6e7ad70e1fcf27c2ace2c52fc95e592d7bf36d71
[ach-master.git] / src / practical_settings.tex
1 \section{Recommendations on practical settings}
2
3
4 \subsection{Webservers}
5
6 \subsubsection{Apache}
7
8
9
10 %-All +TLSv1.1 +TLSv1.2
11 \begin{lstlisting}[breaklines]
12   SSLProtocol All -SSLv2 -SSLv3 
13   SSLHonorCipherOrder On
14   SSLCompression off
15   # Add six earth month HSTS header for all users...
16   Header add Strict-Transport-Security "max-age=15768000"
17   # If you want to protect all subdomains, use the following header
18   # ALL subdomains HAVE TO support https if you use this!
19   # Strict-Transport-Security: max-age=15768000 ; includeSubDomains
20
21   SSLCipherSuite 'EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EDH+CAMELLIA256:EECDH:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:!AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA'
22 \end{lstlisting}
23
24 Note again, that any cipher suite starting with ECDHE  can be omitted in case of doubt.
25 %% XXX NOTE TO SELF: remove from future automatically generated lists!
26
27 You should redirect everything to httpS:// if possible. In Apache you can do this with the following setting inside of a VirtualHost environment:
28
29 \begin{lstlisting}[breaklines]
30   <VirtualHost *:80>
31    #...
32    RewriteEngine On
33         RewriteRule ^.*$ https://%{SERVER_NAME}%{REQUEST_URI} [L,R=permanent]
34    #...
35   </VirtualHost>
36 \end{lstlisting}
37
38 %XXXX   ECDH+AES256:DH+AES256:ECDH+AES128:DH+AES:ECDH+3DES:DH+3DES:RSA+AES:RSA+3DES:!ADH:!AECDH:!MD5:!DSS
39
40
41 \subsubsection{lighttpd}
42
43
44
45 %% Note: need to be checked / reviewed
46
47 %% Complete ssl.cipher-list with same algo than Apache
48 \todo{FIXME: this string seems to be wrongly formatted}
49
50 \begin{lstlisting}[breaklines]
51   $SERVER["socket"] == "0.0.0.0:443" {
52     ssl.engine  = "enable"
53     ssl.use-sslv2 = "disable"
54     ssl.use-sslv3 = "disable"
55     ssl.use-compression = "disable"
56     ssl.pemfile = "/etc/lighttpd/server.pem"
57     ssl.cipher-list = 'EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EDH+CAMELLIA256:EECDH:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:!AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA'
58     ssl.honor-cipher-order = "enable"
59     setenv.add-response-header  = ( "Strict-Transport-Security" => "max-age=31536000")
60   }
61 \end{lstlisting}
62
63 As for any other webserver, you should redirect automatically http traffic toward httpS:\footnote{That proposed configuration is directly coming from lighttpd documentation: \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/1/wiki/HowToRedirectHttpToHttps}}
64
65 \begin{lstlisting}[breaklines]
66   $HTTP["scheme"] == "http" {
67     # capture vhost name with regex conditiona -> %0 in redirect pattern
68     # must be the most inner block to the redirect rule
69     $HTTP["host"] =~ ".*" {
70         url.redirect = (".*" => "https://%0$0")
71     }
72   }
73 \end{lstlisting}
74
75 \subsubsection{nginx}
76
77
78
79 \begin{lstlisting}[breaklines]
80   ssl_prefer_server_ciphers on;
81   ssl_protocols -SSLv2 -SSLv3; 
82   ssl_ciphers 'EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EDH+CAMELLIA256:EECDH:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:!AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA';
83   add_header Strict-Transport-Security max-age=2592000;
84   add_header X-Frame-Options DENY;
85 \end{lstlisting}
86
87 %% XXX FIXME: do we need to specify dhparams? Parameter: ssl_dhparam = file. See: http://wiki.nginx.org/HttpSslModule#ssl_protocols
88
89
90 If you decide to trust NIST's ECC curve recommendation, you can add the following line to nginx's configuration file to select special curves:
91
92 \begin{lstlisting}[breaklines]
93   ssl_ecdh_curve          sect571k1;
94 \end{lstlisting}
95
96 You should redirect everything to httpS:// if possible. In Nginx you can do this with the following setting:
97
98 \begin{lstlisting}[breaklines]
99   rewrite     ^(.*)   https://$host$1 permanent;
100 \end{lstlisting}
101
102 %\subsubsection{openssl.conf settings}
103
104 %\subsubsection{Differences in SSL libraries: gnutls vs. openssl vs. others}
105
106 \subsubsection{MS IIS}
107 \label{sec:ms-iis}
108
109
110
111 When trying to avoid RC4 and CBC (BEAST-Attack) and requiring perfect
112 forward secrecy, Microsoft Internet Information Server (IIS) supports
113 ECDSA, but does not support RSA for key exchange (consider ECC suite
114 B doubts\footnote{\url{http://safecurves.cr.yp.to/rigid.html}}).
115
116 Since \verb|ECDHE_RSA_*| is not supported, a SSL certificate based on
117 elliptic curves needs to be used.
118
119 The configuration of cipher suites MS IIS will use can be configured in one
120 of the following ways:
121 \begin{enumerate}
122 \item Group Policy \footnote{\url{http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb870930(v=vs.85).aspx}}
123 \item Registry
124 \item IIS Crypto~\footnote{\url{https://www.nartac.com/Products/IISCrypto/}}
125 \end{enumerate}
126
127
128 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the process of turning on
129 one algorithm after another and the effect on the supported Clients
130 tested using https://www.ssllabs.com.
131
132 \verb|SSL 3.0|, \verb|SSL 2.0| and \verb|MD5| are turned off.
133 \verb|TLS 1.0| and \verb|TLS 2.0| are turned on.
134
135 \begin{table}[h]
136   \centering
137   \small
138   \begin{tabular}{|l|l|}
139     \hline
140     Cipher Suite & Client \\
141     \hline
142     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256| & only IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e \\
143     \hline
144     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256| & Chrome 30, Opera 17, Safari 6+ \\
145     \hline
146     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA| & FF 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7\\
147     \hline
148   \end{tabular}
149   \caption{Client support}
150   \label{tab:MS_IIS_Client_Support}
151 \end{table}
152
153 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the algoriths from
154 strongest to weakest and why they need to be added in this order. For
155 example insiting on SHA-2 algorithms (only first two lines) would
156 eliminate all versions of Firefox, so the last line is needed to
157 support this browser, but should be placed at the bottom, so capable
158 browsers will choose the stronger SHA-2 algorithms.
159
160 \verb|TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA| or equivalent should also be added if
161 MS Terminal Server Connection is used (make sure to use this only in a
162 trusted environment). This suite will not be used for SSL, since we do
163 not use a RSA Key.
164
165
166 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256| ... only supported by: IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e
167 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256| ... Chrome 30, Opera 17, Safari 6+
168 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA| ... Firefox 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7
169
170
171 Not supported Clients:
172 \begin{enumerate}
173 \item Java 6
174 \item WinXP
175 \item Bing
176 \end{enumerate}
177
178
179 \subsection{Mail and POP/IMAP Servers}
180 \subsubsection{Dovecot}
181
182
183
184 Dovecot 2.2:
185
186 % Example: http://dovecot.org/list/dovecot/2013-October/092999.html
187
188 \begin{lstlisting}[breaklines]
189   ssl_cipher_list = 'EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EDH+CAMELLIA256:EECDH:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:!AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA'
