24b4ec875ffb83bc18fc100cdfb7831acbb06ea4
[ach-master.git] / src / practical_settings / webserver.tex
1 %%----------------------------------------------------------------------
2 \subsection{Apache}
3
4 Note that any cipher suite starting with EECDH can be omitted, if in doubt.
5 (Compared to the theory section, EECDH in Apache and ECDHE in OpenSSL are
6 synonyms~\footnote{https://www.mail-archive.com/openssl-dev@openssl.org/msg33405.html})
7
8 \subsubsection{Tested with Versions}
9 \begin{itemize*}
10   \item Apache 2.2.22, Debian Wheezy with OpenSSL 1.0.1e
11   \item Apache 2.4.6, Debian Jessie with OpenSSL 1.0.1e
12         \item Apache 2.4.10, Debian Jessie 8.2 with OpenSSL 1.0.1k
13   \item Apache 2.4.7, Ubuntu 14.04.2 Trusty with Openssl 1.0.1f
14   \item Apache 2.4.6, CentOS Linux 7 (Core) with OpenSSL 1.0.1e
15 \end{itemize*}
16
17 \subsubsection{Settings}
18 Enabled modules \emph{SSL} and \emph{Headers} are required.
19
20 \configfile{default-ssl}{42-43,52-52,62-62,162-177}{SSL configuration for an Apache vhost}
21
22 \subsubsection{Additional settings}
23 You might want to redirect everything to \emph{https://} if possible. In Apache
24 you can do this with the following setting inside of a VirtualHost environment:
25
26 \configfile{hsts-vhost}{}{https auto-redirect vhost}
27
28 %\subsubsection{Justification for special settings (if needed)}
29
30 \subsubsection{References}
31 \begin{itemize*}
32   \item Apache2 Docs on SSL and TLS: \url{https://httpd.apache.org/docs/2.4/ssl/}
33 \end{itemize*}
34
35
36 \subsubsection{How to test}
37 See appendix \ref{cha:tools}
38
39
40 %%----------------------------------------------------------------------
41 \subsection{lighttpd}
42
43 \subsubsection{Tested with Versions}
44 \begin{itemize*}
45   \item lighttpd/1.4.31-4 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
46   \item lighttpd/1.4.33 with OpenSSL 0.9.8o on Debian Squeeze (note that TLSv1.2 does not work in openssl 0.9.8 thus not all ciphers actually work)
47   \item lighttpd/1.4.28-2 with OpenSSL 0.9.8o on Debian Squeeze (note that TLSv1.2 does not work in openssl 0.9.8 thus not all ciphers actually work)
48   \item lighttpd/1.4.31, Ubuntu 14.04.2 Trusty with Openssl 1.0.1f
49 \end{itemize*}
50
51
52 \subsubsection{Settings}
53 \configfile{10-ssl.conf}{3-15}{SSL configuration for lighttpd}
54
55 Starting with lighttpd version 1.4.29 Diffie-Hellman and Elliptic-Curve Diffie-Hellman key agreement protocols are supported.
56 By default, elliptic curve "prime256v1" (also "secp256r1") will be used, if no other is given.
57 To select special curves, it is possible to set them using the configuration options \verb|ssl.dh-file| and \verb|ssl.ec-curve|.
58
59 \configfile{10-ssl-dh.conf}{11-13}{SSL EC/DH configuration for lighttpd}
60
61 Please read section \ref{section:DH} for more information on Diffie Hellman key exchange and elliptic curves.
62
63 \subsubsection{Additional settings}
64 As for any other webserver, you might want to automatically redirect \emph{http://}
65 traffic toward \emph{https://}. It is also recommended to set the environment variable
66 \emph{HTTPS}, so the PHP applications run by the webserver can easily detect
67 that HTTPS is in use.
68
69 \configfile{11-hsts.conf}{}{https auto-redirect configuration}
70
71 \subsubsection{Additional information}
72 The config option \emph{honor-cipher-order} is available since 1.4.30, the
73 supported ciphers depend on the used OpenSSL-version (at runtime). ECDHE has to
74 be available in OpenSSL at compile-time, which should be default. SSL
75 compression should by deactivated by default at compile-time (if not, it's
76 active).
77
78 Support for other SSL-libraries like GnuTLS will be available in the upcoming
79 2.x branch, which is currently under development.
80
81
82 \subsubsection{References}
83 \begin{itemize*}
84   \item HTTPS redirection: \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/1/wiki/HowToRedirectHttpToHttps}
85   \item Lighttpd Docs SSL: \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/lighttpd/wiki/Docs\_SSL}
86   \item Release 1.4.30 (How to mitigate BEAST attack) \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/lighttpd/wiki/Release-1\_4\_30}
87   \item SSL Compression disabled by default: \url{http://redmine.lighttpd.net/issues/2445}
88 \end{itemize*}
89
90
91 \subsubsection{How to test}
92 See appendix \ref{cha:tools}
93
94
95 %%----------------------------------------------------------------------
96 \subsection{nginx}
97
98 \subsubsection{Tested with Version}
99 \begin{itemize*}
100   \item 1.4.4 with OpenSSL 1.0.1e on OS X Server 10.8.5
101   \item 1.2.1-2.2+wheezy2 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
102   \item 1.4.4 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
103   \item 1.2.1-2.2~bpo60+2 with OpenSSL 0.9.8o on Debian Squeeze (note that TLSv1.2 does not work in openssl 0.9.8 thus not all ciphers actually work)
104   \item 1.4.6 with OpenSSL 1.0.1f on Ubuntu 14.04.2 LTS
105 \end{itemize*}
106
107
108 \subsubsection{Settings}
109 \configfile{default}{113-118}{SSL settings for nginx}
110 If you absolutely want to specify your own DH parameters, you can specify them via
111
112 \begin{lstlisting}
113 ssl_dhparam file;
114 \end{lstlisting}
115
116 However, we advise you to read section \ref{section:DH} and stay with the standard IKE/IETF parameters (as long as they are \textgreater 1024 bits).
117
118 \subsubsection{Additional settings}
119 If you decide to trust NIST's ECC curve recommendation, you can add the following line to nginx's configuration file to select special curves:
120
121 \configfile{default-ec}{119-119}{SSL EC/DH settings for nginx}
122
123 You might want to redirect everything to \emph{https://} if possible. In Nginx you can do this with the following setting:
124
125 \configfile{default-hsts}{29-29}{https auto-redirect in nginx}
126
127 The variable \emph{\$server\_name} refers to the first \emph{server\_name} entry in your config file. If you specify more than one \emph{server\_name} only the first will be taken. Please be sure to not use the \emph{\$host} variable here because it contains data controlled by the user.
128
129 \subsubsection{References}
130 \begin{itemize*}
131   \item \url{http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssl_module.html}
132   \item \url{http://wiki.nginx.org/HttpSslModule}
133 \end{itemize*}
134
135 \subsubsection{How to test}
136 See appendix \ref{cha:tools}
137
138
139 %%----------------------------------------------------------------------
140 \subsection{Cherokee}
141
142 \subsubsection{Tested with Version}
143 \begin{itemize*}
144     \item Cherokee/1.2.104 on Debian Wheezy with OpenSSL 1.0.1e 11 Feb 2013
145 \end{itemize*}
146
147 \subsubsection{Settings}
148
149 The configuration of the cherokee webserver is performed by an admin interface available via the web. It then writes the configuration to \texttt{/etc/cherokee/cherokee.conf}, the important lines of such a configuration file can be found at the end of this section.
150
151 \begin{itemize*}
152     \item General Settings
153     \begin{itemize*}
154         \item Network
155         \begin{itemize*}
156             \item \emph{SSL/TLS back-end}: \emph{OpenSSL/libssl}
157         \end{itemize*}
158         \item Ports to listen
159         \begin{itemize*}
160             \item Port: 443, TLS: TLS/SSL port
161         \end{itemize*}
162     \end{itemize*}
163     \item Virtual Servers, For each vServer on tab \emph{Security}:
164     \begin{itemize*}
165         \item \emph{Required SSL/TLS Values}: Fill in the correct paths for \emph{Certificate} and \emph{Certificate key}
166         \item Advanced Options
167         \begin{itemize*}
168             \item \emph{Ciphers}: \ttbox{\cipherStringB}
169             \item \emph{Server Preference}: Prefer
170             \item \emph{Compression}: Disabled
171         \end{itemize*}
172     \end{itemize*}
173     \item Advanced: TLS
174     \begin{itemize*}
175         \item SSL version 2 and SSL version 3: No
176         \item TLS version 1, TLS version 1.1 and TLS version 1.2: Yes
177     \end{itemize*}
178 \end{itemize*}
179
180 \subsubsection{Additional settings}
181 For each vServer on the Security tab it is possible to set the Diffie Hellman length to up to 4096 bits. We recommend to use \textgreater 1024 bits.
182 More information about Diffie-Hellman and which curves are recommended can be found in section \ref{section:DH}.
183
184 In Advanced: TLS it is possible to set the path to a Diffie Hellman parameters file for 512, 1024, 2048 and 4096 bits.
185
186 HSTS can be configured on host-basis in section \emph{vServers} / \emph{Security} / \emph{HTTP Strict Transport Security (HSTS)}:
187 \begin{itemize*}
188     \item \emph{Enable HSTS}: Accept
189     \item \emph{HSTS Max-Age}: 15768000
190     \item \emph{Include Subdomains}: depends on your setup
191 \end{itemize*}
192
193 To redirect HTTP to HTTPS, configure a new rule per Virtual Server in the \emph{Behavior} tab. The rule is \emph{SSL/TLS} combined with a \emph{NOT} operator. As \emph{Handler} define \emph{Redirection} and use \texttt{/(.*)\$} as \emph{Regular Expression} and \emph{https://\$\{host\}/\$1} as \emph{Substitution}.
194
195 \configfile{cherokee.conf}{3-4,12-12,17-19,26-32,52-57}{SSL configuration for cherokee}
196
197 \subsubsection{References}
198 \begin{itemize*}
199   \item Cookbook: SSL, TLS and certificates: \url{http://cherokee-project.com/doc/cookbook_ssl.html}
200   \item Cookbook: Redirecting all traffic from HTTP to HTTPS: \url{http://cherokee-project.com/doc/cookbook_http_to_https.html}
201 \end{itemize*}
202
203
204 \subsubsection{How to test}
205 See appendix \ref{cha:tools}
206
207
208 %%----------------------------------------------------------------------
209 \subsection{MS IIS}
210 \label{sec:ms-iis}
211
212 To configure SSL/TLS on Windows Server IIS Crypto can be used.~\footnote{\url{https://www.nartac.com/Products/IISCrypto/}}
213 Simply start the Programm, no installation required. The tool changes the registry keys described below.
214 A restart is required for the changes to take effect.
215
216 \begin{figure}[p]
217   \centering
218   \includegraphics[width=0.411\textwidth]{img/IISCryptoConfig.png}
219   \caption{IIS Crypto Tool}
220   \label{fig:IISCryptoConfig}
221 \end{figure}
222
223 Instead of using the IIS Crypto Tool the configuration can be set
224 using the Windows Registry. The following Registry keys apply to the
225 newer Versions of Windows (Windows 7, Windows Server 2008, Windows
226 Server 2008 R2, Windows Server 2012 and Windows Server 2012 R2). For detailed
227 information about the older versions see the Microsoft knowledgebase
228 article. \footnote{\url{http://support.microsoft.com/kb/245030/en-us}}
229 \begin{lstlisting}[breaklines]
230   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel]
231   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel\Ciphers]
232   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel\CipherSuites]
233   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel\Hashes]
234   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel\KeyExchangeAlgorithms]
235   [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SecurityProviders\Schannel\Protocols]
236 \end{lstlisting}
237
238 \subsubsection{Tested with Version}
239 \begin{itemize*}
240   \item Windows Server 2008
241   \item Windows Server 2008 R2
242   \item Windows Server 2012
243   \item Windows Server 2012 R2
244 \end{itemize*}
245
246 \begin{itemize*}
247   \item Windows Vista and Internet Explorer 7 and upwards
248   \item Windows 7 and Internet Explorer 8 and upwards
249   \item Windows 8 and Internet Explorer 10 and upwards
250   \item Windows 8.1 and Internet Explorer 11
251 \end{itemize*}
252
253
254
255
256
257
258 \subsubsection{Settings}
259 When trying to avoid RC4 (RC4 biases) as well as CBC (BEAST-Attack) by using GCM and to support perfect
260 forward secrecy, Microsoft SChannel (SSL/TLS, Auth,.. Stack) supports
261 ECDSA but lacks support for RSA signatures (see ECC suite
262 B doubts\footnote{\url{http://safecurves.cr.yp.to/rigid.html}}).
263
264 Since one is stuck with ECDSA, an elliptic curve certificate needs to be used.
265
266 The configuration of cipher suites MS IIS will use, can be configured in one
267 of the following ways:
268 \begin{enumerate}
269   \item Group Policy \footnote{\url{http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb870930(v=vs.85).aspx}}
270   \item Registry  \footnote{\url{http://support.microsoft.com/kb/245030 }}
271   \item IIS Crypto~\footnote{\url{https://www.nartac.com/Products/IISCrypto/}}
272   \item Powershell
273 \end{enumerate}
274
275
276 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the process of turning on
277 one algorithm after another and the effect on the supported clients
278 tested using https://www.ssllabs.com.
279
280 \verb|SSL 3.0|, \verb|SSL 2.0| and \verb|MD5| are turned off.
281 \verb|TLS 1.0| and \verb|TLS 1.2| are turned on.
282
283 \ctable[%
284 caption={Client support},
285 label=tab:MS_IIS_Client_Support,
286 ]{ll}{}{%
287 \FL    Cipher Suite & Client
288 \ML    \lstinline+TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256+ & only IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e
289 \NN    \lstinline+TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256+ & Chrome 30, Opera 17, Safari 6+
290 \NN    \lstinline+TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA+ & FF 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7
291 \LL}
292
293 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the algorithms from
294 strongest to weakest and why they need to be added in this order. For
295 example insisting on SHA-2 algorithms (only first two lines) would
296 eliminate all versions of Firefox, so the last line is needed to
297 support this browser, but should be placed at the bottom, so capable
298 browsers will choose the stronger SHA-2 algorithms.
299
300 \verb|TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA| or equivalent should also be added if
301 MS Terminal Server Connection is used (make sure to use this only in a
302 trusted environment). This suite will not be used for SSL, since we do
303 not use a RSA Key.
304
305 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256| ... only supported by: IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e
306 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256| ... Chrome 30, Opera 17, Safari 6+
307 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA| ... Firefox 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7
308
309 Clients not supported:
310 \begin{enumerate}
311   \item Java 6
312   \item WinXP
313   \item Bing
314 \end{enumerate}
315
316
317 \subsubsection{Additional settings}
318 %Here you can add additional settings
319 It's recommended to use Strict-Transport-Security: max-age=15768000
320 for detailed information visit the
321 \footnote{\url{http://www.iis.net/configreference/system.webserver/httpprotocol/customheaders}}
322 Microsoft knowledgebase.
323
324 You might want to redirect everything to http\textbf{s}:// if possible. In IIS you can do this with the following setting by Powershell:
325
326 \begin{lstlisting}[breaklines]
327 Set-WebConfiguration -Location "$WebSiteName/$WebApplicationName" `
328     -Filter 'system.webserver/security/access' `
329     -Value "SslRequireCert"
330 \end{lstlisting}
331
332 \subsubsection{Justification for special settings (if needed)}
333 % in case you have the need for further justifications why you chose this and that setting or if the settings do not fit into the standard Variant A or Variant B schema, please document this here
334
335
336 \subsubsection{References}
337 \begin{itemize*}
338 \item \url{http://support.microsoft.com/kb/245030/en-us}
339 \item \url{http://support.microsoft.com/kb/187498/en-us}
340 \end{itemize*}
341
342 % add any further references or best practice documents here
343
344
345 \subsubsection{How to test}
346 See appendix \ref{cha:tools}
347
348 \FloatBarrier % the preceding section has several figures. Floating them too far away might get confusing for readers.
349 %%----------------------------------------------------------------------
350
351 %%% Local Variables:
352 %%% mode: latex
353 %%% TeX-master: "../applied-crypto-hardening"
354 %%% End: