New introduction into mail server settings
[ach-master.git] / src / practical_settings / mailserver.tex
index 9b7e79e..fd79dd6 100644 (file)
@@ -1,47 +1,74 @@
 % hack.
 \gdef\currentsectionname{MailServers}
-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.
+This section documents the most common mail servers. Mail servers may usually be
+grouped into three categories:
+\begin{itemize*}
+  \item the mail submission agent (MSA)
+  \item the mail transfer agent (MTA)/mail exchanger (MX)
+  \item the mail delivery agent (MDA)
+\end{itemize*}
+
+An e-mail client (mail user agent, MUA) submits mail to the MSA. This is usually
+been done using the Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). Afterwards, the mail
+is transmitted by the MTA over the Internet to the MTA of the receiver. This
+happens again via SMTP. Finally, the mail client of the receiver will fetch mail
+from an MDA usually via the Internet Message Access Protocol (IMAP) or the Post
+Office Protocol (POP).
 
+As MSAs and MTAs both use SMTP as transfer protocols, both functionalities may
+often may be implemented with the same software. On the other hand, MDA software
+may or may not implement both IMAP and POP.
 
 %% ----------------------------------------------------------------------
-\subsection{SMTP in general}
-\label{subsection:smtp_general}
-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.
+\subsection{TLS usage in mail server protocols}
 
-Furthermore a mailserver can operate in three modes:
-\begin{itemize*}
-  \item As MSA (Mail Submission Agent) your mailserver receives mail from your clients MUAs (Mail User Agent).
-  \item As receiving MTA (Mail Transmission Agent, MX)
-  \item As sending MTA (SMTP client)
-\end{itemize*}
-We recommend the following basic setup for all modes:
+E-mail protocols support TLS in two different ways. It may be added as a
+protocol wrapper on a different port. This method is referred to as Implicit TLS
+or as protocol variants SMTPS, IMAPS and POP3S. The other method is to establish
+a cleartext session first and switch to TLS afterwards by issuing the STARTTLS
+command.
+
+SMTP between MTAs usually makes use of opportunistic TLS. This means that an
+MTA will accept TLS connections when asked for it but will not require it.
+MTAs should always try opportunistic TLS handshakes outgoing and always accept 
+incoming opportunistic TLS.
+
+%% ----------------------------------------------------------------------
+\subsection{Recommended configuration}
+% TODO: Check configurations for compliance
+
+We recommend to use the following settings for Mail Transfer Agents:
 \begin{itemize*}
   \item correctly setup MX, A and PTR RRs without using CNAMEs at all.
-  \item enable encryption (opportunistic TLS)
+  \item the hostname used as HELO/EHLO in outgoing mail shall match the PTR RR
+  \item enable opportunistic TLS, using the STARTTLS mechanism on port 25
+  \item use server and client certificates (most server certificates are client
+    certificates as well)
+  \item either the common name or at least an alternate subject name of the
+    certificate shall match the PTR RR (client mode) or the MX RR (server mode)
   \item do not use self signed certificates
-\end{itemize*}
-
-For SMTP client mode we additionally recommend:
-\begin{itemize*}
-  \item the hostname used as HELO must match the PTR RR
-  \item setup a client certificate (most server certificates are client certificates as well)
-  \item either the common name or at least an alternate subject name of your certificate must match the PTR RR
-  \item do not modify the cipher suite for client mode
+  \item accept all cipher suites, as the alternative would be to fall back to
+    cleartext transmission
 \end{itemize*}
 
 For MSA operation we recommend:
 \begin{itemize*}
-  \item listen on submission port 587
+  \item listen on submission port 587 with mandatory STARTTLS
+  \item optionally listen on port 465 with Implicit TLS
   \item enforce SMTP AUTH even for local networks
-  \item do not allow SMTP AUTH on unencrypted connections
-  \item optionally use the recommended cipher suites if (and only if) all your connecting MUAs support them
+  \item make sure that SMTP AUTH is not allowed on unencrypted connections
+  \item use the recommended cipher suites if all connecting MUAs support them
 \end{itemize*}
 
-
-% 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.
-
-We strongly recommend to allow all cipher suites for anything but MSA
-mode, because the alternative is plain text transmission.
+For MDA operation we recommend:
+\begin{itemize*}
+  \item listen on the protocol port (143 for IMAP, 110 for POP3) with mandatory
+    STARTTLS
+  \item optionally listen on Implicit TLS ports (993 for IMAPS, 995 for POP3S)
+  \item enforce authentication even for local networks
+  \item make sure that authentication is not allowed on unencrypted connections
+  \item use the recommended cipher suites if all connecting MUAs support them
+\end{itemize*}
 
 %% ----------------------------------------------------------------------
 \subsection{Dovecot}
@@ -401,9 +428,10 @@ openssl s_client -starttls smtp -crlf -connect SERVER.TLD:25
 \end{itemize*}
 
 \subsubsection{Settings}
-Import your certificate(s) via the WEBUI (Network -> Certificates) or in the CLI using the \texttt{certconfig} command.
+Import your certificate(s) using the WEBUI (Network -> Certificates).
 
-From AsyncOS 9.0 and up SSL parameters for inbound SMTP, outbound SMTP and GUI access can be configured from the WEBUI (System Administration -> SSL Configuration). For all versions prior to 9.0 you have to connect to the CLI and configure the SSL parameters there as shown below using incoming SMTP as example.
+From AsyncOS 9.0 and up, SSL parameters for inbound SMTP, outbound SMTP and GUI access can be configured in one step via the WEBUI (System Administration -> SSL Configuration, see figure \ref{fig:ach_ironport_ssl_settings} on page \pageref{fig:ach_ironport_ssl_settings}). \\
+For all versions prior to 9.0, you have to connect to the CLI and configure the SSL parameters separately, as shown below using inbound SMTP as example.
 \begin{lstlisting}{foo}
 ironport.example.com> sslconfig
 sslconfig settings:
@@ -441,19 +469,47 @@ sslconfig settings:
   Outbound SMTP method:  sslv3tlsv1
   Outbound SMTP ciphers: RC4-SHA:RC4-MD5:ALL
 \end{lstlisting}
-Note that starting with AsyncOS 9.0 SSLv3 is disabled by default whereas the default cipher set is still \texttt{RC4-SHA:RC4-MD5:ALL}. 
-
-After committing these changes in the CLI you have to activate TLS using the WEBUI. For incoming connections first select the appropriate certificate in the settings of each listener you want to have TLS enabled on (Network -> Listeners). Afterwards configure the necessary Mail Flow Policies for each listener to at least prefer TLS (Mail Policies -> Mail Flow Policies). 
-
-It's recommended to enable TLS in the default Mail Flow Policy because these settings will be inherited by newly created policies unless specifically overwritten.
-TLS can be enforced by creating a new policy with "`TLS required"' and a new sender group (Mail Policies -> HAT Overview) using this policy and defining the addresses of the sending mail servers. 
-
-TLS settings for outgoing connections have to be configured within the destination controls (Mail Policies -> Destination Controls). Again, it is recommended to set TLS to be preferred in the default profile. To enforce TLS for a specific destination domain, add an entry to the destination control table and set "`TLS Support"' to "`required"'.
-
-Don't forget to commit your changes.
+Note that starting with AsyncOS 9.0 SSLv3 is disabled by default, whereas the default cipher set is still \texttt{RC4-SHA:RC4-MD5:ALL} (see figure \ref{fig:ach_ironport_ssl_settings} on page \pageref{fig:ach_ironport_ssl_settings}). 
+
+\begin{figure}[p]
+  \centering
+  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{img/ach_ironport_ssl_settings.png}
+  \caption{Default SSL Settings}
+  \label{fig:ach_ironport_ssl_settings}
+\end{figure}
+
+After committing these changes in the CLI, you have to activate the use of TLS in several locations. 
+
+For inbound connections, first select the appropriate certificate in the settings of each listener you want to have TLS enabled on (Network -> Listeners, see figure \ref{fig:ach_ironport_listener_cert} on page \pageref{fig:ach_ironport_listener_cert}). Afterwards, for each listener, configure all Mail Flow Policies which have their Connection Behavior set to ``Accept'' or ``Relay'' to at least prefer TLS (Mail Policies -> Mail Flow Policies, see figure \ref{fig:ach_ironport_mail_flow_tls} on page \pageref{fig:ach_ironport_mail_flow_tls}). \\
+It is recommended to also enable TLS in the default Mail Flow Policy, because these settings will be inherited by newly created policies, unless specifically overwritten. \\
+TLS can be enforced by creating a new Mail Flow Policy with TLS set to ``required'', creating a new Sender Group defining the addresses of the sending mail servers for which you want to enforce encryption (Mail Policies -> HAT Overview) and using this new Sender Group in conjunction with the newly created Mail Flow Policy. 
+
+\begin{figure}[p]
+  \centering
+  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{img/ach_ironport_listener_cert.png}
+  \caption{Listener Settings}
+  \label{fig:ach_ironport_listener_cert}
+\end{figure}
+
+\begin{figure}[p]
+  \centering
+  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{img/ach_ironport_mail_flow_tls.png}
+  \caption{Mail Flow Policy Security Features}
+  \label{fig:ach_ironport_mail_flow_tls}
+\end{figure}
+
+TLS settings for outbound connections have to be configured within the Destination Controls (Mail Policies -> Destination Controls). Chose the appropriate SSL certificate within the global settings and configure TLS to be preferred in the default profile to enable it for all outbound connections. After these two steps the Destination Control overview page should look like figure \ref{fig:ach_ironport_dest_control} on page \pageref{fig:ach_ironport_dest_control}. 
+To enforce TLS for a specific destination domain, add an entry to the Destination Control Table and set ``TLS Support'' to ``required''.
+
+\begin{figure}[p]
+  \centering
+  \includegraphics[width=0.8\textwidth]{img/ach_ironport_dest_control.png}
+  \caption{Destination Control overview}
+  \label{fig:ach_ironport_dest_control}
+\end{figure}
 
 \subsubsection{Limitations}
-All current AsyncOS versions use OpenSSL 0.9.8. Therefore TLS 1.2 is not supported and some of the suggested ciphers won't work. According to Cisco, TLS 1.2 is on the roadmap for AsyncOS 9.5.\footnote{\url{https://twitter.com/CiscoEmailSec/status/562974300379308033}} You can check the supported ciphers using the CLI with the option \texttt{verify} from within the \texttt{sslconfig} command:
+All current General Deployment AsyncOS releases use OpenSSL 0.9.8. Therefore TLS 1.2 is not supported and some of the suggested ciphers won't work. Starting with AsyncOS 9.5, which is available as Limited Deployment Release as of June 2015, TLS 1.2 is supported.\footnote{\url{http://www.cisco.com/c/dam/en/us/td/docs/security/esa/esa9-5/ESA_9-5_Release_Notes.pdf}, Changed Behaviour, page 4} You can check the supported ciphers on the CLI by using the option \texttt{verify} from within the \texttt{sslconfig} command:
 \begin{lstlisting}{foo}
 []> verify
 
@@ -471,4 +527,6 @@ AES128-SHA              SSLv3 Kx=RSA      Au=RSA  Enc=AES(128)  Mac=SHA1
 \subsubsection{How to test}
 \begin{lstlisting}
 openssl s_client -starttls smtp -crlf -connect SERVER.TLD:25
-\end{lstlisting}
\ No newline at end of file
+\end{lstlisting}
+
+\FloatBarrier % the preceding section has several figures. Floating them too far away might get confusing for readers.