src/practical_settings/vpn.tex

   1 %%\subsection{VPNs}
   2 \todo{write this subsection}
   3 \subsubsection{IPSec}
   4 \label{section:IPSECgeneral}
   5
   6
   7 \todo{cm: check if there are downgrade attacks for checkpoint \& co} \\
   8
   9 \begin{description}
  10
  11 \item[Settings:] \mbox{}
  12
  13 \paragraph*{Assumptions}\mbox{}\\
  14
  15 We assume the usage of IKE (v1 or v2) for this document, and ESP.
  16
  17 \paragraph*{Authentication}\mbox{}\\
  18
  19 IPSEC authentication should optimally be performed via RSA signatures,
  20 with a key size of 2048 bits or more. Configuring only the trusted CA
  21 that issued the peer certificate provides for additional protection
  22 against fake certificates.
  23
  24 If you need to use Pre-Shared Key authentication:
  25
  26 \begin{enumerate}
  27 \item Choose a \textbf{random}, \textbf{long enough} PSK (see below)
  28 \item Use a \textbf{separate} PSK for any IPSEC connection
  29 \item Change the PSKs regularily
  30 \end{enumerate}
  31
  32 The size of the PSK should not be shorter than the output size of
  33 the hash algorithm used in IKE \footnote{It is used in a HMAC, see
  34   \url{http://www.ietf.org/rfc/rfc2104.txt}.}.
  35
  36 For a key composed of upper- and lowercase letters, numbers, and two
  37 additional symbols \footnote{64 possible values = 6 bits}, that gives
  38 the following minimum lengths in characters:
  39
  40 \begin{table}[h]
  41   \centering
  42   \small
  43   \begin{tabular}{lc}
  44     \toprule
  45     IKE Hash & PSK length \\
  46     \midrule
  47     SHA256 & 43 \\
  48     SHA384 & 64 \\
  49     SHA512 & 86 \\
  50     \bottomrule
  51   \end{tabular}
  52 \end{table}
  53
  54 \paragraph*{Cryptographic Suites}\mbox{}\\
  55
  56 IPSEC Cryptographic Suites are pre-defined settings for all the
  57 items of a configuration; they try to provide a balanced security
  58 level and make setting up VPNs easier.
  59
  60 When using any of those suites, make sure to enable ``Perfect Forward
  61 Secrecy`` for Phase 2, as this is not specified in the suites. The
  62 equivalents to the recommended ciphers suites in section
  63 \ref{section:recommendedciphers} are:
  64
  65 \begin{table}[h]
  66   \centering
  67   \small
  68   \begin{tabular}{lll}
  69     \toprule
  70     Configuration A & Configuration B & Notes\\
  71     \midrule
  72     \verb|Suite-B-GCM-256|\footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc6379}} &
  73 \verb|Suite-B-GCM-128| & Uses NIST elliptic curves
  74 \\ & \verb|VPN-B|\footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc4308}} &
  75 \\
  76     \bottomrule
  77   \end{tabular}
  78 \end{table}
  79
  80 \paragraph*{IKE or Phase 1}\mbox{}\\
  81
  82 Alternatively to the pre-defined cipher suites, you can define your
  83 own, as described in this and the next section.
  84
  85 IKE or Phase 1 is the mutual authentication and key exchange phase.
  86
  87 Use only ``main mode``, as ``aggressive mode`` has known security
  88 vulnerabilities \footnote{\url{http://ikecrack.sourceforge.net/}}.
  89
  90 \todo{how to make footnotes in a table appear in the output document?}
  91
  92 \begin{table}
  93   \centering
  94   \small
  95   \begin{tabular}{lll}
  96     \toprule
  97     & Configuration A & Configuration B \\
  98     \midrule
  99     Mode & Main Mode & Main Mode \\
 100     Encryption & AES-256 & AES-256, CAMELLIA-256 \\
 101     Hash & SHA2-* & SHA2-*, SHA1 \\
 102     DH Group & Group 14--18 \footnote{2048--8192 bit DH},
 103     19--21\footnote{(256--521 bit ECDH)} & Group 14--21 \\
 104     Lifetime & \todo{need recommendations; 1 day seems to be common
 105       practice} & \\
 106     \bottomrule
 107   \end{tabular}
 108 \end{table}
 109
 110 \paragraph*{ESP or Phase 2}\mbox{}\\
 111
 112 ESP or Phase 2 is where the actual data are protected.
 113
 114 \todo{make the tables appear right here!}
 115
 116 \begin{table}
 117   \centering
 118   \small
 119   \begin{tabular}{lll}
 120     \toprule
 121     & Configuration A & Configuration B \\
 122     \midrule
 123     Perfect Forward Secrecy & yes & yes \\
 124     Encryption & AES-GCM-16, AES-CTR, AES-CCM-16, AES-256 & AES-GCM-16, AES-CTR, AES-CCM-16, AES-256, CAMELLIA-256 \\
 125     Hash & SHA2-* (or none for AES-GCM) & SHA2-*, SHA1 (or none for AES-GCM) \\
 126     DH Group & Same as Phase 1 & Same as Phase 1 \\
 127     Lifetime & \todo{need recommendations; 1-8 hours is common} & \\
 128     \bottomrule
 129   \end{tabular}
 130 \end{table}
 131
 132 \item[References:] \mbox{}
 133
 134 ``A Cryptographic Evaluation of IPsec'', Niels Ferguson and Bruce
 135   Schneier: \url{https://www.schneier.com/paper-ipsec.pdf}
 136
 137 \end{description}
 138
 139 \subsubsection{Check Point FireWall-1}
 140
 141 \begin{description}
 142 \item[Tested with Version:] \mbox{}
 143
 144 \begin{itemize}
 145 \item R77 (should work with any currently supported version)
 146 \end{itemize}
 147
 148 \item[Settings:] \mbox{}
 149
 150 Please see section \ref{section:IPSECgeneral} for guidance on
 151 parameter choice. In this section, we will configure a strong setup
 152 according to ``Configuration A''.
 153
 154 This is based on the concept of a ``VPN Community'', which has all the
 155 settings for the gateways that are included in that community.
 156 Communities can be found in the ``IPSEC VPN'' tab of SmartDashboard.
 157
 158 \todo{make those graphics prettier -- whoever has the right LaTeX
 159   mojo, please do!}
 160
 161 \includegraphics{checkpoint_1.png}
 162
 163 Either chose one of the encryption suites here, or proceed to
 164 ``Custom Encryption...'', where you can set encryption and hash for
 165 Phase 1 and 2:
 166
 167 \includegraphics{checkpoint_2.png}
 168
 169 The Diffie-Hellman groups and Perfect Forward Secrecy Settings can be
 170 found under ``Advanced Settings'' / ``Advanced VPN Properties'':
 171
 172 \includegraphics{checkpoint_3.png}
 173
 174 \item[Additional settings:]
 175
 176 For remote Dynamic IP Gateways, the settings are not taken from the
 177 community, but set in the ``Global Properties'' dialog under ``Remote
 178 Access'' / ``VPN Authentication and Encryption''. Via the ``Edit...''
 179 button, you can configure sets of algorithms that all gateways support:
 180
 181 \includegraphics{checkpoint_4.png}
 182
 183 Please note that these settings restrict the available algorithms for
 184 \textbf{all} gateways, and also influence the VPN client connections.
 185
 186 %\item[Justification for special settings (if needed):]
 187
 188 %\item[Limitations:]
 189
 190 \item[References:]\mbox{}
 191
 192 \begin{itemize}
 193
 194 \item Check Point
 195   \href{https://sc1.checkpoint.com/documents/R77/CP_R77_VPN_AdminGuide/html_frameset.htm}{VPN
 196     R77 Administration Guide} (may require a
 197   UserCenter account to access)
 198
 199 \end{itemize}
 200
 201 % \item[How to test:]
 202
 203 \end{description}
 204
 205
 206 \subsubsection{OpenVPN}
 207
 208 \begin{description}
 209
 210 \item[Tested with Version:] OpenVPN 2.3.2 from Debian backports linked against openssl (libssl.so.1.0.0)
 211
 212 \todo{cm: please write this subsubsection}
 213 \todo{We suppose user uses easy-rsa which is roughly used in all HOWTO\footnote{\url{http://openvpn.net/index.php/open-source/documentation/howto.html}}}
 214
 215
 216 \item[Additional settings:] \mbox{}
 217
 218 \paragraph{Fine tuning at installation level}
 219
 220 When installing an OpenVPN server instance, you are probably using {\it easy-rsa} tools to generate the crypto stuff needed.
 221 From the directory where you will run them, you can enhance you configuration by changing the following variables in \verb|vars|:
 222
 223 \begin{lstlisting}[breaklines]
 224 export KEY_SIZE=2048
 225 export KEY_EXPIRE=365
 226 export CA_EXPIRE=1826
 227 \end{lstlisting}
 228
 229 This will enhance the security of the key generation by using RSA keys
 230 with a length of 2048 bits, and set a lifetime of one year for the
 231 keys and five years for the CA certificate.
 232
 233 In addition, edit the \verb|pkitool| script and replace all occurences
 234 of \verb|sha1| with \verb|sha256|, to sign the certificates with
 235 SHA256.
 236
 237 \paragraph{Server Configuration}
 238
 239 In the server configuration file, you can select the algorithm that will be used for traffic encryption.
 240 Based on previous recommendation established in that document, select AES with a 256 bits key in CBC mode.
 241
 242 Note that TLS is used only for negotiation bla bla bla...
 243
 244 \todo{cm: explain how openvpn crypto works; make configA/B sections/tables}
 245
 246 \item[Settings:] \mbox{}
 247
 248 % openvpn --show-ciphers
 249 % --show-tls
 250
 251 \todo{cm: changelog 2.3.1: ``Switch to IANA names for TLS ciphers'' --
 252 give both types of strings?}
 253
 254 \begin{lstlisting}[breaklines]
 255 cipher AES-256-CBC   # AES
 256
 257 # TLS Authentication
 258 tls-auth ta.key
 259 tls-cipher 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
 260
 261 auth SHA512
 262
 263 reneg-bytes XXX
 264 reneg-pkts XXX
 265 reneg-sec XXX
 266
 267 \end{lstlisting}
 268
 269 % tls-cipher is a list, C&P the string!
 270 % what about: TLS-DHE-RSA-WITH-AES-256-CBC-SHA
 271 % DH params/DH key sizes
 272
 273 \todo{Explain a little bit tls-auth and auth directives + TEST}
 274 \todo{also test with network-damager?}
 275
 276 The following ciphers are avaible and recommended\footnote{You can retrieve the list of supported algorithm on your OpenVPN installation thanks to the command {\it openvpn --show-ciphers}}
 277 \begin{lstlisting}[breaklines]
 278 AES-128-CBC
 279 AES-192-CBC
 280 AES-256-CBC
 281 CAMELLIA-128-CBC
 282 CAMELLIA-192-CBC
 283 CAMELLIA-256-CBC
 284 SEED-CBC
 285 \end{lstlisting}
 286
 287
 288 \paragraph{Client Configuration}
 289
 290 Client and server have to use identical configuration otherwise they can't communicate.
 291 The {\it cipher} directive has then to be identical in both server and client configuration.
 292
 293 \begin{lstlisting}[breaklines]
 294 cipher AES-256-CBC   # AES
 295
 296 remote-cert-tls server # http://openvpn.net/index.php/open-source/documentation/howto.html#mitm
 297
 298 tls-remote server.example.com
 299
 300 \end{lstlisting}
 301
 302 \todo{what about tls-auth keys/ta.key? }.
 303 \todo{what about auth sha512 ?}
 304
 305 \item[Justification for special settings (if needed):]
 306
 307 \item[References:] \url{http://openvpn.net/index.php/open-source/documentation/security-overview.html}
 308
 309 \item[How to test:]
 310 \todo{write me please}
 311
 312
 313 \end{description}
 314
 315
 316 \subsubsection{PPTP}
 317
 318 PPTP is considered insecure, Microsoft recommends to ``use a more secure VPN
 319 tunnel''\footnote{\url{http://technet.microsoft.com/en-us/security/advisory/2743314}}.
 320
 321 There is a cloud service that cracks the underlying MS-CHAPv2
 322 authentication protocol for the price of USD~200\footnote{\url{https://www.cloudcracker.com/blog/2012/07/29/cracking-ms-chap-v2/}},
 323 and given the resulting MD4 hash, all PPTP traffic for a user can
 324 be decrypted.
 325
 326 \subsubsection{Cisco IPSec}
 327 \todo{write this subsubsection}
 328
 329 \begin{description}
 330 \item[Tested with Version:] \todo{version?}
 331
 332 \item[Settings:] \mbox{}
 333
 334 \begin{lstlisting}[breaklines]
 335     %Here goes your setting string
 336 \end{lstlisting}
 337
 338 \item[Additional settings:] \mbox{}
 339
 340 %Here you can add additional settings
 341
 342 \begin{lstlisting}[breaklines]
 343     %copy \& paste additional settings
 344 \end{lstlisting}
 345
 346 \item[Justification for special settings (if needed):] \mbox{}
 347
 348 % 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
 349
 350 \item[References:] \todo{add references}
 351
 352 % add any further references or best practice documents here
 353
 354 \item[How to test:]
 355 % 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.
 356
 357 \end{description}
 358
 359
 360
 361
 362
 363
 364
 365 \subsubsection{Juniper VPN}
 366 \todo{write this subsubsection. AK: ask Hannes}
 367
 368
 369 \begin{description}
 370 \item[Tested with Version:] \todo{version?}
 371
 372 \item[Settings:] \mbox{}
 373
 374 \begin{lstlisting}[breaklines]
 375     %Here goes your setting string
 376 \end{lstlisting}
 377
 378 \item[Additional settings:] \mbox{}
 379
 380 %Here you can add additional settings
 381
 382 \begin{lstlisting}[breaklines]
 383     %copy \& paste additional settings
 384 \end{lstlisting}
 385
 386 \item[Justification for special settings (if needed):] \mbox{}
 387
 388 % 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
 389
 390 \item[References:] \todo{add references}
 391
 392 % add any further references or best practice documents here
 393
 394 \item[How to test:]
 395 % 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.
 396
 397 \end{description}
 398
 399
 400
 401
 402
 403 \subsubsection{L2TP over IPSec}
 404 \todo{write this subsubsection}
 405
 406
 407 \begin{description}
 408 \item[Tested with Version:] \todo{version?}
 409
 410 \item[Settings:] \mbox{}
 411
 412 \begin{lstlisting}[breaklines]
 413     %Here goes your setting string
 414 \end{lstlisting}
 415
 416 \item[Additional settings:] \mbox{}
 417
 418 %Here you can add additional settings
 419
 420 \begin{lstlisting}[breaklines]
 421     %copy \& paste additional settings
 422 \end{lstlisting}
 423
 424 \item[Justification for special settings (if needed):] \mbox{}
 425
 426 % 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
 427
 428 \item[References:] \todo{add references}
 429
 430 % add any further references or best practice documents here
 431
 432 \item[How to test:]
 433 % 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.
 434
 435 \end{description}
 436
 437
 438
 439
 440
 441
 442 \subsubsection{Racoon}
 443 \todo{write this subsubsection}
 444
 445
 446 \begin{description}
 447 \item[Tested with Version:] \todo{version?}
 448
 449 \item[Settings:] \mbox{}
 450
 451 \begin{lstlisting}[breaklines]
 452     %Here goes your setting string
 453 \end{lstlisting}
 454
 455 \item[Additional settings:] \mbox{}
 456
 457 %Here you can add additional settings
 458
 459 \begin{lstlisting}[breaklines]
 460     %copy \& paste additional settings
 461 \end{lstlisting}
 462
 463 \item[Justification for special settings (if needed):] \mbox{}
 464
 465 % 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
 466
 467 \item[References:] \todo{add references}
 468
 469 % add any further references or best practice documents here
 470
 471 \item[How to test:]
 472 % 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.
 473
 474 \end{description}