src/practical_settings/mailserver.tex

   1 %%\subsection{Mail Servers}
   2
   3 This section documents the most common mail (SMTP) and IMAPs/POPs servers. Another option to secure IMAPs/POPs servers is to place them behind an stunnel server.
   4
   5
   6 %% ----------------------------------------------------------------------
   7
   8 \subsection{SMTP in general}
   9 \label{subsection:smtp_general}
  10
  11 SMTP usually makes use of opportunistic TLS. This means that an MTA will accept TLS connections when asked for it during handshake but will not require it. One should always support incoming opportunistic TLS and always try TLS handshake outgoing.\\
  12
  13 Furthermore a mailserver can operate in three modes:
  14 \begin{itemize}
  15 \item As MSA (Mail Submission Agent) your mailserver receives mail from your clients MUAs (Mail User Agent).
  16 \item As receiving MTA (Mail Transmission Agent, MX)
  17 \item As sending MTA (SMTP client)
  18 \end{itemize}
  19 \mbox{}\\
  20 We recommend the following basic setup for all modes:
  21 \begin{itemize}
  22 \item correctly setup MX, A and PTR RRs without using CNAMEs at all.
  23 \item enable encryption (opportunistic TLS)
  24 \item do not use self signed certificates
  25 \end{itemize}
  26
  27 For SMTP client mode we additionally recommend:
  28 \begin{itemize}
  29 \item the hostname used as HELO must match the PTR RR
  30 \item setup a client certificate (most server certificates are client certificates as well)
  31 \item either the common name or at least an alternate subject name of your certificate must match the PTR RR
  32 \item do not modify the cipher suite for client mode
  33 \end{itemize}
  34
  35 For MSA operation we recommend:
  36 \begin{itemize}
  37 \item listen on submission port 587
  38 \item enforce SMTP AUTH even for local networks
  39 \item do not allow SMTP AUTH on unencrypted connections
  40 \item optionally use the recommended cipher suites if (and only if) all your connecting MUAs support them
  41 \end{itemize}
  42
  43
  44
  45 % Note that (with the exception of MSA mode), it might be better to allow any cipher suite -- since any encryption is better than no encryption when it comes to opportunistic TLS.
  46
  47 We strongly recommend to allow all cipher suites for anything but MSA
  48 mode, because the alternative is plain text transmission.
  49
  50 %% ----------------------------------------------------------------------
  51
  52 \subsection{Dovecot}
  53
  54
  55 \subsubsection{Tested with Version}
  56 \begin{itemize}
  57 \item Dovecot 2.2
  58 \item 2.0.19apple1 on OS X Server 10.8.5 (without ssl\_prefer\_server\_ciphers)
  59 \end{itemize}
  60
  61 \subsubsection{Settings}
  62 % Example: http://dovecot.org/list/dovecot/2013-October/092999.html
  63
  64 \begin{lstlisting}
  65   ssl_cipher_list = '%*\cipherstringB*)'
  66   ssl_prefer_server_ciphers = yes
  67 \end{lstlisting}
  68
  69 \subsubsection{Additional info}
  70
  71 Dovecot 2.0, 2.1: Almost as good as dovecot 2.2. Dovecot does not ignore unknown configuration parameters. Does not support
  72 ssl\_prefer\_server\_ciphers
  73
  74 \subsubsection{Limitations}
  75
  76 Dovecot currently does not support disabling TLS compression. Furthermore, DH
  77 parameters greater than 1024bit are not supported. The most recent version
  78 2.2.7 of Dovecot implements configurable DH parameter length
  79 \footnote{\url{http://hg.dovecot.org/dovecot-2.2/rev/43ab5abeb8f0}}.
  80
  81 %\item[Justification for special settings (if needed):] \mbox{}
  82
  83 % 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
  84
  85 \subsubsection{References} \url{http://wiki2.dovecot.org/SSL}
  86
  87 % add any further references or best practice documents here
  88
  89 \subsubsection{How to test}
  90 % describe here or point the admin to tools (can be a simple footnote or \ref{} to  the tools section) which help the admin to test his settings.
