パスワードポリシーと多要素認証

パスワードは、最も頻繁に侵害されている認証メカニズムであるにもかかわらず、依然として最も一般的に使われています。攻撃者は、フィッシング、クレデンシャルスタッフィング（漏洩した認証情報の使い回し）、総当たり攻撃、キーロガーなどによってパスワードを盗みます。攻撃者に気付かれないままパスワードを取得される可能性がある場合、「強力な」パスワードでも防御効果は限定的です。パスワードポリシーは、複雑さや変更頻度に関する最低要件を定めてリスクを低減しますが、最も効果の大きいセキュリティ改善策は、2つ目の要素を追加することです。パスワードを知っているだけでは、アクセスできなくなるためです。

効果的なパスワードの複雑さに関するポリシーでは、パスワードを解読しにくくするための最低基準を定めます。従来の要件には、最小長（12～16文字以上。複雑さよりも長さが重要です）、使用する文字種（大文字、小文字、数字、記号）の指定、一般的なパスワード（パスワード辞書に載っているもの）の禁止、パスワード内でのユーザー名や組織名の使用禁止などがあります。2017年に更新されたNIST SP 800-63Bのガイドラインでは、恣意的な複雑さのルールよりも長さを優先し、頻繁な変更を要求するのではなく、漏洩した認証情報のデータベースと照合することが推奨されています。

NIST SP 800-63B（デジタル・アイデンティティ・ガイドライン）では、パスワードに関するベストプラクティスが大幅に改訂されました。主な更新点は次のとおりです。侵害の証拠がない限り、定期的な変更を要求しない。強制的な変更は、ユーザーに予測可能な変更（Password1! → Password2!）をさせる原因になります。作成時に漏洩データベースと照合し、入力中のパスワードをユーザーが確認できるようにする。最大64文字の長いパスフレーズを許可する。予測可能なパターンを生む恣意的な複雑さのルールを廃止する。複雑さだけに頼るのではなく、総当たり攻撃を防ぐためにアカウントのロックアウトまたはスロットリングを実装する。

認証では、3種類の要素のうち1つ以上を使用します。知っているもの（知識要素）：パスワード、PIN、秘密の質問、パスフレーズ。所持しているもの（所持要素）：物理トークン、認証アプリを搭載したスマートフォン、スマートカード、ハードウェアキー（YubiKey）。本人そのもの（生体要素）：指紋、網膜スキャン、顔認証、声紋、行動バイオメトリクス。4つ目のカテゴリとして、いる場所（位置情報）が加えられることもあります。2つ以上のカテゴリから要素を使うことを多要素認証（MFA）と呼びます。同じカテゴリの要素を2つ使う場合（パスワードを2つ使うなど）は、MFAではありません。

多要素認証（MFA）は、利用できるセキュリティ対策の中でも、特に効果の大きいものの1つです。Microsoftの調査によると、MFAによってアカウント侵害攻撃の99.9%を阻止できます。その理由は、フィッシングや認証情報の窃取によって攻撃者が入手できるのは通常「知っているもの」（パスワード）だけであり、2つ目の要素（スマートフォンに届くワンタイムコードやハードウェアキー）まで入手することは難しいためです。ユーザーのパスワードが漏洩データベースで公開されていても、MFAが有効になっていればアカウントは保護されます。MFAを導入した組織が、認証情報を利用したアカウント乗っ取りを含む侵害報告に登場することはほとんどありません。

SMSワンタイムパスワード（OTP）は、最も広く導入されているMFA方式です。テキストメッセージで6桁のコードを送信します。MFAを使わないよりは安全ですが、明らかな弱点があります。SIMスワッピング攻撃では、攻撃者が被害者になりすまして携帯電話会社に連絡し、電話番号を自分のSIMに移して、以後のOTPコードを傍受します。SS7プロトコルの脆弱性では、電話網のシグナリングプロトコルに既知の欠陥があり、SMSを傍受できます。リアルタイムフィッシングでは、高度なフィッシングプロキシがOTPをリアルタイムで中継し、OTPによる保護を回避します。NIST SP 800-63Bでは、SMS OTPの扱いを「制限付き認証器」に限定しています。認証アプリやハードウェアトークンが推奨されます。

TOTP（Time-Based One-Time Passwords）はRFC 6238で標準化されており、共有秘密情報と現在時刻から6桁のコードを生成します。Google Authenticator、Authy、Microsoft AuthenticatorなどのアプリがTOTPを実装しています。コードは30秒ごとに変わり、1回の認証試行でのみ有効です。SMS OTPとは異なり、TOTPは電話網を通らないため、SIMスワッピング攻撃やSS7攻撃の影響を受けません。共有秘密情報はセットアップ時にQRコードなどで一度だけ交換され、認証アプリに保存されます。そのため、コードを生成するには登録済みデバイスへの物理的なアクセスが必要です。

FIDO2（Fast Identity Online 2）と、そのWeb実装であるWebAuthnは、現在利用できる中で最もフィッシングに強い認証標準です。FIDO2ではデバイスレベルで公開鍵暗号方式を使用します。認証器（YubiKeyのようなハードウェアキーや、Windows Helloのようなデバイスの生体認証）が、デバイスの外部に出ることのない秘密鍵を保存します。認証は特定のオリジン（Webサイト）に暗号学的に結び付けられるため、フィッシングの影響を受けません。ユーザーが偽サイトに誘導されても、オリジンが一致しないため認証チャレンジは失敗します。FIDO2は、高セキュリティ認証のゴールドスタンダードです。

物理ハードウェアトークンは、スマートフォンに依存しない「所持しているもの」を提供します。HOTP（HMAC-based OTP）はRFC 4226で標準化されており、カウンターと共有秘密情報からコードを生成します。ボタンを押すたびにカウンターが増加します。TOTPとは異なり、HOTPのコードは時間によって期限切れになりませんが、順番どおりに使用する必要があります。スマートカード（米国政府職員が使用するPIVカードなど）は、改ざん耐性のあるハードウェアに秘密鍵を保存し、PINでロックを解除します。これにより、「所持しているもの」（カード）と「知っているもの」（PIN）を組み合わせます。スマートカード認証は、高セキュリティ環境における特権アクセスの標準です。

パスワードマネージャーは、パスワードを使い回してしまう人間の傾向に対処し、サイトごとに一意でランダムなパスワードを生成して保存します。マスターパスワードで、すべての認証情報を含む暗号化された保管庫のロックを解除します。エンタープライズ向けパスワードマネージャー（1Password Teams、Bitwarden Business、CyberArk）には、ポリシーの一元適用、監査ログ、安全な共有、緊急アクセスなどの機能が追加されています。セキュリティチームは、パスワードマネージャーの導入を積極的に推奨または義務付けるべきです。セキュリティ（一意のパスワードをどこでも使用できる）と使いやすさ（何十個ものパスワードを覚える必要がない）の両方を改善できるセキュリティ対策は、ほとんどありません。MFAと組み合わせることで、パスワードマネージャーは認証情報を利用したアカウント侵害を大幅に減らします。

アカウントロックアウトは、ログインに一定回数失敗するとアカウントを無効にし、総当たり攻撃を防ぎます。一般的なポリシーでは、3～10回のログイン失敗でアカウントをロックし、ロック期間は一定時間（30分）から管理者による解除が必要な設定までさまざまです。スロットリングは、より緩やかな代替策です。アカウントをロックするのではなく、ログイン試行の間隔を段階的に長くします。これにより、ロックアウトによるユーザー体験への影響を避けながら、総当たり攻撃に数分ではなく数年かかるようにできます。Webアプリケーションでは、自動化された認証情報攻撃を防ぐため、APIレベルのレート制限とアカウントレベルのスロットリングの両方を実装する必要があります。

このレッスンで扱ったCompTIA Security+（SY0-701）の概念について、理解度を確認しましょう。

このレッスンでは、次のことを学びました。NIST SP 800-63Bは、複雑な変更ポリシーよりも、長いパスフレーズと漏洩チェックを推奨しています。MFAの3つの要素は、知っているもの、所持しているもの、本人そのものです。TOTPアプリはSMS OTPより安全です。FIDO2/WebAuthnはフィッシングに強い認証方式です。アカウントロックアウトは総当たり攻撃を防ぎます。次は、生体認証とトークンベース認証について学びます。