Autenticador

Un autenticador es un medio utilizado para confirmar la identidad de un usuario, ^{[ 1 ] [ 2 ]} es decir, para realizar la autenticación digital. Una persona se autentica en un sistema informático o aplicación demostrando que posee y controla un autenticador. ^{[ 3 ] [ 4 ]} En el caso más simple, el autenticador es una contraseña común .

Utilizando la terminología de las Directrices de Identidad Digital del NIST , ^{[ 3 ]} la parte que se va a autenticar se denomina reclamante, mientras que la parte que verifica la identidad del reclamante se denomina verificador . Cuando el reclamante demuestra con éxito al verificador que posee y controla uno o más autenticadores mediante un protocolo de autenticación establecido , el verificador puede inferir la identidad del reclamante.

Los autenticadores pueden caracterizarse en términos de secretos, factores y formas físicas.

Cada autenticador está asociado a al menos una clave secreta que el reclamante utiliza para demostrar la posesión y el control del autenticador. Dado que un atacante podría usar esta clave secreta para suplantar la identidad del usuario, la clave secreta del autenticador debe protegerse contra robos o pérdidas.

El tipo de secreto es una característica importante del autenticador. Existen tres tipos básicos de secreto de autenticador: un secreto memorizado y dos tipos de claves criptográficas, ya sea una clave simétrica o una clave privada.

Un secreto memorizado está diseñado para que el usuario lo memorice. Un ejemplo conocido de secreto memorizado es la contraseña común , también llamada código de acceso, frase de contraseña o número de identificación personal (PIN).

Un secreto de autenticación conocido tanto por el solicitante como por el verificador se denomina secreto compartido . Por ejemplo, un secreto memorizado puede o no ser compartido. Una clave simétrica es compartida por definición. Una clave privada no es compartida.

Un tipo importante de secreto que se memoriza y se comparte es la contraseña. En el caso particular de una contraseña, el autenticador es el secreto.

Un autenticador criptográfico es aquel que utiliza una clave criptográfica . Según el material de la clave, un autenticador criptográfico puede utilizar criptografía de clave simétrica o criptografía de clave pública . Ambas evitan la memorización de secretos, y en el caso de la criptografía de clave pública, tampoco existen secretos compartidos , lo cual es una distinción importante.

Entre los ejemplos de autenticadores criptográficos se incluyen los autenticadores OATH y FIDO . OATH es un acrónimo de "Open AuTHentication" (Autenticación Abierta), mientras que FIDO significa Fast IDentity Online (Identificación Rápida en Línea). Ambos son el resultado de una colaboración a nivel industrial para desarrollar una arquitectura de referencia abierta que utilice estándares abiertos y promueva la adopción de una autenticación robusta.

A modo de contraejemplo , un autenticador de contraseñas no es un autenticador criptográfico. Consulte la sección #Ejemplos para obtener más detalles.

Una clave simétrica es un secreto compartido que se utiliza para realizar criptografía de clave simétrica. El solicitante almacena su copia de la clave compartida en un autenticador de hardware específico o en un autenticador de software implementado en un teléfono inteligente. El verificador conserva una copia de la clave simétrica.

Para realizar criptografía de clave pública se utiliza un par de claves pública-privada. El verificador conoce la clave pública (y confía en ella), mientras que la clave privada correspondiente está vinculada de forma segura al autenticador. En el caso de un autenticador dedicado basado en hardware, la clave privada nunca sale del entorno del autenticador.

Un autenticador es algo único o distintivo de un usuario ( algo que posee ), se activa mediante un PIN ( algo que conoce ) o es biométrico (algo exclusivo de cada persona). Un autenticador que proporciona solo uno de estos factores se denomina autenticador de un solo factor, mientras que un autenticador multifactor incorpora dos o más factores. Un autenticador multifactor es una forma de lograr la autenticación multifactor . Una combinación de dos o más autenticadores de un solo factor no constituye una autenticación multifactor, aunque puede ser adecuada en determinadas circunstancias.

Los autenticadores pueden adoptar diversas formas físicas (excepto un secreto memorizado, que es intangible). Por ejemplo, se puede sostener un autenticador en la mano o llevarlo en la cara, la muñeca o el dedo. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

Es conveniente describir un autenticador en función de sus componentes de hardware y software. Un autenticador es de hardware o de software, dependiendo de si la clave secreta se almacena en hardware o en software, respectivamente.