  91 \begin{lstlisting}
  92  openssl s_client -crlf -connect SERVER.TLD:993
  93 \end{lstlisting}
  94
  95
  96 %% ----------------------------------------------------------------------
  97
  98 \subsection{cyrus-imapd (based on 2.4.17)}
  99
 100 \subsubsection{Tested with Version} \todo{FIXME: add}
 101
 102 \subsubsection{Settings}
 103 \paragraph*{imapd.conf}\mbox{}\\
 104
 105 To activate SSL/TLS configure your certificate with
 106 \begin{lstlisting}
 107   tls_cert_file: .../cert.pem
 108   tls_key_file: .../cert.key
 109 \end{lstlisting}
 110
 111 Do not forget to add necessary intermediate certificates to the .pem file.\\
 112
 113 Limiting the ciphers provided may force (especially older) clients to connect without encryption at all! Sticking to the defaults is recommended.\\
 114
 115 If you still want to force strong encryption use
 116 \begin{lstlisting}
 117   tls_cipher_list: %*\cipherstringB*)
 118 \end{lstlisting}
 119
 120 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.\\
 121
 122 To prevent unencrypted connections on the STARTTLS ports you can set
 123 \begin{lstlisting}
 124   allowplaintext: 0
 125 \end{lstlisting}
 126 This way MUAs can only authenticate after STARTTLS if you only provide plaintext and SASL PLAIN login methods. Therefore providing CRAM-MD5 or DIGEST-MD5 methods is not recommended.\\
 127
 128 \paragraph*{cyrus.conf}\mbox{}\\
 129
 130 To support POP3/IMAP on ports 110/143 with STARTTLS add
 131 \begin{lstlisting}
 132   imap         cmd="imapd" listen="imap" prefork=3
 133   pop3         cmd="pop3d" listen="pop3" prefork=1
 134 \end{lstlisting}
 135 to the SERVICES section.\\
 136
 137 To support POP3S/IMAPS on ports 995/993 add
 138 \begin{lstlisting}
 139   imaps        cmd="imapd -s" listen="imaps" prefork=3
 140   pop3s        cmd="pop3d -s" listen="pop3s" prefork=1
 141 \end{lstlisting}
 142
 143
 144 \subsubsection{Limitations}
 145
 146 cyrus-imapd currently (2.4.17, trunk) does not support elliptic curve cryptography. Hence, ECDHE will not work even if defined in your cipher list.\\
 147
 148 Currently there is no way to prefer server ciphers or to disable compression.\\
 149
 150 There is a working patch for all three features:
 151 \url{https://bugzilla.cyrusimap.org/show_bug.cgi?id=3823}\\
 152
 153 \subsubsection{How to test}
 154 \begin{lstlisting}
 155   openssl s_client -crlf -connect SERVER.TLD:993
 156 \end{lstlisting}
 157
 158
 159
 160 % XXX config von Adi?
 161 % sslVersion = TLSv1
 162 % ciphers = EDH+CAMELLIA256:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:-AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA:EDH+AES128;
 163 % options = CIPHER_SERVER_PREFERENCE
 164 % TIMEOUTclose = 1
 165
 166 \subsection{Postfix}
 167
 168 \subsubsection{Tested with Version} Postfix 2.9.6 (Debian Wheezy)
 169 \subsubsection{Settings}
 170
 171 %% I (cm) consider the generation of own DH parameters to be voodoo until
 172 %% someone can explain the contrary. They are, after all, public, and
 173 %% I found no research that would show that long-term use of a
 174 %% parameter set would weaken the DH exchange. Also notice that IPSEC
 175 %% uses fixed parameter sets only.
 176 %&
 177 %% also notice the following comment from  src/tls/tls_dh.c:
 178 %% * Compiled-in EDH primes (the compiled-in generator is always 2). These are
 179 %% * used when no parameters are explicitly loaded from a site-specific file.
 180 %% *
 181 %% * 512-bit parameters are used for export ciphers, and 1024-bit parameters are
 182 %% * used for non-export ciphers. An ~80-bit strong EDH key exchange is really
 183 %% * too weak to protect 128+ bit keys, but larger DH primes are
 184 %% * computationally expensive. When greater security is required, use EECDH.
 185
 186 %% First, you need to generate Diffie Hellman parameters (please first take a look at the section \ref{section:RNGs}):
 187
 188 %% \todo{FIXME: this is a really weak setting! See also: http://postfix.1071664.n5.nabble.com/postfix-hardening-what-can-we-do-td61874.html}
 189 %% \begin{lstlisting}
 190 %%   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_512.pem -2 512
 191 %%   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_1024.pem -2 1024
 192 %% \end{lstlisting}
 193
 194 %% Next, we specify these DH parameters in \verb|main.cf|:
 195
 196 %% \begin{lstlisting}
 197 %%   smtpd_tls_dh512_param_file = /etc/postfix/dh_param_512.pem
 198 %%   smtpd_tls_dh1024_param_file = /etc/postfix/dh_param_1024.pem
 199 %% \end{lstlisting}
 200
 201 \paragraph*{MX and SMTP client configuration}\mbox{}\\
 202
 203 As discussed in section \ref{subsection:smtp_general}, because of opportunistic encryption we do not
 204 restrict the list of ciphers. There are still some steps needed to
 205 enable TLS, all in \verb|main.cf|:
 206
 207 \begin{lstlisting}
 208   smtpd_tls_cert_file = /etc/postfix/server.pem
 209   smtpd_tls_key_file = /etc/postfix/server.key
 210   # use 0 for Postfix >= 2.9, and 1 for earlier versions
 211   smtpd_tls_loglevel = 0
 212   # enable opportunistic TLS support in the SMTP server and client
 213   smtpd_tls_security_level = may
 214   smtp_tls_security_level = may
 215   # if you have authentication enabled, only offer it after STARTTLS
 216   smtpd_tls_auth_only = yes
 217   tls_ssl_options = NO_COMPRESSION
 218 \end{lstlisting}
 219
 220 \paragraph*{MSA}\mbox{}\\
 221
 222 For the MSA \verb|smtpd| process, we first define the ciphers that are
 223 acceptable for the ``mandatory'' security level, again in
 224 \verb|main.cf|:
 225
 226 \begin{lstlisting}
 227   smtpd_tls_mandatory_protocols = !SSLv2, !SSLv3
 228   smtpd_tls_mandatory_ciphers=high
 229   tls_high_cipherlist=%*\cipherstringB*)
 230 \end{lstlisting}
 231
 232 Then, we configure the MSA smtpd in \verb|master.cf| with two
 233 additional options that are only used for this instance of smtpd:
 234
 235 \begin{lstlisting}
 236 587       inet  n       -       -       -       -       smtpd
 237         -o smtpd_tls_security_level=encrypt -o tls_preempt_cipherlist = yes
 238 \end{lstlisting}
 239
 240 For those users who want to use ECC key exchange, it is possible to specify this via:
 241 \begin{lstlisting}
 242   smtpd_tls_eecdh_grade = ultra
 243 \end{lstlisting}
 244
 245 \subsubsection{Limitations}
 246
 247 tls\_ssl\_options is supported from Postfix 2.11 onwards. You can
 248 leave the statement in the configuration for older versions, it will
 249 be ignored.
 250
 251 tls\_preempt\_cipherlist is supported from Postfix 2.8 onwards. Again,
 252 you can leave the statement in for older versions.
 253
 254 \subsubsection{References}
 255
 256 Refer to \url{http://www.postfix.org/TLS_README.html} for an in-depth
 257 discussion.
 258
 259 \subsubsection{Additional settings}
 260
 261 Postfix has two sets of built-in DH parameters that can be overridden
 262 with the \verb|smtpd_tls_dh512_param_file|
 263 and \verb|smtpd_tls_dh1024_param_file| options. The ``dh512''
 264 parameters are used for export ciphers, while the ``dh1024'' ones are
 265 used for all other ciphers.
 266
 267 The ``bit length'' in those parameter names is just a name, so one
 268 could use stronger parameter sets; it should be possible to e.g. use the
 269 IKE Group14 parameters (see section \ref{section:DH}) without much
 270 interoperability risk, but we have not tested this yet.
 271
 272 % \item[Justification for special settings (if needed):]
 273 % no special settings
 274
 275
 276 \subsubsection{How to test}
 277
 278 You can check the effect of the settings with the following command:
 279 \begin{lstlisting}
 280 $ zegrep "TLS connection established from.*with cipher" | /var/log/mail.log | awk '{printf("%s %s %s %s\n", $12, $13, $14, $15)}' | sort | uniq -c | sort -n
 281       1 SSLv3 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
 282      23 TLSv1.2 with cipher DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
 283      60 TLSv1 with cipher ECDHE-RSA-AES256-SHA
 284     270 TLSv1.2 with cipher ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
 285     335 TLSv1 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
 286 \end{lstlisting}
 287
 288 \begin{lstlisting}
 289  openssl s_client -starttls smtp -crlf -connect SERVER.TLD:25
 290 \end{lstlisting}
 291
 292 \subsubsection{References} \todo{FIXME}
 293
 294 %% ----------------------------------------------------------------------
 295
 296 \subsection{Exim (based on 4.82)}
 297
 298 It is highly recommended to read
 299 \url{http://exim.org/exim-html-current/doc/html/spec_html/ch-encrypted_smtp_connections_using_tlsssl.html}
 300 first.
 301
 302 \paragraph*{MSA mode (submission)}\mbox{}\\
 303
 304 In the main config section of Exim add:
 305
 306 \begin{lstlisting}
 307   tls_certificate = ..../cert.pem
 308   tls_privatekey = ..../cert.key
 309 \end{lstlisting}
 310 don't forget to add intermediate certificates to the .pem file if needed.\\
 311 \\
 312 Tell Exim to advertise STARTTLS in the EHLO answer to everyone:
 313 \begin{lstlisting}
 314   tls_advertise_hosts = *
 315 \end{lstlisting}
 316
 317 If you want to support legacy SMTPS on port 465, and STARTTLS on smtp(25)/submission(587) ports set
 318 \begin{lstlisting}
 319   daemon_smtp_ports = smtp : smtps : submission
 320   tls_on_connect_ports = 465
 321 \end{lstlisting}
 322 \mbox{}\\
 323 It is highly recommended to limit SMTP AUTH to SSL connections only. To do so add
 324 \begin{lstlisting}
 325   server_advertise_condition = ${if eq{$tls_cipher}{}{no}{yes}}
 326 \end{lstlisting}
 327 to every authenticator defined.\\
 328
 329 Add the following rules on top of your acl\_smtp\_mail:
 330 \begin{lstlisting}
 331   warn    hosts           = *
 332           control         = submission/sender_retain
 333 \end{lstlisting}
 334 This switches Exim to submission mode and allows addition of missing ``Message-ID'' and ``Date'' headers.\\
 335
 336 It is not advisable to restrict the default cipher list for MSA mode if you don't know all connecting MUAs. If you still want to define one please consult the Exim documentation or ask on the exim-users mailinglist.\\
 337 % Exim maintainers do not recommend to change default ciphers
 338 % I think we shouldn't, too
 339 %use:
 340 %\begin{lstlisting}
 341 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
 342 %\end{lstlisting}
 343
 344 The cipher used is written to the logfiles by default. You may want to add
 345 \begin{lstlisting}
 346   log_selector = <....whatever your log_selector already contains...> \
 347    +tls_certificate_verified +tls_peerdn +tls_sni
 348 \end{lstlisting}
 349 to get even more TLS information logged.
 350
 351
 352 \paragraph*{server mode (incoming)}\mbox{}\\
 353
 354 In the main config section of Exim add:
 355
 356 \begin{lstlisting}
 357   tls_certificate = ..../cert.pem
 358   tls_privatekey = ..../cert.key
 359 \end{lstlisting}
 360 don't forget to add intermediate certificates to the .pem file if needed.\\
 361 \\
 362 Tell Exim to advertise STARTTLS in the EHLO answer to everyone:
 363 \begin{lstlisting}
 364   tls_advertise_hosts = *
 365 \end{lstlisting}
 366
 367 Listen on smtp(25) port only
 368 \begin{lstlisting}
 369   daemon_smtp_ports = smtp
 370 \end{lstlisting}
 371
 372 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.\\
 373 % Exim maintainers do not recommend to change default ciphers
 374 % We shouldn't, too
 375 %use:
 376 %\begin{lstlisting}
 377 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
 378 %\end{lstlisting}
 379
 380 If you want to request and verify client certificates from sending hosts set
 381 \begin{lstlisting}
 382   tls_verify_certificates = /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
 383   tls_try_verify_hosts = *
 384 \end{lstlisting}
 385
 386 tls\_try\_verify\_hosts only reports the result to your logfile. If you want to disconnect such clients you have to use
 387 \begin{lstlisting}
 388   tls_verify_hosts = *
 389 \end{lstlisting}
 390
 391 The cipher used is written to the logfiles by default. You may want to add
 392 \begin{lstlisting}
 393   log_selector = <....whatever your log_selector already contains...> \
 394    +tls_certificate_verified +tls_peerdn +tls_sni
 395 \end{lstlisting}
 396 to get even more TLS information logged.
 397
 398 \paragraph*{client mode (outgoing)}\mbox{}\\
 399
 400 Exim uses opportunistic encryption in the SMTP transport by default.
 401
 402 Client mode settings have to be done in the configuration section of the smtp transport (driver = smtp).
 403
 404 If you want to use a client certificate (most server certificates can be used as client certificate, too) set
 405 \begin{lstlisting}
 406   tls_certificate   = .../cert.pem
 407   tls_privatekey    = .../cert.key
 408 \end{lstlisting}
 409 This is recommended for MTA-MTA traffic.\\
 410
 411 %If you want to limit used ciphers set
 412 %\begin{lstlisting}
 413 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
 414 %\end{lstlisting}
 415 % Exim Maintainers do not recommend ciphers. We shouldn't do so, too.
 416 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.
 417
 418 \paragraph*{OpenSSL}\mbox{}\\
 419 Exim already disables SSLv2 by default. We recommend to add
 420 \begin{lstlisting}
 421   openssl_options = +all +no_sslv2 +no_compression +cipher_server_preference
 422 \end{lstlisting}
 423 to the main configuration.\\
 424 Note: +all is misleading here since OpenSSL only activates the most common workarounds. But that's how SSL\_OP\_ALL is defined.\\
 425
 426 You do not need to set dh\_parameters. Exim with OpenSSL by default uses parameter initialization with the "2048-bit MODP Group with 224-bit Prime Order Subgroup" defined in section 2.2 of RFC 5114\cite{rfc5114} (ike23).
 427 If you want to set your own DH parameters please read the TLS documentation of exim.\\
 428
 429
 430
 431 \paragraph*{GnuTLS}\mbox{}\\
 432
 433 GnuTLS is different in only some respects to OpenSSL:
 434 \begin{itemize}
 435 \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.
 436 \item There is no option like openssl\_options
 437 \end{itemize}
 438
 439 \paragraph*{Exim string expansion}\mbox{}\\
 440
 441 Note that most of the options accept expansion strings. This way you can e.g. set cipher lists or STARTTLS advertisement conditionally. Please follow the link to the official Exim documentation to get more information.
 442
 443 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
 444
 445 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.
 446 There already is a working patch to provide support:\\
 447 \url{http://bugs.exim.org/show_bug.cgi?id=1397}
 448
 449 \paragraph*{How to test}\mbox{}\\
 450 \begin{lstlisting}
 451  openssl s_client -starttls smtp -crlf -connect SERVER.TLD:25
 452 \end{lstlisting}
 453
 454
 455 %% ----------------------------------------------------------------------
 456 \subsection{Exchange}
 457
 458 \todo{FIXME: write this section}
 459
 460
 461