Kerberos認証の基礎から運用まで徹底解説：構成要素・フロー・セキュリティ対策と実装のベストプラクティス

2025年11月25日 最終更新日時 : 2025年11月25日 エバープレイ編集部

イントロダクション — ケルベロス認証とは何か

ケルベロス（Kerberos）は、ネットワーク上で安全にユーザー認証を行うためのチャレンジ／レスポンス型のプロトコルです。MIT が開発し、現在はRFC 4120で規格化された「Kerberos V5」が事実上の標準になっています。主に「一度のログオンで複数のサービスにアクセスできる（SSO: Single Sign-On）」ことを目的とし、対称鍵暗号とチケット（ticket）を用いることでパスワードを直接送信せずに認証を実現します。

基本コンポーネントと用語

  • KDC（Key Distribution Center）：認証を行う中央サーバ。Authentication Service（AS）とTicket Granting Service（TGS）を包含する。
  • AS（Authentication Service）：ユーザーの初回認証を担当し、TGT（Ticket Granting Ticket）を発行する。
  • TGS（Ticket Granting Service）：TGT に基づいて各サービス向けのサービスチケットを発行する。
  • TGT（Ticket Granting Ticket）：TGS にアクセスするための「チケット」。通常は長めの有効期限を持つ。
  • Service Ticket：個々のサービス（ファイルサーバ、HTTPサービス等）にアクセスするためのチケット。
  • Keytab：サービスが自分の鍵（長期鍵）を保持するためのファイル。サービス側がチケットを検証するために使用。
  • SPN（Service Principal Name）：サービスを識別する一意の名前（例: HTTP/www.example.com）。Windows の Active Directory で重要。

プロトコルフロー（代表的なやり取り）

典型的なKerberos認証の流れは以下の通りです（簡略化）：

  • 1) クライアント → AS: AS-REQ（ユーザー名を送る。事前認証が有効なら暗号化されたタイムスタンプ等を添付）
  • 2) AS → クライアント: AS-REP（クライアントの長期鍵で復号する部分と、TGT を含む）
  • 3) クライアントはTGTを保持し、サービスにアクセスする際に TGS に対して TGS-REQ を送る（TGT を添付）
  • 4) TGS → クライアント: TGS-REP（対象サービス用のサービスチケットを返す）
  • 5) クライアント → サービス: AP-REQ（サービスチケットを提示して接続）
  • 6) サービス → クライアント: AP-REP（必要に応じて相互認証のレスポンス）

上記の間でやり取りされるチケットやメッセージは対称鍵暗号で保護され、KDC は各主体の長期鍵（ユーザーならパスワード由来の鍵、サービスなら keytab の鍵）を知っています。

暗号・鍵管理・時刻の役割

Kerberos は基本的に対称鍵暗号を使います。ユーザーの初回認証はパスワード（またはその派生鍵）に依存するため、ユーザーパスワードの強度がセキュリティ上重要です。さらに、チケットにはタイムスタンプと有効期限が含まれ、再生攻撃（replay attack）を防ぎます。したがって、クライアントとKDCの間で厳密な時刻同期（通常は数分以内の誤差許容）が必要です（NTP の導入が一般的）。

相互認証とSSO

Kerberos の利点の一つは相互認証（mutual authentication）をサポートする点です。クライアントはサービスの正当性を検証でき、サービス側もクライアントの正当性を検証します。また、TGT を用いることで一度のログオンで複数サービスに対してチケットを取り直すことなくアクセスできるため、SSO に適しています。

実装と運用上のポイント（Active Directory を含む）

  • Active Directory（AD）は Kerberos を認証基盤として採用している。ドメインコントローラが KDC の役割を果たす。
  • Windows 特有の要素として PAC（Privilege Attribute Certificate）があり、チケット内にユーザーのグループ情報などが含まれる。サービス側（例：ファイルサーバ）は PAC を検証してアクセス制御に用いる。
  • krbtgt アカウント：AD の内部で TGT を暗号化するために使われる特殊なアカウント。これのハッシュが漏れると「Golden Ticket」攻撃に繋がる。
  • SPN の管理：サービスごとに適切な SPN を登録しておくことが重要。重複した SPN は認証不具合を招く。

よくある障害とトラブルシューティング

  • 時刻ずれ（Clock skew）：NTP が設定されていないと AS-REQ/REP が拒否される。
  • SPN の不整合：サービス認証に失敗する場合、setspn の確認・修正が必要。
  • keytab のミスマッチ：サービスの keytab が正しい鍵を持っていないとチケット検証に失敗する。
  • プリオース（pre-auth）未対応：古いクライアントや設定によっては事前認証（pre-auth）が無効で脆弱性を招く可能性あり。
  • チケット期限：短いチケットやポリシーで早期切断される場合にはチケットの有効期限と renewable 設定を確認。

攻撃手法とリスク（代表例）

  • Kerberoasting：サービスアカウントのサービスチケット（TGS）を取得してオフラインでパスワードを総当たりする攻撃。サービス側が弱いパスワードであると危険。
  • Golden Ticket：krbtgt アカウントの長期鍵が窃取されると、任意の TGT を偽造してあらゆるサービスへアクセスできるようになる深刻な攻撃。
  • Silver Ticket：特定サービスの鍵（service account の鍵）が入手されると、そのサービス向けのチケットを偽造できる。
  • リプレイ・中間者攻撃：適切なタイムスタンプやセッションキーの検証が無い実装だとリスクになる。

対策とベストプラクティス

  • 強力なパスワード／長期鍵と AES 等のモダンな暗号の利用（RC4 の利用は避ける）
  • krbtgt のローテーション（定期的なパスワード変更）と最小権限の運用
  • SPN 管理の徹底と不要なサービスアカウントの削除
  • 監視：異常なチケット発行や長期有効な TGT の使用、異常なサービスチケット要求をログで検知する
  • NTP による時刻同期、プリオース（pre-auth）を有効にする
  • PAC の検証や RBCD（Resource-Based Constrained Delegation）など最新の委任機構の理解と適用

運用・検証ツール

  • kinit / klist / kvno / ktutil（MIT Kerberos）: チケット取得・確認・keytab 操作
  • Windows の klist、setspn、ktpass: SPN や keytab の管理
  • Wireshark：Kerberos パケットのキャプチャと解析（ただし暗号化により中身は見えないことが多い）
  • セキュリティツール（例：Mimikatz 等）は攻撃検証や侵入テストに使われるが、使用は適切な許可の下でのみ行うこと

まとめ

Kerberos はSSOや相互認証を実現する強力なプロトコルであり、企業内認証の中核をなしています。ただし、その安全性は実装・運用次第で左右されます。時刻同期、鍵管理（keytab／krbtgt）、SPN の適切な管理、最新暗号の利用、監視体制の整備が重要です。攻撃手法（Kerberoasting、Golden/Silver Ticket 等）を理解し、対策を講じておくことが実運用における必須事項です。

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