portal认证系统服务器原理及应用

Portal认证方式具有：不需要安装认证客户端， 减少客户端的维护工作量、；便于运营，可以在Portal页面上开展业务拓展、 技术成熟等优点而被广泛应用于运营商、学校等网络。 目前在公共场合也有很多的WIFI热点.WIFI本身不加密,但是当用户访问网络的时候,会要求用户输入用户名和密码.认证成功后就可以上网了.WEB认证的特点显而易见,就是不需要特殊的客户端,有浏览器就可以了.所以,手机也可以方面的使用. 下图是WEB认证的原理图(CHAP认证): INCLUDEPICTURE "http://www.natshell.com/uploadfile/201211/20121123112000132.png" 本文所要描述的就是PortalServer的原理与算法. PortalServer 和 BAS 之间的通讯遵循华为的PORTAL v1.0协议.以下是协议格式: INCLUDEPICTURE "http://www.natshell.com/uploadfile/201211/20121123112000834.png" 以下是部分源代码和说明. typedef struct portal_header { u_int8_t ver; //版本,在本例中为1 u_int8_t type; //报文类型 u_int8_t auth_type; //认证类型,CHAP或者PHP,本文为CHAP协议 u_int8_t rsv; //保留字段,恒为零 u_int16_t sn; //序列号,用于关联报文用,在一定时间是不能重复的 u_int16_t reqid; //应答ID u_int32_t userip; //用户的IP u_int16_t userport; //用户端口,恒为零 u_int8_t errcode; //错误码,非常有用的字段 u_int8_t attrnum; //属性个数 }portal_header_t; 定义了PORTAL协议的协议头.如果属性个数不为零,那么后面将跟attrnum个属性. 以下是构造挑战报文的代码: sn=(u_int16_t)(1+(int)(9098.0*rand()/(RAND_MAX+1.0))); //随机码 req_chap->ver=ver; req_chap->type=REQ_CHALLENGE; req_chap->auth_type=CHAP; req_chap->rsv=0x00; req_chap->sn=sn; req_chap->reqid=0x00;; req_chap->userip = in->s_addr; //客户的IP req_chap->userport=0x0; req_chap->errcode=0x0; req_chap->attrnum=0x0; 当收到了type为0x02的报文,并且errcode=0x00时,说明挑战成功.接下来就可以发送认证请求报文了,以下是构造请求报文的代码: (ra->header).ver = 0x01; (ra->header).type=REQ_AUTH; (ra->header).auth_type=CHAP; (ra->header).rsv=0x00; (ra->header).sn= //新的随机码 (ra->header).reqid = req_chap->reqid; (ra->header).userip = req_chap->userip; (ra->header).userport=0x0; (ra->header).errcode=0x0; (ra->header).attrnum=0x2; 这个请求报文带两个属性.关键的CHAP密码构造代码如下: MD5_Init(&ctx); MD5_Update(&ctx, &reqid, 1); MD5_Update(&ctx, passwd, strlen(passwd)); MD5_Update(&ctx, challenge, 16); MD5_Final(d3, &ctx); 如果收到CHAP应答报文,错误代码为零的话,就说明认证成功了. 本程序的使用命令如下: cr ver protocol basip username password client_ip ver 协议版本,本文只实现了V1 protocol CHAP 或者PAP ,本文只实现了CHAP,PAP实现起来更简单. basip BAS的ip ,就是报文发送到的设备IP username 从WEB过来的用户名 password 从WEB PORTAL 过来的密码 client_ip 客户的IP地址 蓝海卓越Web Portal的组网方式通常如下： INCLUDEPICTURE "http://www.natshell.com/uploadfile/201211/20121123112001700.png" 蓝海卓越Web Portal的基本认证过程为： （1）用户连接到网络后，终端通过DHCP由BAS做DHCP-Relay，向DHCP Server要IP地址（私网或公网）；(也可能由BAS直接做DHCP Server)。 （2）用户获取到地址后，可以通过IE访问网页，BAS为该用户构造对应表项信息（基于端口号、IP），添加用户ACL服务策略（让用户只能访问portal server和一些内部服务器，个别外部服务器如DNS），并将用户访问其他地址的请求强制重定向到强制Web认证服务器进行访问。表现的结果就是用户连接上但不认证的情况下，只能访问指定的页面，浏览指定页面 上的广告、新闻等免费信息。 （3）Portal server向用户提供认证页面，在该页面中，用户输入帐号和口令，并单击"log in"按钮，也可不输入由帐号和口令，直接单击"Log in"按钮； （4）该按钮启动portal server上的Java程序，该程序将用户信息（IP地址，帐号和口令）送给网络中心设备BAS； （5）BAS利用IP地址得到用户的二层地址、物理端口号（如Vlan ID, ADSL PVC ID，PPP session ID），利用这些信息，对用户的合法性进行检查，如果用户输入了帐号，使用用户输入的帐号和口令到Radius server对用户进行认证，如果用户未输入帐号，则认为用户是固定用户，网络设备利用Vlan ID（或PVC ID）查用户表得到用户的帐号和口令，将帐号送到Radius server进行认证； （6）Radius Server返回认证结果给BAS； （7）认证通过后，BAS修改该用户的ACL，用户可以访问外部因特网或特定的网络服务；BAS开始计费。 （8）用户离开网络前，连接到portal server上，单击"断开网络"按钮，系统停止计费，删除用户的ACL和转发信息，限制用户不能访问外部网络； BRAS需要的配置： (1) 配置Web Portal认证服务器(包括webportal的IP，端口号，密钥) (2)配置认证前域(由于Web认证用户在未认证前属于非法用户，无法获取IP地址，也没有权限访问Web认证服务器，因而也无法进行认证。因此需要在认证前域配置DHCP Server，让未认证的用户先获得IP) (3)配置认证域(通过认证之后的区域，配置Radius服务器信息) (4)配置BAS接口(配置接入的用户类型为二层用户,要看具体情况，如果中间有三隔离的话，要配置为三层用户) (5)配置ACL(为了控制未认证用户只能访问Web认证服务器，需要根据未认证用户的认证前域的user-group，制定相应的ACL，使其只有访问Web认证服务器的权限，而没有其他任何权限。并将ACL应用到BAS接口上) Note：二次地址分配问题： 二次地址分配是指在802.1X或Web Portal接入方式中，初始DHCP时为用户预分配IP地址（通常为私网地址），在用户通过认证后，重新为用户分配地址（通常为公网地址）的技术。这是 因为如果在用户开机后未经过认证，DHCP时全部为用户分配公网IP地址，显然是对IP地址资源的极大浪费。采用二次地址分配则可以较为有效的解决公网地 址不足的问题，提高公网地址的利用率。 二次地址分配的配置是在BRAS上配置认证域时配置的，需要启用二次地址分配功能并配置地址池。