190   ssl_prefer_server_ciphers = yes
191 \end{lstlisting}
192
193 Dovecot 2.1: Almost as good as dovecot 2.2. Does not support ssl\_prefer\_server\_ciphers
194
195 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
196
197 Dovecot currently does not support disabling TLS compression.
198
199 \subsubsection{cyrus-imapd (based on 2.4.17)}
200
201 \paragraph*{imapd.conf}\mbox{}\\
202
203 To activate SSL/TLS configure your certificate with
204 \begin{lstlisting}[breaklines]
205   tls_cert_file: .../cert.pem
206   tls_key_file: .../cert.key
207 \end{lstlisting}
208
209 Do not forget to add necessary intermediate certificates to the .pem file.\\
210
211 Limiting the ciphers provided may force (especially older) clients to connect without encryption at all! Sticking to the defaults is recommended.\\
212
213 If you still want to force strong encryption use
214 \begin{lstlisting}[breaklines]
215   tls_cipher_list: <...recommended ciphersuite...>
216 \end{lstlisting}
217
218 cyrus-imapd loads hardcoded 1024 bit DH parameters using get\_rfc2409\_prime\_1024() by default. If you want to load your own DH parameters add them PEM encoded to the certificate file given in tls\_cert\_file. Do not forget to re-add them after updating your certificate.
219
220 \paragraph*{cyrus.conf}\mbox{}\\
221
222 To support POP3/IMAP on ports 110/143 with STARTTLS add
223 \begin{lstlisting}[breaklines]
224   imap         cmd="imapd" listen="imap" prefork=3
225   pop3         cmd="pop3d" listen="pop3" prefork=1
226 \end{lstlisting}
227 to the SERVICES section.\\
228
229 To support POP3S/IMAPS on ports 995/993 add
230 \begin{lstlisting}[breaklines]
231   imaps        cmd="imapd -s" listen="imaps" prefork=3
232   pop3s        cmd="pop3d -s" listen="pop3s" prefork=1
233 \end{lstlisting}
234
235 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
236
237 cyrus-imapd currently (2.4.17, trunk) does not support elliptic curves. ECDHE will not work even if defined in your cipher list.
238 A working patch to provide limited support exists (NID\_X9\_62\_prime256v1 only):
239 \url{https://bugzilla.cyrusimap.org/show_bug.cgi?id=3822}\\
240
241 Currently there is no way to prefer server ciphers.\\
242
243 There is no way to prevent unencrypted connections on the STARTTLS ports. You can prevent usage of plaintext login by setting
244 \begin{lstlisting}[breaklines]
245   allowplaintext: 0
246 \end{lstlisting}
247 in imapd.conf. But note that SASL PLAIN/LOGIN is still available!\\
248
249
250 \subsubsection{UW}
251
252 \todo{write this subsubsection}
253
254 Another option to secure IMAPs servers is to place them behind an stunnel server. 
255
256 % XXX config von Adi?
257 % sslVersion = TLSv1
258 % ciphers = EDH+CAMELLIA256:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:-AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA:EDH+AES128;
259 % options = CIPHER_SERVER_PREFERENCE
260 % TIMEOUTclose = 1
261
262 \subsubsection{Postfix}
263
264
265
266 First, you need to generate Diffie Hellman parameters (please first take a look at the section \ref{section:PRNG}):
267
268 \todo{FIXME: this is a really weak setting! See also: http://postfix.1071664.n5.nabble.com/postfix-hardening-what-can-we-do-td61874.html}
269 \begin{lstlisting}[breaklines]
270   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_512.pem -2 512
271   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_1024.pem -2 1024
272 \end{lstlisting}
273
274 Next, we specify these DH parameters in the postfix config file:
275
276 \begin{lstlisting}[breaklines]
277   smtpd_tls_dh512_param_file = /etc/postfix/dh_param_512.pem
278   smtpd_tls_dh1024_param_file = /etc/postfix/dh_param_1024.pem
279 \end{lstlisting}
280
281 You usually don't want restrictions on the ciphers for opportunistic
282 encryption, because any encryption is better than plain text. 
283
284 For submission (Port 587) or other special cases, however, you want to
285 enforce strong encryption. In addition to the below entries in
286 main.cf, you need to enable ``mandatory`` encryption for the
287 respective service, e.g. by adding ``-o
288 smtpd\_tls\_security\_level=encrypt'' to the submission smtpd in
289 master.cf.
290
291 % don't -- this influences opportunistic encryption
292 %  smtpd_tls_protocols = !SSLv2, !SSLv3
293
294 \begin{lstlisting}[breaklines]
295   smtpd_tls_mandatory_protocols = !SSLv2, !SSLv3
296   tls_ssl_options=NO_COMPRESSION
297   smtpd_tls_mandatory_ciphers=high
298   tls_high_cipherlist='EECDH+aRSA+AESGCM:EECDH+aRSA+SHA384:EECDH+aRSA+SHA256:EDH+CAMELLIA256:EECDH:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:!AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA'
299   tls_preempt_cipherlist = yes
300   tls_random_source = dev:/dev/urandom          
301     %% NOTE: might want to have /dev/random here + Haveged
302 \end{lstlisting}
303   
304 For those users, who want to use ECC key exchange, it is possible to specify this via:
305 \begin{lstlisting}[breaklines]
306   smtpd_tls_eecdh_grade = ultra
307 \end{lstlisting}
308
309 You can check the settings by specifying  smtpd\_tls\_loglevel = 1 and then check the selected ciphers with the following command:
310 \begin{lstlisting}[breaklines]
311 $ zegrep "TLS connection established from.*with cipher" /var/log/mail.log | \
312 > awk '{printf("%s %s %s %s\n", $12, $13, $14, $15)}' | sort | uniq -c | sort -n
313       1 SSLv3 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
314      23 TLSv1.2 with cipher DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
315      60 TLSv1 with cipher ECDHE-RSA-AES256-SHA
316     270 TLSv1.2 with cipher ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
317     335 TLSv1 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
318 \end{lstlisting}
319
320 Source: \url{http://www.postfix.org/TLS_README.html}
321
322 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
323
324 tls\_ssl\_options is supported from Postfix 2.11 onwards. You can
325 leave the statement in the configuration for older versions, it will
326 be ignored.
327
328 tls\_preempt\_cipherlist is supported from Postfix 2.8 onwards. Again,
329 you can leave the statement in for older versions.
330
331 \subsubsection{Exim (based on 4.82)}
332
333 It is highly recommended to read
334
335 \url{http://exim.org/exim-html-current/doc/html/spec_html/ch-encrypted_smtp_connections_using_tlsssl.html}
336
337 first.
338
339 \paragraph*{OpenSSL}
340
341 \subparagraph*{server mode (incoming)}\mbox{}\\
342
343 In the main config section of exim add:
344
345 \begin{lstlisting}[breaklines]
346   tls_certificate = ..../cert.pem
347   tls_privatekey = ..../cert.key
348 \end{lstlisting}
349 don't forget to add intermediate certificates to the .pem file if needed.\\
350 \\
351 Tell exim to advertise STARTTLS in the EHLO answer:
352 \begin{lstlisting}[breaklines]
353   tls_advertise_hosts = *
354 \end{lstlisting}
355
356 If you want to support legacy SMTPS on port 465, and STARTTLS on smtp(25)/submission(587) ports set
357 \begin{lstlisting}[breaklines]
358   daemon_smtp_ports = smtp : smtps : submission
359   tls_on_connect_ports = 465
360 \end{lstlisting}
361
362 Exim already disables SSLv2 by default. We recommend to add
363 \begin{lstlisting}[breaklines]
364   openssl_options = +no_sslv2 +no_compression +cipher_server_preference
365 \end{lstlisting}
366
367 It is not advisable to restrict the default cipher list for opportunistic encryption as used by SMTP. Do not use cipher lists recommended for HTTPS! If you still want to define one please consult the Exim documentation or ask on the exim-users mailinglist.\\
368 % Exim maintainers do not recommend to change default ciphers
369 % We shouldn't, too
370 %use:
371 %\begin{lstlisting}[breaklines]
372 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
373 %\end{lstlisting}
374
375 If you want to request and verify client certificates from sending hosts set
376 \begin{lstlisting}[breaklines]
377   tls_verify_certificates = /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
378   tls_try_verify_hosts = *
379 \end{lstlisting}
380
381 tls\_try\_verify\_hosts only reports the result to your logfile. If you want to disconnect such clients you have to use
382 \begin{lstlisting}[breaklines]
383   tls_verify_hosts = *
384 \end{lstlisting}
385
386 You do not need to set dh\_parameters. exim with OpenSSL uses a 2048bit default prime defined in section 2.2 of RFC 5114.