Un tipo importante de autenticador basado en hardware es la clave de seguridad ^{[ 8 ]} , también conocida como token de seguridad (que no debe confundirse con tokens de acceso , tokens de sesión u otros tipos de tokens de seguridad). Una clave de seguridad almacena su secreto en hardware, lo que impide su exportación. Además, es resistente al malware, ya que el secreto nunca es accesible para el software que se ejecuta en la máquina host.

Un autenticador basado en software (a veces llamado token de software ) puede implementarse en un dispositivo electrónico de uso general, como una computadora portátil , una tableta o un teléfono inteligente . Por ejemplo, un autenticador basado en software implementado como una aplicación móvil en el teléfono inteligente del solicitante es un tipo de autenticador telefónico. Para impedir el acceso a la información secreta, un autenticador basado en software puede utilizar el entorno de ejecución confiable del procesador o un Módulo de Plataforma Confiable (TPM) en el dispositivo del cliente.

Un autenticador de plataforma está integrado en la plataforma de un dispositivo cliente específico; es decir, se implementa en el dispositivo. En cambio, un autenticador itinerante es un autenticador multiplataforma que se implementa fuera del dispositivo. Un autenticador itinerante se conecta a la plataforma del dispositivo mediante un protocolo de transporte como USB .

Las siguientes secciones describen clases específicas de autenticadores. Para una clasificación más completa, consulte las Directrices de Identidad Digital del NIST. ^{[ 9 ]}

Para utilizar un autenticador, el reclamante debe indicar explícitamente su intención de autenticarse. Por ejemplo, cualquiera de los siguientes gestos es suficiente para establecer la intención:

• El reclamante introduce una contraseña en un campo de contraseña, o
• El reclamante coloca su dedo en un lector de huellas dactilares, o
• El solicitante pulsa un botón para indicar su aprobación.

Esto último se denomina prueba de presencia del usuario (TUP). Para activar un autenticador de un solo factor ( algo que se posee ), es posible que se le solicite al solicitante que realice una TUP, lo que evita el funcionamiento no deseado del autenticador.

Una contraseña es un secreto que el solicitante debe memorizar y compartir con el verificador. La autenticación de contraseña es el proceso mediante el cual el solicitante demuestra conocerla transmitiéndola a través de la red al verificador. Si la contraseña transmitida coincide con el secreto previamente compartido, la autenticación del usuario se considera exitosa.

One-time passwords (OTPs) have been used since the 1980s. In 2004, an Open Authentication Reference Architecture for the secure generation of OTPs was announced at the annual RSA Conference.^[10][11] The Initiative for Open Authentication (OATH) launched a year later. Two IETF standards grew out of this work, the HMAC-based One-time Password (HOTP) algorithm and the Time-based One-time Password (TOTP) algorithm specified by RFC 4226 and RFC 6238, respectively. By OATH OTP, we mean either HOTP or TOTP. OATH certifies conformance with the HOTP and TOTP standards.^[12]

A traditional password (something that one knows) is often combined with a one-time password (something that one has) to provide two-factor authentication.^[13] Both the password and the OTP are transmitted over the network to the verifier. If the password agrees with the previously shared secret, and the verifier can confirm the value of the OTP, user authentication is successful.

One-time passwords are generated on demand by a dedicated OATH OTP authenticator that encapsulates a secret that was previously shared with the verifier. Using the authenticator, the claimant generates an OTP using a cryptographic method. The verifier also generates an OTP using the same cryptographic method. If the two OTP values match, the verifier can conclude that the claimant possesses the shared secret.

A well-known example of an OATH authenticator is Google Authenticator,^[14] a phone-based authenticator that implements both HOTP and TOTP.

A mobile push authenticator is essentially a native app running on the claimant's mobile phone. The app uses public-key cryptography to respond to push notifications. In other words, a mobile push authenticator is a single-factor cryptographic software authenticator. A mobile push authenticator (something that one has) is usually combined with a password (something that one knows) to provide two-factor authentication. Unlike one-time passwords, mobile push does not require a shared secret beyond the password.

After the claimant authenticates with a password, the verifier makes an out-of-band authentication request to a trusted third party that manages a public-key infrastructure on behalf of the verifier. The trusted third party sends a push notification to the claimant's mobile phone. The claimant demonstrates possession and control of the authenticator by pressing a button in the user interface, after which the authenticator responds with a digitally signed assertion. The trusted third party verifies the signature on the assertion and returns an authentication response to the verifier.

The proprietary mobile push authentication protocol runs on an out-of-band secondary channel, which provides flexible deployment options. Since the protocol requires an open network path to the claimant's mobile phone, if no such path is available (due to network issues, e.g.), the authentication process can not proceed.^[13]

A FIDOUniversal 2nd Factor (U2F) authenticator (something that one has) is a single-factor cryptographic authenticator that is intended to be used in conjunction with an ordinary web password. Since the authenticator relies on public-key cryptography, U2F does not require an additional shared secret beyond the password.

To access a U2F authenticator, the claimant is required to perform a test of user presence (TUP), which helps prevent unauthorized access to the authenticator's functionality. In practice, a TUP consists of a simple button push.

A U2F authenticator interoperates with a conforming web user agent that implements the U2F JavaScript API.^[15] A U2F authenticator necessarily implements the CTAP1/U2F protocol, one of the two protocols specified in the FIDO Client to Authenticator Protocol.^[16]

Unlike mobile push authentication, the U2F authentication protocol runs entirely on the front channel. Two round trips are required. The first round trip is ordinary password authentication. After the claimant authenticates with a password, the verifier sends a challenge to a conforming browser, which communicates with the U2F authenticator via a custom JavaScript API. After the claimant performs the TUP, the authenticator signs the challenge and returns the signed assertion to the verifier via the browser.

Para utilizar un autenticador multifactor, el reclamante realiza una verificación completa del usuario. El autenticador multifactor ( algo que uno posee ) se activa mediante un PIN ( algo que uno conoce ), o un dato biométrico ( algo que es único para uno mismo; por ejemplo, huella dactilar, reconocimiento facial o de voz ), o alguna otra técnica de verificación. ^{[ 3 ]} ,

Para retirar efectivo de un cajero automático (ATM), el cliente inserta su tarjeta en el cajero y marca su número de identificación personal (PIN). El PIN introducido se compara con el PIN almacenado en el chip de la tarjeta. Si coinciden, se puede realizar el retiro.

Cabe destacar que retirar dinero en un cajero automático implica el uso de un PIN, pero el cajero desconoce su valor real. La máquina transmite automáticamente el PIN introducido a la tarjeta, que lo compara con el PIN almacenado en el chip. Si coinciden, la tarjeta informa al cajero que la transacción se ha realizado correctamente y continúa.

Una tarjeta de cajero automático es un ejemplo de autenticación multifactor. La tarjeta en sí es algo que se posee, mientras que el PIN almacenado en el chip es algo que se conoce . Presentar la tarjeta al cajero automático y demostrar que se conoce el PIN constituye un tipo de autenticación multifactor.

Secure Shell (SSH) es un protocolo cliente-servidor que utiliza criptografía de clave pública para crear un canal seguro en la red. A diferencia de una contraseña tradicional, una clave SSH es un autenticador criptográfico. El secreto principal del autenticador es la clave privada SSH, que el cliente utiliza para firmar digitalmente un mensaje. El servidor utiliza la clave pública correspondiente para verificar la firma del mensaje, lo que confirma que el solicitante posee y controla la clave privada.

Para evitar robos, la clave privada SSH ( algo que se posee ) puede cifrarse mediante una contraseña ( algo que se conoce ). Para iniciar un proceso de autenticación de dos factores, el reclamante proporciona la contraseña al sistema cliente.

Al igual que una contraseña, la frase de acceso SSH es un secreto que se memoriza, pero ahí terminan las similitudes. Mientras que una contraseña es un secreto compartido que se transmite por la red, la frase de acceso SSH no se comparte y, además, su uso está estrictamente restringido al sistema cliente. La autenticación mediante SSH es un ejemplo de autenticación sin contraseña, ya que evita la transmisión de un secreto compartido por la red. De hecho, la autenticación SSH no requiere ningún secreto compartido.

El estándar de protocolo FIDO U2F se convirtió en el punto de partida del Proyecto FIDO2 , un esfuerzo conjunto entre el Consorcio World Wide Web (W3C) y la Alianza FIDO. Los resultados del proyecto incluyen el estándar de autenticación web del W3C ( WebAuthn ) y el protocolo FIDO de cliente a autenticador (CTAP). ^{[ 17 ]} Juntos, WebAuthn y CTAP proporcionan una solución de autenticación robusta para la web.

Un autenticador FIDO2, también llamado autenticador WebAuthn, utiliza criptografía de clave pública para interactuar con un cliente WebAuthn, es decir, un agente de usuario web compatible que implementa la API JavaScript de WebAuthn . ^{[ 18 ]} El autenticador puede ser un autenticador de plataforma, un autenticador itinerante o una combinación de ambos. Por ejemplo, un autenticador FIDO2 que implementa el protocolo CTAP2 ^{[ 16 ]} es un autenticador itinerante que se comunica con un cliente WebAuthn mediante una o más de las siguientes opciones de transporte: USB , comunicación de campo cercano (NFC) o Bluetooth de baja energía (BLE). Ejemplos concretos de autenticadores de plataforma FIDO2 incluyen Windows Hello ^{[ 19 ]} y el sistema operativo Android . ^{[ 20 ]}

Un autenticador FIDO2 puede utilizarse en modo de un solo factor o en modo multifactor. En el modo de un solo factor, el autenticador se activa mediante una simple comprobación de la presencia del usuario (por ejemplo, pulsando un botón). En el modo multifactor, el autenticador ( algo que se posee ) se activa mediante un PIN ( algo que se conoce ) o mediante datos biométricos (algo exclusivo de cada persona).

Ante todo, la autenticación sólida comienza con la autenticación multifactor . Lo mejor que se puede hacer para proteger una cuenta personal en línea es habilitar la autenticación multifactor. ^{[ 13 ] [ 21 ]} Hay dos maneras de lograr la autenticación multifactor:

1. Utilice un autenticador multifactor
2. Utilice una combinación de dos o más autenticadores de un solo factor.

En la práctica, un enfoque común consiste en combinar un autenticador de contraseña ( algo que uno sabe ) con algún otro autenticador ( algo que uno posee ), como un autenticador criptográfico.

En general, se prefiere un autenticador criptográfico a uno que no utilice métodos criptográficos. En igualdad de condiciones, un autenticador criptográfico que utiliza criptografía de clave pública es mejor que uno que utiliza criptografía de clave simétrica, ya que este último requiere claves compartidas (que pueden ser robadas o utilizadas indebidamente).

En igualdad de condiciones, un autenticador basado en hardware es mejor que uno basado en software, ya que se supone que la clave secreta del autenticador está mejor protegida en hardware. Esta preferencia se refleja en los requisitos del NIST que se describen en la siguiente sección.

El NIST define tres niveles de garantía con respecto a los autenticadores. El nivel de garantía más alto (AAL3) requiere autenticación multifactor mediante un autenticador multifactor o una combinación adecuada de autenticadores de un solo factor. En AAL3, al menos uno de los autenticadores debe ser un autenticador criptográfico basado en hardware. Dados estos requisitos básicos, las posibles combinaciones de autenticadores utilizadas en AAL3 incluyen:

1. Un autenticador criptográfico multifactor basado en hardware
2. Un autenticador criptográfico de un solo factor basado en hardware, utilizado junto con algún otro autenticador (como un autenticador de contraseñas).

Consulte las Directrices de identidad digital del NIST para obtener más información sobre los niveles de garantía del autenticador. ^{[ 9 ]}

Al igual que los niveles de garantía del autenticador, la noción de autenticador restringido es un concepto del NIST. ^{[ 3 ]} El término se refiere a un autenticador cuya incapacidad demostrada para resistir ataques genera dudas sobre su fiabilidad. Las agencias federales mitigan el uso de un autenticador restringido ofreciendo a los usuarios un autenticador alternativo no restringido y desarrollando un plan de migración en caso de que se prohíba el uso de un autenticador restringido en el futuro.

Actualmente, el uso de la red telefónica pública conmutada está restringido por el NIST. En particular, se restringe la transmisión fuera de banda de contraseñas de un solo uso (OTP) mediante mensajes de voz grabados o mensajes SMS . Además, si una agencia decide utilizar OTP basadas en voz o SMS, debe verificar que la OTP se transmita a un teléfono y no a una dirección IP, ya que las cuentas de Voz sobre IP (VoIP) no suelen estar protegidas con autenticación multifactor. ^{[ 9 ]}

It is convenient to use passwords as a basis for comparison since it is widely understood how to use a password.^[22] On computer systems, passwords have been used since at least the early 1960s.^[23][24] More generally, passwords have been used since ancient times.^[25]

In 2012, Bonneau et al. evaluated two decades of proposals to replace passwords by systematically comparing web passwords to 35 competing authentication schemes in terms of their usability, deployability, and security.^[26] (The cited technical report is an extended version of the peer-reviewed paper by the same name.^[27]) They found that most schemes do better than passwords on security while every scheme does worse than passwords on deployability. In terms of usability, some schemes do better and some schemes do worse than passwords.

Google used the evaluation framework of Bonneau et al. to compare security keys to passwords and one-time passwords.^[28] They concluded that security keys are more usable and deployable than one-time passwords, and more secure than both passwords and one-time passwords.

• Electronic authentication