d0bc680ea9d048de7fb2258a9e37507290ba60f8
[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 linked against OpenSSL 1.0.1e, Debian Wheezy
11   \item Apache 2.4.6 linked against OpenSSL 1.0.1e, Debian Jessie
12 \end{itemize*}
13
14 \subsubsection{Settings}
15 Enabled modules \emph{SSL} and \emph{Headers} are required.
16
17 \begin{lstlisting}
18 SSLCertificateFile server.crt
19 SSLCertificateKeyFile server.key
20 SSLProtocol All -SSLv2 -SSLv3 
21 SSLHonorCipherOrder On
22 SSLCompression off
23 # Add six earth month HSTS header for all users...
24 Header add Strict-Transport-Security "max-age=15768000"
25 # If you want to protect all subdomains, use the following header
26 # ALL subdomains HAVE TO support HTTPS if you use this!
27 # Strict-Transport-Security: max-age=15768000 ; includeSubDomains
28
29 SSLCipherSuite '%*\cipherStringB*)'
30 \end{lstlisting}
31
32 \subsubsection{Additional settings}
33 You might want to redirect everything to \emph{https://} if possible. In Apache
34 you can do this with the following setting inside of a VirtualHost environment:
35
36 \begin{lstlisting}
37 <VirtualHost *:80>
38   RewriteEngine On
39   RewriteRule ^.*$ https://%{SERVER_NAME}%{REQUEST_URI} [L,R=permanent]
40 </VirtualHost>
41 \end{lstlisting}
42
43 %\subsubsection{Justification for special settings (if needed)}
44
45 \subsubsection{References}
46 \begin{itemize*}
47   \item Apache2 Docs on SSL and TLS: \url{https://httpd.apache.org/docs/2.4/ssl/}
48 \end{itemize*}
49
50
51 \subsubsection{How to test}
52 See appendix \ref{cha:tools}
53
54
55 %%---------------------------------------------------------------------- 
56 \subsection{lighttpd}
57
58 \subsubsection{Tested with Versions}
59 \begin{itemize*}
60   \item lighttpd/1.4.31-4 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
61   \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)
62   \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)
63 \end{itemize*}
64
65
66 \subsubsection{Settings}
67 \begin{lstlisting}
68 $SERVER["socket"] == "0.0.0.0:443" {
69   ssl.engine  = "enable"
70   ssl.use-sslv2 = "disable"
71   ssl.use-sslv3 = "disable"
72   ssl.pemfile = "/etc/lighttpd/server.pem"
73   ssl.cipher-list = "%*\cipherStringB*)"
74   ssl.honor-cipher-order = "enable"
75   setenv.add-response-header  = ( "Strict-Transport-Security" => "max-age=15768000") # six months
76   # use this only if all subdomains support HTTPS!
77   # setenv.add-response-header  = ( "Strict-Transport-Security" => "max-age=15768000; includeSubDomains")
78 }
79 \end{lstlisting}
80
81 Starting with lighttpd version 1.4.29 Diffie-Hellman and Elliptic-Curve Diffie-Hellman key agreement protocols are supported.
82 By default, elliptic curve "prime256v1" (also "secp256r1") will be used, if no other is given.
83 To select special curves, it is possible to set them using the configuration options \verb|ssl.dh-file| and \verb|ssl.ec-curve|.
84 \begin{lstlisting}
85 ssl.dh-file = "/etc/lighttpd/ssl/dh2048.pem"
86 ssl.ec-curve = "secp521r1"
87 \end{lstlisting}
88 Please read section \ref{section:DH} for more information on Diffie Hellman key exchange and elliptic curves.
89
90 \subsubsection{Additional settings}
91 As for any other webserver, you might want to automatically redirect \emph{http://}
92 traffic toward \emph{https://}. It is also recommended to set the environment variable
93 \emph{HTTPS}, so the PHP applications run by the webserver can easily detect,
94 that HTTPS is in use.
95
96 \begin{lstlisting}
97 $HTTP["scheme"] == "http" {
98   # capture vhost name with regex condition -> %0 in redirect pattern
99   # must be the most inner block to the redirect rule
100   $HTTP["host"] =~ ".*" {
101     url.redirect = (".*" => "https://%0$0")
102   }
103   # Set the environment variable properly
104   setenv.add-environment = (
105     "HTTPS" => "on"
106   )
107 }
108 \end{lstlisting}
109
110
111 \subsubsection{Additional information} 
112 The config option \emph{honor-cipher-order} is available since 1.4.30, the
113 supported ciphers depend on the used OpenSSL-version (at runtime). ECDHE has to
114 be available in OpenSSL at compile-time, which should be default. SSL
115 compression should by deactivated by default at compile-time (if not, it's
116 active).
117
118 Support for other SSL-libraries like GnuTLS will be available in the upcoming
119 2.x branch, which is currently under development.
120
121
122 \subsubsection{References} 
123 \begin{itemize*}
124   \item HTTPS redirection: \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/1/wiki/HowToRedirectHttpToHttps}
125   \item Lighttpd Docs SSL: \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/lighttpd/wiki/Docs\_SSL}
126   \item Release 1.4.30 (How to mitigate BEAST attack) \url{http://redmine.lighttpd.net/projects/lighttpd/wiki/Release-1\_4\_30}
127   \item SSL Compression disabled by default: \url{http://redmine.lighttpd.net/issues/2445}
128 \end{itemize*}
129
130
131 \subsubsection{How to test} 
132 See appendix \ref{cha:tools}
133
134
135 %%---------------------------------------------------------------------- 
136 \subsection{nginx}
137
138 \subsubsection{Tested with Version} 
139 \begin{itemize*}
140   \item 1.4.4 with OpenSSL 1.0.1e on OS X Server 10.8.5
141   \item 1.2.1-2.2+wheezy2 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
142   \item 1.4.4 with OpenSSL 1.0.1e on Debian Wheezy
143   \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)
144 \end{itemize*}
145
146
147 \subsubsection{Settings}
148 \begin{lstlisting}
149 ssl_prefer_server_ciphers on;
150 ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2; # not possible to do exclusive
151 ssl_ciphers '%*\cipherStringB*)';
152 add_header Strict-Transport-Security max-age=15768000; # six months
153 # use this only if all subdomains support HTTPS!
154 # add_header Strict-Transport-Security "max-age=15768000; includeSubDomains"
155 \end{lstlisting}
156
157 If you absolutely want to specify your own DH parameters, you can specify them via
158
159 \begin{lstlisting}
160 ssl_dhparam file;
161 \end{lstlisting}
162
163 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).
164
165 \subsubsection{Additional settings}
166 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:
167
168 \begin{lstlisting}
169 ssl_ecdh_curve          secp384r1;
170 \end{lstlisting}
171
172 You might want to redirect everything to \emph{https://} if possible. In Nginx you can do this with the following setting:
173
174 \begin{lstlisting}
175 return 301 https://$host$request_uri;
176 \end{lstlisting}
177
178 In case you want to catch those old clients that do not support the recommended
179 cipher string (eg. WinXP or Java 6) you might use their inability to understand
180 SNI to create a catchall page with a default SSL server:
181
182 \begin{lstlisting}
183 server {
184     listen 443 default;
185     listen [::]:443 default ipv6only=on;
186     root /var/www/bad-ssl;
187     index index.html
188     ssl on;
189     ssl_certificate /etc/ssl/certs/ssl-cert-snakeoil.pem;
190     ssl_certificate_key /etc/ssl/private/ssl-cert-snakeoil.key;
191
192     ssl_session_timeout 5m;
193
194     ssl_protocols SSLv3 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
195     ssl_ciphers ALL:!ADH:!NULL:!EXPORT:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+SSLv3;
196 }
197 \end{lstlisting}
198
199 The real service then needs to be in its own server definition omitting the
200 \texttt{default} keyword in the \texttt{listen} directive. On the default page
201 you should provide information about upgrading the browser to the user. You
202 should not use snakeoil certificates (as in the snipplet above) but the very
203 same certificate as you use for the real service. In case you provide several
204 virtual servers via SNI, the certificate for the catchall page needs to include
205 all their names.
