Vamos a escribir algunos textos más o menos técnicos sobre las contraseñas en Windows. Existen diferentes mitos y leyendas que pensamos no han sido explicados de forma directa (y sin aspavientos) en la mayoría de la literatura que hemos leído al respecto. Publicaremos de sencilla, una serie de artículos aclarando detalles que consideramos interesantes sobre las contraseñas locales en Windows, sus puntos fuertes y débiles.
Cuando nos presentamos en una máquina Windows, la contraseña que proporcionamos debe estar almacenada en algún lugar para que el sistema operativo la reconozca y bien nos deje pasar, bien rechace el acceso. Almacenar la contraseña y compararla sin más con la que proporciona el usuario, sería una muy mala política de seguridad. Cualquiera con acceso al disco duro podría robar la contraseña en texto plano. Lo que se almacena en realidad es el resultado de aplicar un algoritmo a la clave introducida. Esto da como resultado una “firma” (o tradicionalmente llamado “hash”), un valor que en teoría sólo es producido por una contraseña en concreto. Son firmas lo que siempre se comparará entre sí, nunca contraseñas. En Windows, ese hash se encuentra físicamente en el archivo de nombre SAM (Security Account Manager) para contraseñas locales y en el archivo ntds.dit del controlador de dominio para los usuarios que se validan contra controladores de dominio. Nos centraremos en las contraseñas locales.
Para calcular los hashes que se almacenan en la SAM, Windows XP y anteriores utilizan por defecto dos algoritmos para cifrar cada clave: LM (por compatibilidad hacia atrás) y NTLM, más avanzado y estándar. Vista usa (por fin) sólo NTLM y no calcula ni almacena el inseguro LM por defecto. Un atacante necesitaría tener acceso a estos hashes (uno, otro, o los dos) para intentar calcular a partir de ellos las contraseñas en texto claro (aplicándoles fuerza bruta, o métodos más sofisticados como las tablas rainbow).
Windows no añade ‘sal’ a las contraseñas
Uno de los problemas históricos del almacenamiento de claves en Windows es que no ‘saltea’ las contraseñas. No añade, como UNIX por ejemplo, un trozo aleatorio de caracteres a la hora de calcular el hash. Con esto se evitaría que una misma contraseña de dos usuarios distintos, produjese una misma firma. Esto supone un problema de seguridad, porque si un atacante de Windows tiene acceso a estos hashes y dos son iguales, puede tener la certeza de que esos dos usuarios tienen la misma contraseña, incluso si no sabe cuál.
Tipos de ataque
Existen básicamente dos métodos con los que obtener estos hashes. Uno es “offline” y tiene como barrera (evitable) una funcionalidad de Windows de la que hablaremos en el futuro. Otra es “online” y muestra los hashes tal cual.
Volcado de los hashes “online”
Una forma de obtener los hashes de las contraseñas es conectarse al proceso LSASS (Local Security Authority Subsystem) como administrador (o alguien con permisos equivalentes) y volcarlos. LSASS es el proceso que autoriza y maneja todo el tinglado de las contraseñas introducidas en Windows. Mantiene una copia en memoria de estas firmas contra las que compara y valida para ofrecer el token de credenciales correspondiente. Conectarse a este proceso y volcar los hashes “en vivo” en memoria no es complicado gracias a programas como pwdump, que en sus distintas versiones, permite engancharse al proceso y mostrar los hashes de todos los usuarios locales del sistema.
Este método mostrará en claro el hash LM y NTLM con el que Microsoft compara todas las contraseñas que le introducimos y ahora sí se podrá realizar un sencillo ataque de fuerza bruta contra ellos.
Volcado de los hashes “offline”
Si no se tiene acceso al proceso en memoria, bien porque el sistema esté apagado, bien porque no se disfruten de los permisos necesarios, existen otros métodos. Como hemos dicho al principio, un lugar especialmente delicado en Windows (equivalente al etc/passwd de los sistemas basados en UNIX) se ubica en %systemroot%\system32\config\sam. En todo momento el archivo está manejado y bloqueado por el proceso de sistema por lo que no puede ser movido, copiado o accedido mientras el ordenador esté en marcha, ni siquiera por el administrador.
Esto no impide realmente que alguien pueda hacerse con el archivo. Existen muchas maneras de llegar a ese fichero sin pasar por Windows. Arrancar en un sistema Linux alojado en otra partición, o cualquier otra forma de montar particiones NTFS… (Live Cds, por ejemplo). Otros métodos consisten en buscar otros archivos SAM diseminados por el disco duro. Microsoft guarda una copia de seguridad del archivo en varios directorios, como por ejemplo en %systemroot%\repair cuando el sistema es instalado. En este directorio se encontrará un archivo SAM de menor peso que “el oficial” y con fecha de instalación del sistema. Esta SAM “de repuesto” no se modificará y contendrá la primera contraseña que se le indicó a Windows, aunque el usuario haya modificado la clave de administrador posteriormente. Este archivo no está tomado por ningún proceso, se puede leer por cualquiera, por tanto es necesario vigilar especialmente los permisos NTFS para controlar su acceso.
También puede existir una copia de la SAM en %systemroot%\winnt\system32\config\sam.bak, que tampoco se encuentra bloqueada por ningún proceso. Por último, si el administrador ha realizado copias de seguridad, es posible encontrar comprimido un %systemroot%\windows\repair\sam._ que se puede expandir con el comando de Microsoft “expand”.
Una vez que se ha tenido acceso al archivo en cuestión, sea con el método que sea, se puede “volcar” su interior con herramientas como samdump, disponible de forma gratuita desde hace años. En teoría, al volcar este archivo deberíamos obtener los hashes LM y NTLM de las contraseñas. Pero esto no es así. A partir de Windows 2000, Microsoft utiliza por defecto el sistema adicional de cifrado Syskey. Samdump volcará una versión a su vez cifrada de los verdaderos algoritmos de cifrado de Microsoft LM y NTLM. Con Syskey como medida adicional de seguridad sobre el sistema que almacena las contraseñas, Microsoft introdujo una capa más de seguridad, un cifrado de la SAM que dificulta (no demasiado si no se utiliza bien) los ataques “offline” de fuerza bruta o diccionario sobre este archivo. Syskey estaba destinado a evitar estos ataques (pues cifra sobre cifrado) pero en la práctica, ni Syskey ni los cifrados LM/NTLM han aportado realmente seguridad adicional. Se sigue dependiendo de la fortaleza de la contraseña que elija el usuario.
¿Por qué el Syskey no suele aportar realmente seguridad? ¿Cómo funcionan realmente los hashes LM/NTLM? Lo estudiaremos en profundidad en un próximo artículo.
ssantos@hispasec.com
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