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
 196 \subsubsection{cyrus-imapd (based on 2.4.17)}
 197
 198 \paragraph*{imapd.conf}\mbox{}\\
 199
 200 To activate SSL/TLS configure your certificate with
 201 \begin{lstlisting}[breaklines]
 202   tls_cert_file: .../cert.pem
 203   tls_key_file: .../cert.key
 204 \end{lstlisting}
 205
 206 Do not forget to add necessary intermediate certificates to the .pem file.\\
 207
 208 Limiting the ciphers provided may force (especially older) clients to connect without encryption at all! Sticking to the defaults is recommended.\\
 209
 210 If you still want to force strong encryption use
 211 \begin{lstlisting}[breaklines]
 212   tls_cipher_list: <...recommended ciphersuite...>
 213 \end{lstlisting}
 214
 215 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.
 216
 217 \paragraph*{cyrus.conf}\mbox{}\\
 218
 219 To support POP3/IMAP on ports 110/143 with STARTTLS add
 220 \begin{lstlisting}[breaklines]
 221   imap         cmd="imapd" listen="imap" prefork=3
 222   pop3         cmd="pop3d" listen="pop3" prefork=1
 223 \end{lstlisting}
 224 to the SERVICES section.\\
 225
 226 To support POP3S/IMAPS on ports 995/993 add
 227 \begin{lstlisting}[breaklines]
 228   imaps        cmd="imapd -s" listen="imaps" prefork=3
 229   pop3s        cmd="pop3d -s" listen="pop3s" prefork=1
 230 \end{lstlisting}
 231
 232 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
 233
 234 cyrus-imapd currently (2.4.17, trunk) does not support elliptic curves. ECDHE will not work even if defined in your cipher list.
 235 A working patch to provide limited support exists (NID\_X9\_62\_prime256v1 only):
 236 \url{https://bugzilla.cyrusimap.org/show_bug.cgi?id=3822}\\
 237
 238 Currently there is no way to prefer server ciphers.\\
 239
 240 There is no way to prevent unencrypted connections on the STARTTLS ports. You can prevent usage of plaintext login by setting
 241 \begin{lstlisting}[breaklines]
 242   allowplaintext: 0
 243 \end{lstlisting}
 244 in imapd.conf. But note that SASL PLAIN/LOGIN is still available!\\
 245
 246
 247 \subsubsection{UW}
 248
 249 \todo{write this subsubsection}
 250
 251 Another option to secure IMAPs servers is to place them behind an stunnel server.
 252
 253 % XXX config von Adi?
 254 % sslVersion = TLSv1
 255 % ciphers = EDH+CAMELLIA256:EDH+aRSA:+SSLv3:!aNULL:!eNULL:!LOW:!3DES:!MD5:!EXP:!PSK:!SRP:!DSS:!RC4:!SEED:-AES128:!CAMELLIA128:!ECDSA:AES256-SHA:EDH+AES128;
 256 % options = CIPHER_SERVER_PREFERENCE
 257 % TIMEOUTclose = 1
 258
 259 \subsubsection{Postfix}
 260
 261
 262
 263 First, you need to generate Diffie Hellman parameters (please first take a look at the section \ref{section:PRNG}):
 264
 265 \todo{FIXME: this is a really weak setting! See also: http://postfix.1071664.n5.nabble.com/postfix-hardening-what-can-we-do-td61874.html}
 266 \begin{lstlisting}[breaklines]
 267   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_512.pem -2 512
 268   % openssl gendh -out /etc/postfix/dh_param_1024.pem -2 1024
 269 \end{lstlisting}
 270
 271 Next, we specify these DH parameters in the postfix config file:
 272
 273 \begin{lstlisting}[breaklines]
 274   smtpd_tls_dh512_param_file = /etc/postfix/dh_param_512.pem
 275   smtpd_tls_dh1024_param_file = /etc/postfix/dh_param_1024.pem
 276 \end{lstlisting}
 277
 278 You usually don't want restrictions on the ciphers for opportunistic
 279 encryption, because any encryption is better than plain text.
 280
 281 For submission (Port 587) or other special cases, however, you want to
 282 enforce strong encryption. In addition to the below entries in
 283 main.cf, you need to enable ``mandatory`` encryption for the
 284 respective service, e.g. by adding ``-o
 285 smtpd\_tls\_security\_level=encrypt'' to the submission smtpd in
 286 master.cf.
 287
 288 % don't -- this influences opportunistic encryption
 289 %  smtpd_tls_protocols = !SSLv2, !SSLv3
 290
 291 \begin{lstlisting}[breaklines]
 292   smtpd_tls_mandatory_protocols = !SSLv2, !SSLv3
 293   tls_ssl_options=NO_COMPRESSION
 294   smtpd_tls_mandatory_ciphers=high
 295   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'
 296   tls_preempt_cipherlist = yes
 297   tls_random_source = dev:/dev/urandom
 298     %% NOTE: might want to have /dev/random here + Haveged
 299 \end{lstlisting}
 300
 301 For those users, who want to use ECC key exchange, it is possible to specify this via:
 302 \begin{lstlisting}[breaklines]
 303   smtpd_tls_eecdh_grade = ultra
 304 \end{lstlisting}
 305
 306 You can check the settings by specifying  smtpd\_tls\_loglevel = 1 and then check the selected ciphers with the following command:
 307 \begin{lstlisting}[breaklines]
 308 $ zegrep "TLS connection established from.*with cipher" /var/log/mail.log | \
 309 > awk '{printf("%s %s %s %s\n", $12, $13, $14, $15)}' | sort | uniq -c | sort -n
 310       1 SSLv3 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
 311      23 TLSv1.2 with cipher DHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
 312      60 TLSv1 with cipher ECDHE-RSA-AES256-SHA
 313     270 TLSv1.2 with cipher ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384
 314     335 TLSv1 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
 315 \end{lstlisting}
 316
 317 Source: \url{http://www.postfix.org/TLS_README.html}
 318
 319 \subsubsection{Exim (based on 4.82)}
 320
 321 It is highly recommended to read
 322
 323 \url{http://exim.org/exim-html-current/doc/html/spec_html/ch-encrypted_smtp_connections_using_tlsssl.html}
 324
 325 first.
 326
 327 \paragraph*{OpenSSL}
 328
 329 \subparagraph*{server mode (incoming)}\mbox{}\\
 330
 331 In the main config section of exim add:
 332
 333 \begin{lstlisting}[breaklines]
 334   tls_certificate = ..../cert.pem
 335   tls_privatekey = ..../cert.key
 336 \end{lstlisting}
 337 don't forget to add intermediate certificates to the .pem file if needed.\\
 338 \\
 339 Tell exim to advertise STARTTLS in the EHLO answer:
 340 \begin{lstlisting}[breaklines]
 341   tls_advertise_hosts = *
 342 \end{lstlisting}
 343
 344 If you want to support legacy SMTPS on port 465, and STARTTLS on smtp(25)/submission(587) ports set
 345 \begin{lstlisting}[breaklines]
 346   daemon_smtp_ports = smtp : smtps : submission
 347   tls_on_connect_ports = 465
 348 \end{lstlisting}
 349
 350 Exim already disables SSLv2 by default. We recommend to add
 351 \begin{lstlisting}[breaklines]
 352   openssl_options = +no_sslv2 +no_compression +cipher_server_preference
 353 \end{lstlisting}
 354
 355 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.\\
 356 % Exim maintainers do not recommend to change default ciphers
 357 % We shouldn't, too
 358 %use:
 359 %\begin{lstlisting}[breaklines]
 360 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
 361 %\end{lstlisting}
 362
 363 If you want to request and verify client certificates from sending hosts set
 364 \begin{lstlisting}[breaklines]
 365   tls_verify_certificates = /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
 366   tls_try_verify_hosts = *
 367 \end{lstlisting}
 368
 369 tls\_try\_verify\_hosts only reports the result to your logfile. If you want to disconnect such clients you have to use
 370 \begin{lstlisting}[breaklines]
 371   tls_verify_hosts = *
 372 \end{lstlisting}
 373
 374 You do not need to set dh\_parameters. exim with OpenSSL uses a 2048bit default prime defined in section 2.2 of RFC 5114.
 375 If you want to set your own DH parameters please read the TLS documentation of exim.\\
 376
 377 The cipher used is written to the logfiles by default. You may want to add
 378 \begin{lstlisting}[breaklines]
 379   log_selector = <....whatever your log_selector already contains...> \
 380    +tls_certificate_verified +tls_peerdn +tls_sni
 381 \end{lstlisting}
 382 to get even more information logged.
 383
 384 \subparagraph*{client mode (outgoing)}\mbox{}\\
 385
 386 Exim uses opportunistic encryption in the SMTP transport by default.
 387
 388 Client mode settings have to be done in the configuration section of the smtp transport (driver = smtp).
 389
 390 If you want to use a client certificate (most server certificates can be used as client certificate, too) set
 391 \begin{lstlisting}[breaklines]
 392   tls_certificate   = .../cert.pem
 393   tls_privatekey    = .../cert.key
 394 \end{lstlisting}
 395 This is recommended for MTA-MTA traffic.\\
 396
 397 %If you want to limit used ciphers set
 398 %\begin{lstlisting}[breaklines]
 399 %  tls_require_ciphers = <...recommended ciphersuite...>
 400 %\end{lstlisting}
 401 % Exim Maintainers do not recommend ciphers. We shouldn't do so, too.
 402 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.
 403
 404 \paragraph*{GnuTLS}\mbox{}\\
 405
 406 GnuTLS is different in only some respects to OpenSSL:
 407 \begin{list}{•}{•}
 408 \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.
 409 \item There is no option like openssl\_options
 410 \end{list}
 411
 412 \paragraph*{Limit SMTP AUTH to SSL connections only}\mbox{}\\
 413
 414 It is highly recommended to limit SMTP AUTH to SSL connections only. To do so add
 415 \begin{lstlisting}[breaklines]
 416   server_advertise_condition = ${if eq{$tls_cipher}{}{no}{yes}}
 417 \end{lstlisting}
 418 to every authenticator defined.
 419
 420 \paragraph*{Exim string expansion}\mbox{}\\
 421
 422 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.
 423
 424 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
 425
 426 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.
 427 There already is a working patch to provide support:\\
 428 \url{http://bugs.exim.org/show_bug.cgi?id=1397}
 429
 430 \subsubsection{SMTP: opportunistic TLS}
 431
 432 \todo{write this subsubsection}
 433
 434 % do we need to documment starttls in detail?
 435 %\subsubsection{starttls?}
 436
 437 \subsection{SSH}
 438
 439 \begin{lstlisting}[breaklines]
 440         RSAAuthentication yes
 441         PermitRootLogin no
 442         StrictModes yes
 443         HostKey /etc/ssh/ssh_host_rsa_key
 444         Ciphers aes256-ctr
 445         MACs hmac-sha2-512,hmac-sha2-256,hmac-ripemd160
 446         KexAlgorithms curve25519-sha256@libssh.org,diffie-hellman-group-exchange-sha256,diffie-hellman-group-exchange-sha1
 447 \end{lstlisting}
 448
 449 % XXX: curve25519-sha256@libssh.org only available upstream(!)
 450 Note: older linux systems won't support SHA2, PuTTY does not support RIPE-MD160.
 451 \\
 452
 453
 454 \subsection{OpenVPN}
 455
 456 \todo{write this subsection}
 457
 458 \subsection{IPSec}
 459 \todo{write this subsection}
 460
 461 \subsection{PGP/ GPG - Pretty Good Privacy}
 462
 463 \todo{write this subsection -- this is still only a draft!!}
 464 \input{GPG}
 465
 466
 467
 468 %%% Local Variables:
 469 %%% mode: latex
 470 %%% TeX-master: "applied-crypto-hardening"
 471 %%% End: