more clarification on SSH configuration
[ach-master.git] / src / practical_settings.tex
index 3326a64..a275eb2 100644 (file)
@@ -1,3 +1,4 @@
+\newpage
 \section{Recommendations on practical settings}
 \label{section:PracticalSettings}
 
@@ -157,11 +158,11 @@ You should redirect everything to httpS:// if possible. In Nginx you can do this
 \label{sec:ms-iis}
 
 
-\todo{screenshots? registry key settings? }
+\todo{Daniel: add screenshots and registry keys}
 
 \begin{description}
 
-\item[Tested with Version:] \todo{version?}
+\item[Tested with Version:] \todo{Daniel: add tested version}
 
 \item[Settings:] \mbox{}
 
@@ -208,7 +209,7 @@ tested using https://www.ssllabs.com.
 
 Table~\ref{tab:MS_IIS_Client_Support} shows the algoriths from
 strongest to weakest and why they need to be added in this order. For
-example insiting on SHA-2 algorithms (only first two lines) would
+example insisting on SHA-2 algorithms (only first two lines) would
 eliminate all versions of Firefox, so the last line is needed to
 support this browser, but should be placed at the bottom, so capable
 browsers will choose the stronger SHA-2 algorithms.
@@ -231,7 +232,7 @@ Not supported Clients:
 \item Bing
 \end{enumerate}
 
-item[Additional settings:]
+\item[Additional settings:]
 
 %Here you can add additional settings
 
@@ -296,7 +297,13 @@ If you still want to force strong encryption use
   tls_cipher_list: <...recommended ciphersuite...>
 \end{lstlisting}
 
-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.
+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.\\
+
+To prevent unencrypted connections on the STARTTLS ports you can set
+\begin{lstlisting}[breaklines]
+  allowplaintext: 0
+\end{lstlisting}
+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.\\
 
 \paragraph*{cyrus.conf}\mbox{}\\
 
@@ -313,6 +320,7 @@ To support POP3S/IMAPS on ports 995/993 add
   pop3s        cmd="pop3d -s" listen="pop3s" prefork=1
 \end{lstlisting}
 
+
 \paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
 
 cyrus-imapd currently (2.4.17, trunk) does not support elliptic curves. ECDHE will not work even if defined in your cipher list.\\
@@ -322,11 +330,6 @@ Currently there is no way to prefer server ciphers or to disable compression.\\
 There is a working patch for all three features:
 \url{https://bugzilla.cyrusimap.org/show_bug.cgi?id=3823}\\
 
-There is no way to prevent unencrypted connections on the STARTTLS ports. You can prevent usage of plaintext login by setting
-\begin{lstlisting}[breaklines]
-  allowplaintext: 0
-\end{lstlisting}
-in imapd.conf. But note that SASL PLAIN/LOGIN is still available!\\
 
 
 
@@ -380,7 +383,14 @@ mode, because the alternative is plain text transmission.
 
 \subsubsection{Postfix}
 
-\todo{cm: document DANE}
+\begin{description}
+\item[Tested with Version:] \mbox{}
+
+\begin{itemize}
+\item Postfix 2.9.6 (Debian Wheezy)
+\end{itemize}
+
+\item[Settings:] \mbox{}
 
 First, you need to generate Diffie Hellman parameters (please first take a look at the section \ref{section:PRNG}):
 
@@ -401,9 +411,7 @@ Next, we specify these DH parameters in \verb|main.cf|:
 
 As discussed above, because of opportunistic encryption we do not
 restrict the list of ciphers. There's still some steps needed to
-enable TLS, all in \verb|main.cf| \footnote{Refer to
-  \url{http://www.postfix.org/TLS_README.html} for an in-depth
-  discussion.}:
+enable TLS, all in \verb|main.cf|:
 
 \begin{lstlisting}[breaklines]
   smtpd_tls_cert_file = /etc/postfix/server.pem
@@ -428,7 +436,7 @@ acceptable for the ``mandatory'' security level, again in
 \begin{lstlisting}[breaklines]
   smtpd_tls_mandatory_protocols = !SSLv2, !SSLv3
   smtpd_tls_mandatory_ciphers=high
-  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'
+  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
 \end{lstlisting}
 
 Then, we configure the MSA smtpd in \verb|master.cf| with two
@@ -444,7 +452,29 @@ For those users who want to use ECC key exchange, it is possible to specify this
   smtpd_tls_eecdh_grade = ultra
 \end{lstlisting}
 
-You can check the settings with the following command:
+\item[Limitations:] \mbox{}
+
+tls\_ssl\_options is supported from Postfix 2.11 onwards. You can
+leave the statement in the configuration for older versions, it will
+be ignored.
+
+tls\_preempt\_cipherlist is supported from Postfix 2.8 onwards. Again,
+you can leave the statement in for older versions.
+
+\item[References:]
+
+Refer to \url{http://www.postfix.org/TLS_README.html} for an in-depth
+discussion.
+
+% \item[Additional settings:]
+% no additional settings
+
+% \item[Justification for special settings (if needed):]
+% no special settings
+
+\item[How to test:]
+
+You can check the effect of the settings with the following command:
 \begin{lstlisting}[breaklines]
 $ 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
       1 SSLv3 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
@@ -454,14 +484,7 @@ $ zegrep "TLS connection established from.*with cipher" | /var/log/mail.log | aw
     335 TLSv1 with cipher DHE-RSA-AES256-SHA
 \end{lstlisting}
 
-\paragraph*{Limitations}\mbox{}\\
-
-tls\_ssl\_options is supported from Postfix 2.11 onwards. You can
-leave the statement in the configuration for older versions, it will
-be ignored.
-
-tls\_preempt\_cipherlist is supported from Postfix 2.8 onwards. Again,
-you can leave the statement in for older versions.
+\end{description}
 
 \subsubsection{Exim (based on 4.82)}
 
@@ -622,31 +645,39 @@ There already is a working patch to provide support:\\
 % do we need to documment starttls in detail?
 %\subsubsection{starttls?}
 
-\subsection{SSH}
-
+\subsection{OpenSSH}
+\paragraph*{sshd_config}
 \begin{lstlisting}[breaklines]
+       # ...
+
        Protocol 2
        PermitEmptyPasswords no
        PermitRootLogin no
        StrictModes yes
        HostKey /etc/ssh/ssh_host_rsa_key
-       Ciphers aes256-ctr
-       MACs hmac-sha2-512,hmac-sha2-256,hmac-ripemd160
+       Ciphers aes256-gcm@openssh.com aes128-gcm@openssh.com aes256-ctr aes128-ctr
+       MACs umac-128-etm@openssh.com,hmac-sha2-512,hmac-sha2-256,hmac-ripemd160
        KexAlgorithms curve25519-sha256@libssh.org,diffie-hellman-group-exchange-sha256,diffie-hellman-group-exchange-sha1,diffie-hellman-group14-sha1
 \end{lstlisting}
 
 % XXX: curve25519-sha256@libssh.org only available upstream(!)
-Note: older linux systems won't support SHA2, PuTTY does not support RIPE-MD160.
+Note: Older linux systems won't support SHA2. PuTTY (Windows) does not support RIPE-MD160. Curve25519, AES-GCM and UMAC are only available upstream (OpenSSH 6.1). DSA host keys have been removed on purpose, the DSS standard does not support for DSA keys stronger than 1024bit
+\footnote{\url{https://bugzilla.mindrot.org/show_bug.cgi?id=1647}} 
+which is far below current standards (see section \ref{section:keylengths}). Legacy systems can use this configuration and simply omit unsupported ciphers, key exchange algorithms and MACs.
 \\
 
 
 \subsection{VPNs}
 \todo{write this subsection}
 \subsubsection{IPSec}
+\label{section:IPSECgeneral}
+
 
 \todo{cm: check if there are downgrade attacks for checkpoint \& co} \\
-\todo{cm: reference the paper describing how complex IPSec is and that it can't be checked properly} \\
-\todo{cm: change this to a table format: Variant ((A,B), (recommendations, recommendations))} \\
+
+\begin{description}
+
+\item[Settings:] \mbox{}
 
 \paragraph*{Assumptions}\mbox{}\\
 
@@ -662,11 +693,33 @@ against fake certificates.
 If you need to use Pre-Shared Key authentication:
 
 \begin{enumerate}
-\item Choose a \textbf{random} PSK of 20 characters or more (\todo{length, references!})
+\item Choose a \textbf{random}, \textbf{long enough} PSK (see below)
 \item Use a \textbf{separate} PSK for any IPSEC connection
 \item Change the PSKs regularily
 \end{enumerate}
 
+The size of the PSK should not be shorter than the output size of
+the hash algorithm used in IKE \footnote{It is used in a HMAC, see
+  \url{http://www.ietf.org/rfc/rfc2104.txt}.}.
+
+For a key composed of upper- and lowercase letters, numbers, and two
+additional symbols \footnote{64 possible values = 6 bits}, that gives
+the following minimum lengths in characters:
+
+\begin{table}[h]
+  \centering
+  \small
+  \begin{tabular}{lc}
+    \toprule
+    IKE Hash & PSK length \\
+    \midrule
+    SHA256 & 43 \\
+    SHA384 & 64 \\
+    SHA512 & 86 \\
+    \bottomrule
+  \end{tabular}
+\end{table}
+
 \paragraph*{Cryptographic Suites}\mbox{}\\
 
 IPSEC Cryptographic Suites are pre-defined settings for all the
@@ -674,93 +727,270 @@ items of a configuration; they try to provide a balanced security
 level and make setting up VPNs easier.
 
 When using any of those suites, make sure to enable ``Perfect Forward
-Secrecy`` for Phase 2, as this is not specified in the suites.
-
-\verb|Suite-B-GCM-256| \footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc6379}}
-would be roughly equivalent to ``Configuration A``, but keep in mind
-that it uses NIST elliptic curves for the Diffie-Hellman key exchange.
+Secrecy`` for Phase 2, as this is not specified in the suites. The
+equivalents to the recommended ciphers suites in section
+\ref{section:recommendedciphers} are:
 
-\verb|Suite-B-GCM-128| or
-\verb|VPN-B| \footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc4308}} would
-be roughly equivalent to ``Configuration B``; again,
-\verb|Suite-B-GCM-128| uses NIST elliptic curves, \verb|VPN-B| does
-not.
-
-\todo{Aaron: make an example for how to include images}
-\todo{cm: screenshots of Checkpoint settings}
+\begin{table}[h]
+  \centering
+  \small
+  \begin{tabular}{lll}
+    \toprule
+    Configuration A & Configuration B & Notes\\
+    \midrule
+    \verb|Suite-B-GCM-256|\footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc6379}} &
+\verb|Suite-B-GCM-128| & Uses NIST elliptic curves
+\\ & \verb|VPN-B|\footnote{\url{http://tools.ietf.org/html/rfc4308}} &
+\\
+    \bottomrule
+  \end{tabular}
+\end{table}
 
 \paragraph*{IKE or Phase 1}\mbox{}\\
 
+Alternatively to the pre-defined cipher suites, you can define your
+own, as described in this and the next section.
+
 IKE or Phase 1 is the mutual authentication and key exchange phase.
 
 Use only ``main mode``, as ``aggressive mode`` has known security
 vulnerabilities \footnote{\url{http://ikecrack.sourceforge.net/}}.
 
-Encryption Algorithm: AES or CAMELLIA
+\todo{how to make footnotes in a table appear in the output document?}
 
-Hash Algorithm: SHA2-256, SHA2-384 or SHA2-512
+\begin{table}
+  \centering
+  \small
+  \begin{tabular}{lll}
+    \toprule
+    & Configuration A & Configuration B \\
+    \midrule
+    Mode & Main Mode & Main Mode \\
+    Encryption & AES-256 & AES-256, CAMELLIA-256 \\
+    Hash & SHA2-* & SHA2-*, SHA1 \\
+    DH Group & Group 14--18 \footnote{2048--8192 bit DH},
+    19--21\footnote{(256--521 bit ECDH)} & Group 14--21 \\
+    Lifetime & \todo{need recommendations; 1 day seems to be common
+      practice} & \\
+    \bottomrule
+  \end{tabular}
+\end{table}
 
-DH Group: Group 14--18 (2048--8192 bit DH), or 19-21 (256--521 bit
-ECDH)
+\paragraph*{ESP or Phase 2}\mbox{}\\
 
-Lifetime: \todo{need recommendations; 1 day seems to be common practice}
+ESP or Phase 2 is where the actual data are protected.
 
-\todo{what about CAST?}
+\todo{make the tables appear right here!}
 
-\paragraph*{ESP or Phase 2}\mbox{}\\
+\begin{table}
+  \centering
+  \small
+  \begin{tabular}{lll}
+    \toprule
+    & Configuration A & Configuration B \\
+    \midrule
+    Perfect Forward Secrecy & yes & yes \\
+    Encryption & AES-GCM-16, AES-CTR, AES-CCM-16, AES-256 & AES-GCM-16, AES-CTR, AES-CCM-16, AES-256, CAMELLIA-256 \\
+    Hash & SHA2-* (or none for AES-GCM) & SHA2-*, SHA1 (or none for AES-GCM) \\
+    DH Group & Same as Phase 1 & Same as Phase 1 \\
+    Lifetime & \todo{need recommendations; 1-8 hours is common} & \\
+    \bottomrule
+  \end{tabular}
+\end{table}
+
+\item[References:] \mbox{}
+
+``A Cryptographic Evaluation of IPsec'', Niels Ferguson and Bruce
+  Schneier: \url{https://www.schneier.com/paper-ipsec.pdf}
 
-Enable ``Perfect Forward Secrecy`` with a DH Group equivalent to the
-one chosen for IKE.
+\end{description}
 
-Encryption Algorithm: AES-GCM-16, AES-CTR, AES-CCM-16, AES-CBC, SEED
-or CAMELLIA \todo{order of this list?}
+\subsubsection{Check Point FireWall-1}
+   
+\begin{description}
+\item[Tested with Version:] \mbox{}
 
-Hash Algorithm: none (if using AES-GCM), HMAC-SHA-SHA256 or longer
-\todo{what about AES-XCBC-MAC?}
+\begin{itemize}
+\item R77 (should work with any currently supported version)
+\end{itemize}
 
-Lifetime: \todo{need recommendations; 1--8 hours seems to be common practice}
+\item[Settings:] \mbox{}
+
+Please see section \ref{section:IPSECgeneral} for guidance on
+parameter choice. In this section, we will configure a strong setup
+according to ``Configuration A''.
+
+This is based on the concept of a ``VPN Community'', which has all the
+settings for the gateways that are included in that community.
+Communities can be found in the ``IPSEC VPN'' tab of SmartDashboard.
+
+\todo{make those graphics prettier -- whoever has the right LaTeX
+  mojo, please do!}
+
+\includegraphics{checkpoint_1.png}
+
+Either chose one of the encryption suites here, or proceed to
+``Custom Encryption...'', where you can set encryption and hash for
+Phase 1 and 2:
+
+\includegraphics{checkpoint_2.png}
+
+The Diffie-Hellman groups and Perfect Forward Secrecy Settings can be
+found under ``Advanced Settings'' / ``Advanced VPN Properties'':
+
+\includegraphics{checkpoint_3.png}
+
+\item[Additional settings:]
+
+For remote Dynamic IP Gateways, the settings are not taken from the
+community, but set in the ``Global Properties'' dialog under ``Remote
+Access'' / ``VPN Authentication and Encryption''. Via the ``Edit...''
+button, you can configure sets of algorithms that all gateways support:
+
+\includegraphics{checkpoint_4.png}
+
+Please note that these settings restrict the available algorithms for
+\textbf{all} gateways, and also influence the VPN client connections.
+
+%\item[Justification for special settings (if needed):]
+
+%\item[Limitations:]
+
+\item[References:]\mbox{}
+
+\begin{itemize}
+
+\item Check Point
+  \href{https://sc1.checkpoint.com/documents/R77/CP_R77_VPN_AdminGuide/html_frameset.htm}{VPN
+    R77 Administration Guide} (may require a
+  UserCenter account to access)
+
+\end{itemize}
+
+% \item[How to test:]
+
+\end{description}
 
 
 \subsubsection{OpenVPN}
+
+\begin{description}
+
+\item[Tested with Version:] OpenVPN 2.3.2 from Debian backports linked against openssl (libssl.so.1.0.0) 
+
 \todo{cm: please write this subsubsection}
-\todo{WARNING - Section Writing in progress...}
-\todo{We suppose user uses easy-rsa which is roughly used in all HOWTO}
+\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}}}
+
+
+\item[Additional settings:] \mbox{}
 
 \paragraph{Fine tuning at installation level}
 
 When installing an OpenVPN server instance, you are probably using {\it easy-rsa} tools to generate the crypto stuff needed.
-From the directory where you will run them, you can enhance you configuration by changing the following variables in {\it Vars}
+From the directory where you will run them, you can enhance you configuration by changing the following variables in \verb|vars|:
 
 \begin{lstlisting}[breaklines]
 export KEY_SIZE=2048 
+export KEY_EXPIRE=365
+export CA_EXPIRE=1826
 \end{lstlisting}
 
-This will enhance the security of the key exchange steps by using RSA keys with a length of 2048 bits.
-
-\todo{Shouldn't we need to reduce CA and certificate lifetime?  Per default 10y!!}
+This will enhance the security of the key generation by using RSA keys
+with a length of 2048 bits, and set a lifetime of one year for the
+keys and five years for the CA certificate.
 
+In addition, edit the \verb|pkitool| script and replace all occurences
+of \verb|sha1| with \verb|sha256|, to sign the certificates with
+SHA256.
 
 \paragraph{Server Configuration}
 
-\todo{To write - locked by David}
+In the server configuration file, you can select the algorithm that will be used for traffic encryption.
+Based on previous recommendation established in that document, select AES with a 256 bits key in CBC mode.
+
+Note that TLS is used only for negotiation bla bla bla...
+
+\todo{cm: explain how openvpn crypto works; make configA/B sections/tables}
+
+\item[Settings:] \mbox{}
+
+% openvpn --show-ciphers
+% --show-tls
+
+\todo{cm: changelog 2.3.1: ``Switch to IANA names for TLS ciphers'' --
+give both types of strings?}
+
+\begin{lstlisting}[breaklines]
+cipher AES-256-CBC   # AES
+
+# TLS Authentication
+tls-auth ta.key
+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
+
+auth SHA512
+
+reneg-bytes XXX
+reneg-pkts XXX
+reneg-sec XXX
+
+\end{lstlisting}
+
+% tls-cipher is a list, C&P the string!
+% what about: TLS-DHE-RSA-WITH-AES-256-CBC-SHA
+% DH params/DH key sizes
 
+\todo{Explain a little bit tls-auth and auth directives + TEST}
+\todo{also test with network-damager?}
+
+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}}
 \begin{lstlisting}[breaklines]
-cipher AES-128-CBC   # AES
+AES-128-CBC
+AES-192-CBC
+AES-256-CBC
+CAMELLIA-128-CBC
+CAMELLIA-192-CBC
+CAMELLIA-256-CBC
+SEED-CBC
 \end{lstlisting}
 
 
 \paragraph{Client Configuration}
 
-\todo{To write - locked by David}
+Client and server have to use identical configuration otherwise they can't communicate.
+The {\it cipher} directive has then to be identical in both server and client configuration.
 
 \begin{lstlisting}[breaklines]
-Hello World!
+cipher AES-256-CBC   # AES
+
+remote-cert-tls server # http://openvpn.net/index.php/open-source/documentation/howto.html#mitm
+
+tls-remote server.example.com
+
 \end{lstlisting}
 
+\todo{what about tls-auth keys/ta.key? }. 
+\todo{what about auth sha512 ?}
+
+\item[Justification for special settings (if needed):]
+
+\item[References:] \url{http://openvpn.net/index.php/open-source/documentation/security-overview.html}
+
+\item[How to test:]
+\todo{write me please}
+
+
+\end{description}
 
 
 \subsubsection{PPTP}
-\todo{cm: please write this subsubsection}
+
+PPTP is considered insecure, Microsoft recommends to ``use a more secure VPN
+tunnel''\footnote{\url{http://technet.microsoft.com/en-us/security/advisory/2743314}}.
+
+There is a cloud service that cracks the underlying MS-CHAPv2
+authentication protocol for the price of USD~200\footnote{\url{https://www.cloudcracker.com/blog/2012/07/29/cracking-ms-chap-v2/}},
+and given the resulting MD4 hash, all PPTP traffic for a user can
+be decrypted.
 
 \subsubsection{Cisco IPSec}
 \todo{write this subsubsection}
@@ -791,8 +1021,11 @@ seclayer-tcp    3495/tcp    # securitylayer over tcp
 
 
 \subsection{IPMI, ILO and other lights out management solutions}
-\todo{write this!! Recommendation. Empfehlung: nie ins Internet, nur in ein eigenes mgmt VLAN, das via VPN erreichbar ist!!
-Adi?? }
+
+
+We \textbf{strongly} recommend that any remote management system for servers such as ILO, IPMI and similar never be connected to a public IP address.
+Consider creating a management VLAN and access that only via a VPN.
+
 
 \subsection{SIP}
 \todo{AK: ask Klaus. Write this section, Klaus??? }
@@ -804,7 +1037,7 @@ Adi?? }
 
 \input{DBs}
 
-\input{proxy_solutions}
+\input{proxy_solutions}