iOSでSMBライブラリを実装してみる(その２)～NTLM認証

Posted on 2013年12月13日(金) 02:23

Windows関連情報は運用を目的にしたものが多く、コーディング例はあんまり聞かないのでメモ的に書いておきます。

SMBの認証にはLM認証、NTLMv1認証、NTLMv2認証、Kerberos認証のいずれかを使います。
Kerberos認証は鍵交換でActiveDirectly環境想定のものなので除外。

LM認証はNTLMv1認証はだいぶ古いにもかかわらずつい最近まで使われていましたがWindows7からはデフォルト無効になっているようなのでこちらも使わない方針で行きます。
ようするに面倒なのでNTLMv2だけ対応します。
あと、まず非対応ということはあり得ないので、Unicodeだけ対応します。

さて、NTLMは「NT LAN Manager Authentication Protocol」のことらしいです。
Microsoftの仕様書名は[MS-NLMP]です。

基本的には認証情報をバイト列に並べているだけなので仕様書を読みながら実装すればなんとか出来ます。
SMB/CIFSがアライメントやら謎のpaddingやらとても実装しにくいのに比べると可変長データをpayloadにまとめているので少しだけ気楽です。

クライアント側で生成する必要があるのは、NEGOTIATE_MESSAGEとAUTHENTICATE_MESSAGEです。
前者は本当に必要な情報を連結してバイト列にしているだけなので楽勝。それでも実際実装してみると一発ではなかなか思い通りにならないのですが・・・。

後者のAUTHENTICATE_MESSAGEもほとんど同じですが、NEGOTIATE_MESSAGEに対してサーバから返されたCHALLENGE_MESSAGEに含まれる情報を使ってチャレンジレスポンスを計算する必要があります。
それがNTLMv2なわけですね。
AUTHENTICATE_MESSAGEのうち、計算が必要なのはNTLMv2 Responseというフィールドです。

といっても、使うのはmd4とmd5だけなんですね。
試行錯誤の結果正しい結果を出せるようになったのでメモ。

入力
・ドメイン（大文字のみ,UTF16LittileEndian）
・ユーザ名（大文字のみ,UTF16LittileEndian）
・パスワード(UTF16LittileEndian)
※ドメインとユーザー名は全て大文字に変換しておく
※文字列のNULLターミネーションは不要（含めない）

サーバから（CHALLENGE_MESSAGEの内容）
・Server challenge (8byte)
・TargetInfo (可変長)

（クライアント側で）生成するもの
・タイムスタンプ（8byte）
・Client challenge (8byte乱数)

１．パスワードのmd4ハッシュを求める
２．ユーザ名とドメイン名を連結する（例：「user」＋[Domain]→「USERDOMAIN」 ）
※ここを先入観でDOMAIN+USERの順番だと思い込んでハマりました・・・
３．２に対して、１を鍵として、hmac_md5を計算する
４．以下を連結する（これをblobと言うらしい）
　　署名(固定値＝0x01010000）
　　4byteの予約領域その１（0x00000000）
　　タイムスタンプ(8byte)
　　Client challenge(8byte)
　　4byteの予約領域その２（0x00000000）
　　TargetInfo
　　4byteの予約領域その３（0x00000000）
５．Server challengeと４を連結する
６．５に対して、３を鍵として、hmac_md5を計算する
７．６と４を連結する

７で出来たものがNTLMv2レスポンスになります。
ややこしいですね。

MD4はRFC 1320
MD5はRFC 1321
HMACは RFC 2104に規定されています。
なお、それぞれC言語コードが附属しています。
たいして計算量も無いので最適化も不要でしょうから、そのまま使ってもOKかと思います。ただしライセンス表記が必要です。
探せばそのあたりをクリアしたコードも見つかります。
（僕はmd4はそのまま使いました。md5は以前準備したコードがあったのでそっちを利用）

基本的に、SMBと同じく全てリトルエンディアンが使われます。
普通ネットワークバイトオーダーと言えばビッグエンディアンなんですけどね。
最初はエンディアン気にしてコード書いてましたが、どうせiPhoneもリトルエンディアンだし途中から面倒になってリトルエンディアン環境想定で作りました。

さて、これでSMBサーバと認証ができるようになりました。

次回はWindowsファイル共有に使うNETBIOS名（ホスト名）をNetBIOS over TCP/IPを使って名前解決（IPアドレスを取得する）をやってみたいと思います。
まぁ、IPアドレスでアクセスすれば良いので不要な気もしますが。。

欲を言えばBROWSERプロトコルを使ってネットワーク上のNETBIOSホスト名を自動収集したいところですが、、まぁNASとかはBonjourに対応してるから不要な気もします。

2015-05-18 修正 challengeのスペルが違うというお恥ずかしいミスがありましたのでこっそり修正。