387 If you want to set your own DH parameters please read the TLS documentation of exim.\\
388
389 The cipher used is written to the logfiles by default. You may want to add
390 \begin{lstlisting}[breaklines]
391   log_selector = <....whatever your log_selector already contains...> \
392    +tls_certificate_verified +tls_peerdn +tls_sni
393 \end{lstlisting}
394 to get even more information logged.
395
396 \subparagraph*{client mode (outgoing)}\mbox{}\\
397
398 Exim uses opportunistic encryption in the SMTP transport by default.
399
400 Client mode settings have to be done in the configuration section of the smtp transport (driver = smtp).
401
402 If you want to use a client certificate (most server certificates can be used as client certificate, too) set
403 \begin{lstlisting}[breaklines]
404   tls_certificate   = .../cert.pem
405   tls_privatekey    = .../cert.key
406 \end{lstlisting}
407 This is recommended for MTA-MTA traffic.\\
408
409 %If you want to limit used ciphers set
410 %\begin{lstlisting}[breaklines]
411 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
412 %\end{lstlisting}
413 % Exim Maintainers do not recommend ciphers. We shouldn't do so, too.
414 Do not limit ciphers without a very good reason. In the worst case you end up without encryption at all instead of some weak encryption. Please consult the Exim documentation if you really need to define ciphers.
415
416 \paragraph*{GnuTLS}\mbox{}\\
417
418 GnuTLS is different in only some respects to OpenSSL:
419 \begin{list}{•}{•}
420 \item tls\_require\_ciphers needs a GnuTLS priority string instead of a cipher list. It is recommended to use the defaults by not defining this option. It highly depends on the version of GnuTLS used. Therefore it is not advisable to change the defaults.
421 \item There is no option like openssl\_options
422 \end{list}
423
424 \paragraph*{Limit SMTP AUTH to SSL connections only}\mbox{}\\
425
426 It is highly recommended to limit SMTP AUTH to SSL connections only. To do so add
427 \begin{lstlisting}[breaklines]
428   server_advertise_condition = ${if eq{$tls_cipher}{}{no}{yes}}
429 \end{lstlisting}
430 to every authenticator defined.
431
432 \paragraph*{Exim string expansion}\mbox{}\\
433
434 Note that most of the options accept expansion strings. This way you can eg. set cipher lists or STARTTLS advertisment conditionally. Please follow the link to the official Exim documentation to get more information.
435
436 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
437
438 Exim currently (4.82) does not support elliptic curves with OpenSSL. This means that ECDHE is not used even if defined in your cipher list.
439 There already is a working patch to provide support:\\
440 \url{http://bugs.exim.org/show_bug.cgi?id=1397}
441
442 \subsubsection{SMTP: opportunistic TLS}
443
444 \todo{write this subsubsection}
445
446 % do we need to documment starttls in detail?
447 %\subsubsection{starttls?}
448
449 \subsection{SSH}
450
451 \begin{lstlisting}[breaklines]
452         RSAAuthentication yes
453         PermitRootLogin no
454         StrictModes yes
455         HostKey /etc/ssh/ssh_host_rsa_key
456         Ciphers aes256-ctr
457         MACs hmac-sha2-512,hmac-sha2-256,hmac-ripemd160
458         KexAlgorithms curve25519-sha256@libssh.org,diffie-hellman-group-exchange-sha256,diffie-hellman-group-exchange-sha1
459 \end{lstlisting}
460
461 % XXX: curve25519-sha256@libssh.org only available upstream(!)
462 Note: older linux systems won't support SHA2, PuTTY does not support RIPE-MD160.
463 \\
464
465
466 \subsection{OpenVPN}
467
468 \todo{write this subsection}
469
470 \subsection{IPSec}
471 \todo{write this subsection}
472
473 \subsection{PGP/ GPG - Pretty Good Privacy}
474
475 \todo{write this subsection -- this is still only a draft!!}
476 \input{GPG}
477
478
479
480 %%% Local Variables: 
481 %%% mode: latex
482 %%% TeX-master: "applied-crypto-hardening"
483 %%% End: