombre/contraseña) entre el usuario y la PC cliente.
Este enfoque cumple con el criterio de “algo que sabes más algo que tienes” que
recomiendan la mayoría de los expertos en seguridad.
La EAP-TLS es un método EAP específico que se implementará en Microsoft
Windows 2000. Al igual que MS-CHAP, EAP-TLS devolverá una llave de
encriptación para activar la encriptación de datos subsecuentes por MPPE.
Seguridad IP (IPSec)
La Seguridad de protocolo de Internet (IPSec) fue diseñada por el IETF como un
mecanismo de extremo a extremo para garantizar la seguridad de los datos en
comunicaciones basadas en IP. Se ha definido a IPSec en una serie de RFCs,
especialmente RFCs 1825, 1826 y 1827, las cuales definen la arquitectura global,
un encabezado de autenticación para verificar la integridad de los datos, y Carga
útil de seguridad de encapsulación tanto para la integridad de los datos como para
la encriptación de los mismos.
La IPSec define dos funciones que aseguran la confidencialidad: encriptación de
datos e integridad de datos. Como lo definió Internet Engineering Task Force,
IPSec utiliza un Encabezado de autenticación (AH) para proporcionar la
autenticación e integridad de la fuente sin encriptación, y la Carga útil de seguridad
encapsulada (ESP) para proporcionar la autenticación y la integridad junto con la
encriptación. Con la Seguridad IP, sólo el remitente y el receptor conocen las
llaves de seguridad. Si los datos de autenticación son válidos, el receptor sabe que
la comunicación provino del remitente, y que no se cambió en su tránsito.
Se puede considerar que IPSec es un nivel inferior a la pila TCP/IP. Este nivel está
controlado por una política de seguridad en cada equipo y una asociación
negociada de seguridad entre el remitente y el receptor. La política consiste en un
conjunto de filtros y comportamientos de seguridad asociados. Si la dirección IP, el
protocolo y el número de puerto de un paquete corresponde con un filtro, entonces
el paquete está sujeto al comportamiento de seguridad asociado.
Asociación de seguridad negociada
Este primer paquete acciona una negociación de seguridad entre el remitente y el
receptor. ISAKMP/Oakley es el protocolo estándar para esta negociación. Durante
un intercambio ISAKMP/Oakley los dos equipos acuerdan sobre el método de
autenticación y de seguridad de los datos, realizan una autenticación mutua y
después generan una llave compartida para una encriptación subsecuente de los
datos.
Después de que se ha establecido una asociación de seguridad, se puede
proceder con la transmisión de datos para cada máquina aplicando el tratamiento
de seguridad de datos a los paquetes que se transmitan al receptor remoto. El
tratamiento puede simplemente asegurar la integridad de los datos transmitidos o
puede encriptarlos también. A continuación se analizan estas opciones.
Microsoft Windows NT Server 22
Encabezado de autenticación
La integridad de los datos y la autenticación de los mismos para las cargas útiles IP
pueden proporcionarse por medio de un encabezado de autenticación localizado
entre el encabezado IP y el encabezado de transporte. El encabezado de
autenticación incluye los datos de autenticación y un número de secuencia, los
cuales se usan conjuntamente para verificar el remitente, asegurar que el mensaje
no se haya modificado en el tránsito y evitar un ataque de reproducción.
El encabezado de autenticación IPSec no proporciona encriptación de datos; se
pueden enviar mensajes de textos transparentes y el encabezado de autenticación
asegura que se hayan originado en un usuario específico y no se hayan modificado
en el tránsito.
Encabezado de seguridad de encapsulación
Tanto para la confidencialidad como para la protección de los datos de la captura
de un tercero, la Carga útil de seguridad de encapsulación (ESP) proporciona un
mecanismo para encriptar la carga útil IP. La ESP también proporciona servicios
de autenticación e integridad de los datos; por lo tanto, los encabezados de la ESP
son una alternativa a los encabezados AH en los paquetes IPSec.
Microsoft Windows NT Server 23
Al seleccionar una tecnología VPN, es importante considerar los asuntos
administrativos. Las redes grandes necesitan almacenar información de directorios
por usuario en un almacenamiento centralizado de datos, o servicio de directorio,
de tal manera que los administradores y las aplicaciones puedan agregar, modificar
o consultar esta información. Cada servidor de acceso de datos o túnel podría
mantener su propia base de datos interna de propiedades por usuario, como
nombres, contraseñas y atributos de permisos de marcación. Sin embargo, debido
a que administrativamente no es posible mantener cuentas múltiples de usuarios
en servidores múltiples y mantenerlas actualizadas de manera simultánea, la
mayoría de los administradores establecen una base de datos de cuenta maestra
en el Servidor del directorio o en el Controlador de dominio primario, o un servidor
RADIUS.
Soporte en RAS
Microsoft Remote Access Server (RAS) está diseñado para trabajar con la
información por usuario almacenada en el controlador de dominio o en un servidor
RADIUS. Al usar un controlador de dominio se simplifica la administración del
sistema debido a que los permisos de marcación son un subconjunto de la
información por usuario que el administrador ya está manejando en una base de
datos única.
Microsoft RAS fue diseñado originalmente como un servidor de acceso para los
usuarios de marcación. RAS es también un servidor de túnel para las conexiones
PPTP y L2TP. Por consiguiente, estas soluciones VPN de Nivel 2 heredan toda la
infraestructura de administración que ya se encuentra en las redes de marcación.
En Windows 2000, RAS aprovechará los nuevos Servicios de directorio, una base
de datos duplicada en toda la empresa con base en el Protocolo de acceso de
directorio ligero (LDAP). El LDAP es un protocolo estándar de la industria para
tener acceso a los servicios de directorio, y fue desarrollado como una alternativa
más simple al protocolo X.500 DAP. El LDAP es ampliable, independiente del
proveedor y se basa en estándares. Esta integración con el DS permitirá que un
administrador asigne una variedad de propiedades de conexión para las sesiones
de marcación o VPN a usuarios individuales o grupos. Estas propiedades pueden
definir filtros por usuario, métodos de autenticación o encriptación requeridos,
limitaciones por hora del día, etc.
Escalabilidad
La redundancia y el balance de carga se logran utilizando DNS round-robin para
dividir las solicitudes entre un número de servidores de túnel VPN que comparten
un perímetro común de seguridad. Un perímetro de seguridad cuenta con un
nombre DNS externo—por ejemplo, vpnx.support.bigcompany.com—y varias
direcciones IP, y las cargas se distribuyen de manera aleatoria a través de todas
las direcciones IP. Todos los servidores pueden autenticar solicitudes de acceso
contra una base de datos compartida, como un Controlador de Dominio Windows
ADMINISTRACION DEL
USUARIO
Microsoft Windows NT Server 24
NT. Nótese que las bases de datos del dominio Windows NT se duplican por
diseño.
RADIUS
El protocolo del Servicio del usuario de marcación de autenticación remota
(RADIUS) es un método popular para administrar la autenticación y autorización de
usuarios remotos. El RADIUS es un protocolo muy ligero, basado en UDP. Los
servidores RADIUS se pueden localizar en cualquier lugar de Internet y
proporcionan autenticación (incluyendo PPP PAP, CHAP, MSCHAP y EAP) a su
NAS cliente.
Además, los servidores RADIUS pueden proporcionar un servicio proxy para
transferir las solicitudes de autenticación a servidores RADIUS distantes. Por
ejemplo, muchos ISPs se han unido a los consorcios para que los abonados de
roaming utilicen servicios locales desde el ISP más cercano para acceso de
marcación a Internet. Estas “alianzas de roaming” aprovechan el servicio proxy del
RADIUS. Si un ISP reconoce el nombre de un usuario como el de un abonado a la
red remota, el ISP utiliza un proxy RADIUS para enviar la solicitud de acceso a la
red adecuada.
Microsoft Windows NT Server 25
Para administrar adecuadamente un sistema VPN, los administradores de red
deberán poder rastrear quiénes utilizan el sistema y cuántas conexiones se
realizan, actividades inusuales, condiciones de error y situaciones que puedan
indicar fallas en el equipo. Esta información se puede utilizar para propósitos de
facturación, auditoria y alarma o notificación de errores.
Por ejemplo, un administrador pude necesitar conocer quién se conectó al sistema
y durante cuánto tiempo para poder preparar los datos de facturación. La actividad
inusual puede indicar un uso inapropiado del sistema o recursos inadecuados del
mismo. Un monitoreo en tiempo real del equipo (por ejemplo, una actividad
inusualmente alta en un módem e inactividad en otros) puede generar alertas que
notifiquen al administrador de la falla de un módem. El servidor de túnel pude
proporcionar toda esta información, y el sistema proporcionará los registros de
eventos, reportes y una facilidad para almacenaje de datos que maneje los datos
de manera adecuada.
Microsoft Windows NT 4.0 proporciona soporte de contabilidad, auditoría y
notificación de errores en el RAS.
El protocolo RADIUS define un conjunto de solicitudes de contabilidad de llamadas
que son independientes de las solicitudes de autenticación que hemos analizado
anteriormente. Estos mensajes del RAS al servidor RADIUS solicitan a este último
la generación de registros contables al inicio de una llamada, la terminación de la
misma y a intervalos predeterminados durante una llamada. Windows 2000
generará estas solicitudes de contabilidad RADIUS a partir de las solicitudes de
autenticación de acceso (las cuales podrían ir al Controlador de dominio o a un
servidor RADIUS). Esto permitirá que un administrador configure un servidor
RADIUS de contabilidad ya sea o no que se utilice RADIUS para autenticación.
Entonces, un servidor de contabilidad puede recopilar registros para cada conexión
VPN para un análisis posterior. Varios terceros han preparado ya paquetes de
facturación y auditoría que pueden leer estos registros de contabilidad RADIUS y
producir varios reportes útiles.
CONTABILIDAD,
AUDITORIA Y ALARMAS
Microsoft Windows NT Server 26
Como se explica en este documento, los servicios VPN permiten que los usuarios o
las empresas se conecten de manera confiable a servidores remotos, sucursales u
otras compañías sobre redes públicas y privadas, mientras mantienen una
comunicación segura. En todos estos casos, la conexión segura se muestra ante
el usuario como una comunicación de red privada—a pesar del hecho de que la
comunicación ocurre sobre una red pública. La tecnología VPN está diseñada para
abordar asuntos relacionados con la actual tendencia de los negocios hacia
operaciones globales cada vez mayores de telecomunicación y de amplia
distribución, en donde los trabajadores deben poder conectarse a los recursos
centrales y en donde los negocios deben poder comunicarse entre sí de manera
eficiente.
Este documento estratégico proporciona una descripción general de redes privadas
virtuales y describe los requerimientos básicos de tecnologías VPN útiles:
autenticación de usuario, administración de dirección, encriptación de datos,
administración de llaves y soporte de protocolos múltiples. Analiza la forma en que
los protocolos de Nivel 2, específicamente el PPTP y L2TP, cumplen con estos
requerimientos y la forma en que IPSec (un protocolo de Nivel 3) cumplirá con
estos requerimientos en el futuro.
Para mayores informes
Para información más reciente sobre Windows NT Server, revise nuestro sitio Web
en http://www.microsoft.com/communications y el Foro de Windows NT Server en
Microsoft Network (GO WORD: MSNTS).
CONCLUSION