206
207 \subsubsection{References} 
208 \begin{itemize*}
209   \item \url{http://nginx.org/en/docs/http/ngx_http_ssl_module.html}
210   \item \url{http://wiki.nginx.org/HttpSslModule}
211 \end{itemize*}
212
213 \subsubsection{How to test}
214 See appendix \ref{cha:tools}
215
216
217 %%---------------------------------------------------------------------- 
218 \subsection{MS IIS}
219 \label{sec:ms-iis}
220 \todo{Daniel: add screenshots and registry keys}
221
222
223 \subsubsection{Tested with Version} \todo{Daniel: add tested version}
224
225
226 \subsubsection{Settings}
227 When trying to avoid RC4 and CBC (BEAST-Attack) and requiring perfect
228 forward secrecy, Microsoft Internet Information Server (IIS) supports
229 ECDSA, but does not support RSA for key exchange (consider ECC suite
230 B doubts\footnote{\url{http://safecurves.cr.yp.to/rigid.html}}).
231
232 Since \verb|ECDHE_RSA_*| is not supported, a SSL certificate based on
233 elliptic curves needs to be used.
234
235 The configuration of cipher suites MS IIS will use, can be configured in one
236 of the following ways:
237 \begin{enumerate}
238   \item Group Policy \footnote{\url{http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb870930(v=vs.85).aspx}}
239   \item Registry
240   \item IIS Crypto~\footnote{\url{https://www.nartac.com/Products/IISCrypto/}}
241 \end{enumerate}
242
243
244 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the process of turning on
245 one algorithm after another and the effect on the supported clients
246 tested using https://www.ssllabs.com.
247
248 \verb|SSL 3.0|, \verb|SSL 2.0| and \verb|MD5| are turned off.
249 \verb|TLS 1.0| and \verb|TLS 2.0| are turned on.
250
251 \begin{table}[h]
252   \centering
253   \small
254   \begin{tabular}{ll}
255     \toprule
256     Cipher Suite & Client \\
257     \midrule
258     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256| & only IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e \\
259     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256| & Chrome 30, Opera 17, Safari 6+ \\
260     \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA| & FF 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7\\
261     \bottomrule 
262   \end{tabular}
263   \caption{Client support}
264   \label{tab:MS_IIS_Client_Support}
265 \end{table}
266
267 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the algorithms from
268 strongest to weakest and why they need to be added in this order. For
269 example insisting on SHA-2 algorithms (only first two lines) would
270 eliminate all versions of Firefox, so the last line is needed to
271 support this browser, but should be placed at the bottom, so capable
272 browsers will choose the stronger SHA-2 algorithms.
273
274 \verb|TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA| or equivalent should also be added if
275 MS Terminal Server Connection is used (make sure to use this only in a
276 trusted environment). This suite will not be used for SSL, since we do
277 not use a RSA Key.
278
279 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256| ... only supported by: IE 10,11, OpenSSL 1.0.1e
280 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256| ... Chrome 30, Opera 17, Safari 6+
281 % \verb|TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA| ... Firefox 10-24, IE 8+, Safari 5, Java 7
282
283 Clients not supported:
284 \begin{enumerate}
285   \item Java 6
286   \item WinXP
287   \item Bing
288 \end{enumerate}
289
290
291 \subsubsection{Additional settings}
292 %Here you can add additional settings
293
294
295 \subsubsection{Justification for special settings (if needed)}
296 % 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
297
298
299 \subsubsection{References}
300 \todo{add references}
301
302 % add any further references or best practice documents here
303
304
305 \subsubsection{How to test}
306 See appendix \ref{cha:tools}
307
308 %%% Local Variables: 
309 %%% mode: latex
310 %%% TeX-master: "../applied-crypto-hardening"
311 %%% End: