Apache httpd

Security

Bezpečnost

Lukáš Bařinka

REV 2.10

Obsah

Authentication
Authorization
Lab: Authnz
Transport Layer Security
SSL/TLS configuration
Client side certificates

Autentizace
Autorizace
Lab: Authnz
Bezpečnost přenosu dat
Konfigurace SSL/TLS
Klientské certifikáty

Basic concepts

Základní pojmy

Authentication Verification of an user identity – login
Authorization Test if the authenticated user is allowed to have access to a resource
Access control Additional conditions and restrictions to allow or prevent access to a resource
Module types
- auth_* Authentication type - HTTP Basic or HTTP Digest
- authn_* Authentication provider
- authz_* Authorization provider
- authnz_* Authentication/Authorization provider

Autentizace Ověření identity – přihlášení
Autorizace Ověření oprávnění klienta na požadovaný zdroj na základě autentizace
Kontrola přístupu Ověření, dalších podmínek omezujících použití zdroje
Typy modulů
- auth_* Typ autentizace - HTTP Basic nebo HTTP Digest
- authn_* Poskytovatel autentizace
- authz_* Poskytovatel autorizace
- authnz_* Poskytovatel autentizace i autorizace

Authentication

Autentizace

Directives

Direktivy

AuthType selects the type - basic / digest Určuje typ - basic / digest
```
									AuthType Basic|Digest|Form|None
								
```
Context: directory, .htaccess Kontext: directory, .htaccess
AuthName Sets the name of the authorization realm Nastavuje realm
```
									AuthName auth-domain
								
```
Context: directory, .htaccess Kontext: directory, .htaccess

Basic authentication

Basic autentizace

Client requests resource without login data


									GET /private/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net

Server responses with HTTP 401 UNAUTHORIZED message


									HTTP/1.0 401 UNAUTHORIZED
									Server: Apache
									WWW-Authenticate: Basic realm="Secured"

Klient požádá o zdroj bez toho, aby uvedl přihlašovací údaje


									GET /private/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net

Dostane odpověď HTTP 401 UNAUTHORIZED


									HTTP/1.0 401 UNAUTHORIZED
									Server: Apache
									WWW-Authenticate: Basic realm="Secured"

User gets realm displayed and form to login

Client sends login data (username and password) within another request to server


									GET /private/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net
									Authorization: Basic eTM2YXdzOnRham5laGVzbG8=

Server responses according to configuration and login data with


									HTTP 200 OK

or again with


									HTTP 401 UNAUTHORIZED

Klient zobrazí realm a pole pro vložení přihlašovacích údajů

Po zadání přihlašovacích údajů klient odešle další požadavek


									GET /private/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net
									Authorization: Basic eTM2YXdzOnRham5laGVzbG8=

Podle konfigurace server odpoví


									HTTP 200 OK

nebo opět


									HTTP 401 UNAUTHORIZED

Basic authentication data transfer method

Přenos dat metodou Basic

Authentication data are sent within request headers encoded using base64
The encoding serves as data transfer protection and does not represent any security!

Informace pro autentizaci jsou odeslány spolu s požadavkem zakódované pomocí base64 v HTTP hlavičce
Kódování se používá aby nedošlo k porušení dat protokolu HTTP a neznamená žádnou bezpečnost!

`mod_auth_basic` module

Modul `mod_auth_basic`

AuthBasicProvider directive Sets the authentication provider(s)
```
									AuthBasicProvider file
								
```
Context: directory, .htaccess mod_authn_file implements file provider
AuthBasicAuthoritative directive Sets whether authorization and authentication are passed to lower level modules
```
									AuthBasicAuthoritative On|Off
								
```
Context: directory, .htaccess

Direktiva AuthBasicProvider Nastavuje způsob uložení dat pro autentizaci
```
									AuthBasicProvider file
								
```
Kontext: directory, .htaccess Poskytovatel souborového (file) úložište je implementovavý v mod_authn_file
Direktiva AuthBasicAuthoritative Nastavuje, jestli autorizace a autentizace se má postoupit do dalšího modulu nižší úrovně
```
									AuthBasicAuthoritative On|Off
								
```
Kontext: directory, .htaccess

AuthBasicFake Fake basic authentication using the given expressions for username and password which is passed as Authorization header to the service behind the webserver
```
									AuthBasicFake off|username [password]
								
```
Context: directory, .htaccess

AuthBasicFake Slouží k nastavení jména a hesla, které se použijí při dotazech na další server uvnitř Authorization hlavičky
```
									AuthBasicFake off|username [password]
								
```
Kontext: directory, .htaccess

Digest authentication

Digest autentizace

Tries to solves HTTP Basic authentication problems

Uses MD5 hash function
A nonce number, generates the webserver Nonce = number used once

Response value algorithm


											H1 = md5(username:realm:password)
											H2 = md5(method:digestURI),
											response = md5(H1:nonce:H2)

Unsupported by many web browsers or authentication modules and does not solve man-in-the-middle attack ⇒ HTTP Basic Authentication + SSL/TLS
is strongly recommended

Snaží se překonat nevýhody Basic verze

Používá hashovací funkci MD5
Číslo nonce, určuje webserver Nonce = number used once

Způsob výpočtu


											H1 = md5(username:realm:password)
											H2 = md5(method:digestURI),
											response = md5(H1:nonce:H2)

Velmi často nepodporované prohlížeči i moduly pro autentizaci stejně tak metoda neřeší např. útok man-in-the-middle ⇒ použití HTTP Basic Authentication a SSL/TLS

Client requests resource without login data


									GET /private-digest/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net

Server responses with HTTP 401 UNAUTHORIZED message


									HTTP 401 UNAUTHORIZED
									Server: Apache
									WWW-Authenticate: Digest realm="Secured", \
									  nonce="rCILfGxcBAA=75f715e2f17a607a2d5760692c755c1d142a06a7", \
									  algorithm=MD5, domain="/private"
									…

User gets realm displayed and form to login

Klient požádá o zdroj bez toho, aby uvedl přihlašovací údaje.


									GET /private-digest/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net

Dostane odpověď


									HTTP 401 UNAUTHORIZED
									Server: Apache
									WWW-Authenticate: Digest realm="Secured", \
									  nonce="rCILfGxcBAA=75f715e2f17a607a2d5760692c755c1d142a06a7", \
									  algorithm=MD5, domain="/private"
									…

Klient zobrazí realm a pole pro vložení přihlašovacích údajů

Client sends login data (username and digest) within another request to server


									GET /private-digest/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net
									Authorization: Digest username="alice", realm="Secured", \
									  nonce="rCILfGxcBAA=75f715e2f17a607a2d5760692c755c1d142a06a7", \
									  uri="/private-digest/index.html", algorithm=MD5, \
									  response="cbcb5ab6b72ff3f8a9cff3073fccafd3", \
									  qop=auth, nc=00000001, cnonce="4c45d62bd34bb841"

Server responses according to configuration and login data (it can compute correct digest) with


									HTTP 200 OK

or again with


									HTTP 401 UNAUTHORIZED

Po zadání přihlašovacích údajů klient odešle odpověď


									GET /private-digest/index.html HTTP/1.0
									Host: www.mycorp.net
									Authorization: Digest username="alice", realm="Secured", \
									  nonce="rCILfGxcBAA=75f715e2f17a607a2d5760692c755c1d142a06a7", \
									  uri="/private-digest/index.html", algorithm=MD5, \
									  response="cbcb5ab6b72ff3f8a9cff3073fccafd3", \
									  qop=auth, nc=00000001, cnonce="4c45d62bd34bb841"

Server ověří response (dokáže dopředu spočítat výsledek) a odpoví


									HTTP 200 OK

nebo opět


									HTTP 401 UNAUTHORIZED

Login data storage

Uložení přihlašovacích údajů

AuthUserFile Sets pathname to user password file
```
									AuthUserFile /pathname/to/.htpasswd
								
```
Context: directory, .htaccess

AuthGroupFile Sets pathname to group file


									AuthGroupFile /pathname/to/.htgroup

Context: directory, .htaccess


									GroupName: user1 user2 …

AuthUserFile Nastavuje cestu k souboru s uživateli
```
									AuthUserFile /cesta/k/.htpasswd
								
```
Kontext: directory, .htaccess

AuthGroupFile Nastavuje cestu k souboru se skupinami


									AuthGroupFile /cesta/k/.htgroup

Kontext: directory, .htaccess


									GroupName: user1 user2 …

Password generation and storage

Generování a ukládání hesel

htpasswd command

`-c`	Create a new file
`-b`	Use the password from the command line rather than prompting for it
`-D`	Delete the specified user
`-n`	Don't update file; display results on stdout

Příkaz htpasswd

`-c`	Vytvoří nový soubor
`-b`	Použije argument z příkazové řádky jako heslo
`-D`	Smaže zadaného uživatele
`-n`	Nezmění soubor, jenom zobrazí výsledek na výstup


							htpasswd passwordfile username
							htpasswd -b passwordfile username password

							htpasswd -n username
							htpasswd -nb username password

Authorization

Autorizace

Directives

Direktivy

Require (core) Allows request based on condition - user, valid-user, group, …
```
									Require [not] entity-name
								
```
Context: directory, .htaccess
Satisfy (core) legacy Access policy if both Allow and Require used
→ It is replaced by RequireAny / RequireAll containers
```
									Satisfy Any|All
								
```
Default: Satisfy All, context: directory, .htaccess

Require (core) Vyžaduje splnění kritéria - user, valid-user, group, …
```
									Require [not] entity-name
								
```
Kontext: directory, .htaccess
Satisfy (core) legacy Vyžaduje splnění alespoň nějakého/všech kritérií
(Require nebo Allow from)
→ Je nahrazeno kontejnery RequireAny / RequireAll
```
									Satisfy Any|All
								
```
Výchozí: Satisfy All, kontext: directory, .htaccess

Access control options

Možnosti kontroly přístupu

Require Allows or denies access to requested resource based on many conditions Řídí přístup ke zdroji na základě různých kritérií


									Require all denied|granted
									Require host address
									Require ip ip.address
									Require forward-dns hostname
									Require local
									Require env variable
									Require method http-method
									Require expr expression
									Require user username
									Require group groupname
									Require valid-user
									Require not …

Owner-based Authorization

Autorizace vlastníka

mod_authz_owner module
Authorization based on resource ownership
Adds new Require entities
- file-owner
- file-group
If the resource is not actually present in the filesystem (i.e. a virtual or multiviews resource), it will deny the access
AuthzOwnerAuthoritative Sets whether authorization will be passed on to lower level modules deprecated
```
									AuthzOwnerAuthoritative On|Off
								
```

Modul mod_authz_owner
Provádí autorizaci na základě vlastnictví zdroje
Poskytuje možnosti kontroly (Require)
- file-owner
- file-group
Pokud požadovaný zdroj neexistuje na filesystému (např. virtuální nebo multiview zdroj), přístup bude odepřen
AuthzOwnerAuthoritative Povoluje/zakazuje postoupení kontroly dalším modulům deprecated
```
									AuthzOwnerAuthoritative On|Off
								
```

Configuration example

Ukázka konfigurace


							<Directory /var/www/main/private>
							  AuthType basic
							  AuthName "Secured"
							  AuthBasicProvider file
							  AuthBasicAuthoritative On
							  AuthUserFile /var/www/.htpasswd
							  Require valid-user
							</Directory>

Configuration merging

Kombinace konfigurací

AuthMerging Controls the manner of configuration sections combination


									AuthMerging Off | And | Or

Default: AuthMerging Off, context: directory, .htaccess


									<Directory "/www/docs">          # alpha only
									  AuthType Basic
									  AuthName Documents
									  AuthBasicProvider file
									  AuthUserFile "/usr/local/apache/passwd/passwords"
									  AuthGroupFile "/usr/local/apache/passwd/groups"
									  Require group alpha
									</Directory>

									<Directory "/www/docs/ab">       # alpha or beta
									  AuthMerging Or
									  Require group beta
									</Directory>

									<Directory "/www/docs/ab/gamma"> # gama only – the default manner
									  Require group gamma
									</Directory>

AuthMerging Ovládá způsob kombinace konfiguračních sekcí (kontejnerů)


									AuthMerging Off | And | Or

Výchozí: AuthMerging Off, kontext: directory, .htaccess


									<Directory "/www/docs">          # jenoma alpha
									  AuthType Basic
									  AuthName Documents
									  AuthBasicProvider file
									  AuthUserFile "/usr/local/apache/passwd/passwords"
									  AuthGroupFile "/usr/local/apache/passwd/groups"
									  Require group alpha
									</Directory>

									<Directory "/www/docs/ab">       # alpha nebo beta
									  AuthMerging Or
									  Require group beta
									</Directory>

									<Directory "/www/docs/ab/gamma"> # jenom gama – výchozí způsob kombinace
									  Require group gamma
									</Directory>

LAB: Authnz

Authentication/Authorization

Autentizace/Autorizace

The goal is to configure authentication required to access resources. Usernames and passwords have to be created for that purpose inside webserver (they do not need to match operating system users). In another case, those users need to correspond to system users to use ownership condition.

Cílem je nakonfigurovat použití autentizace pro umožnění přístupu ke zdrojům. K tomu je potřeba definovat uživatele (a jejich hesla) v rámci webového serveru. Aby bylo možné vyzkoušet navázat autorizaci na vlastnictví souborů, je potřeba také vytvořit odpovídající uživatele v operačním systému.

Create operating system users
Create testing directory with files
Create webserver users
Define various conditions required to access resources

Vytvořit nové uživatele v operačním systému
Vytvořit testovací adresář se soubory
Vytvořit uživatele pro webserver
Nadefinovat různé podmínky pro přístup k souborům pro webové uživatele

Tips

Tipy

If authenticated user is required but there is no authentication configured, server status is 500.

Pokud je požadován přihlášený uživatel, ale autentizace není nakonfigurovaná, server vrací stavový kód 500.


							useradd alice    # already present
							useradd bob      # already present
							useradd cecil    # new system user


							echo -n user:pass | base64  # ↓
							curl -H 'Authorization: Basic …' URL

Create /var/www/main/private directory and its files alice.txt and bob.txt with corresponding owners
Restrict access to that directory from localhost only
Configure web users alice, bob, and cecil to access to that directory
Allow access for alice only to that directory

Vytvořte adresář /var/www/main/private a v něm soubory alice.txt a bob.txt, které budou vlastnit příslušní uživatelé
Přístup do adresáře povolte pouze z localhostu
Pro tento adresář vytvořte uživatelská konta uživatelům alice, bob a cecil
Přístup do adresáře povolte pouze alice

Allow access to that directory for any authenticated user
Allow access to that directory
- for all from localhost, or
- for authenticated users from anywhere

Přístup do adresáře povolte libovolnému přihlášenému uživateli
Přístup do adresáře povolte
- pro všechny z localhostu nebo
- pro přihlášené uživatele odkudkoli

Load authz_owner module
Allow access only for its file owners
Allow access only for its file owners or user cecil
Allow access only for its file owners or user cecil but from localhost only

Načtěte modul authz_owner
Přístup k souborům v adresáři povolte pouze vlastníkům souborů
Přístup k souborům v adresáři povolte pouze vlastníkům souborů nebo uživateli cecil
Přístup k souborům v adresáři povolte pouze vlastníkům souborů nebo uživateli cecil a to pouze z localhostu

Discussion

Diskuze


							LoadModule authz_owner_module \
							           modules/mod_authz_owner.so

							<Directory /var/www/main/private>
							        AuthType basic
							        AuthName "Secured"
							        AuthBasicProvider file
							        AuthBasicAuthoritative On
							        AuthUserFile /var/www/.htpasswd

							        <RequireAll>
							            <RequireAny>
							                 Require file-owner
							                 Require user cecil
							            </RequireAny>
							             Require local
							        </RequireAll>

							</Directory>

Transport Layer Security

Bezpečnost přenosu dat

PKI concepts

PKI pojmy

Private Key Infrastructure

Asymmetric cryptography – A pair of keys:
- Private key Decoding (decryption), digital signature
- Public key Encoding (encryption), digital signature verification
Certificate = Public key + Real identity information of subject and issuer ⇒ Authenticity and legitimacy is guaranteed by CA signature
- Subject Person, server, or entity
- Issuer Certificate Authority (CA)
- Period of validity Not before/after date
- Administrative information Version, serial number
- A distinguished name (DN) is used to provide an identity

Asymetrická kryptografie – 2 různé klíče:
- Privátní klíč Dekódování, digitální podpis
- Veřejný klíč Zakódování, ověření digitálního podpisu
Certifikát = Veřejný klíč + Informace identifikující majitele a vydavatele ⇒ Lze ověřit, že certifikát je pravý (digitálně podepsaný CA)
- Subjekt komu byl vydán
- Vydavatel certifikační autorita (CA)
- Doba platnosti Ne před/po datu
- Administrativní informace verze, sériové číslo
- Informace o vlastníkovi ve formě Distinguished Name (DN)

Distinguished Name

DN field `Example`	Abbrev.	Description
Common Name `CN=fit.cvut.cz`	CN	Name being certified
Organization `O=CTU in Prague`	O	Name is associated with this organization
Organizational Unit `OU=ICT`	OU	Name is associated with this organization unit (department)
City/Locality `L=Prague 6 - Dejvice`	L	Name is located in this City
State/Province `ST=Prague`	ST	Name is located in this State/Province
Country `C=CZ`	C	Name is located in this Country (ISO code)

DN pole `Příklad`	Zkratka	Popis
Common Name `CN=fit.cvut.cz`	CN	certifikované jméno
Organization `O=ČVUT v Praze`	O	jméno organizace
Organizational Unit `OU=ICT`	OU	jméno organizační jednotky
City/Locality `L=Praha 6 - Dejvice`	L	jméno města
State/Province `ST=Hlavní město Praha`	ST	jméno kraje
Country `C=CZ`	C	jméno země (ISO code)

PKI formats

Formát uložení

Binary format of a certificate – variants:

Binární formát certifikátu – způsoby uložení:

DER – Raw binary data Distinguished Encoding Rules
- MS Outlook
PEM – Base64 encoded (ASCII) Privacy Enhanced Mail
- Transport protocols – SMTP, HTTP
- Default formate in OpenSSL As well as Apache httpd and other server software

DER – přímo binární data Distinguished Encoding Rules
- MS Outlook
PEM – Base64 encoded (ASCII) Privacy Enhanced Mail
- Přenos – SMTP, HTTP
- OpenSSL implicitně používá formát PEM Stejně jako Apache httpd a další serverový software


							openssl x509 -in cert.pem -out cert.der -outform DER

Certificate Authorities

Certifikační autority

Issues certificates for subjects by verifying the information in a certificate request before granting the certificate
Important in Public Key Infrastructure Guarantees authenticity
- Certificate Chain A Certificate Authority may also issue a certificate for another Certificate Authority
- Root-level CA The certificate is "self-signed" – There is no one to sign it! The wide publication of a public key by the root authority reduces the risk in trusting this key!

Vydává certifikáty ostatním účastníkům komunikace, které před vydáním ověří (obsažené informace)
Zásadní pro Public Key Infrastructure Zajišťuje pravost
- Certificate Chain Řetězec certifikátů CA v hierarchii – lze použít pro ověřování
- Root-level CA Kořenová CA má self-signed certifikát – není nikdo, kdo by jej ověřil! Publikace otisku na více místech, kontrola!

Self-signed certificate generation

Generování self-signed certifikátu

Key (RSA) and certificate (X.509) generation (interactive) Vygenerování klíče (RSA) a certifikátu (X.509) (interaktivně)


									openssl req -new -x509 -nodes -out server.crt -keyout server.key -days 365


									Generating a 1024 bit RSA private key
									…
									Country Name (2 letter code) [AU]:CZ
									State or Province Name (full name) [Some-State]:Prague
									Locality Name (eg, city) []:Prague
									Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:MyCorporation
									Organizational Unit Name (eg, section) []:Web
									Common Name (eg, YOUR name) []:www.mycorp.net
									Email Address []:admin@mycorp.net

Batch generation (parameters) Vygenerování v dávkovém režimu


									openssl req -new -x509 -nodes -out server.crt -keyout server.key -days 365 \
									-subj "/C=CZ/ST=Prague/L=Prague/O=MyCorporation/OU=Web/"\
									"CN=www.mycorp.net/emailAddress=admin@mycorp.net/"

Display certificate information Zobrazení informací v certifikátu


									openssl x509 -noout -text -in server.crt

SSL/TLS protocol

Protokol SSL/TLS

Protocol layer: TCP/IP – HTTP Between reliable connection-oriented network layer protocol (TCP/IP) and
application protocol layer (HTTP)
- Transfer security and authentication (usually server)
- Versions SSLv2(1995-2011), SSLv3(1996-2015), TLSv1.0(1999-2020), TLSv1.1(2006-2020),
  TLSv1.2(2008-), TLSv1.3(2018-)
Communication
1. Handshake (establishing a session)
2. Data transfer
Handshake
- Negotiate the Cipher Suite to be used during data transfer
- Establish and share a session key
- [Optionally] Authenticate the server to the client
- [Optionally] Authenticate the client to the server

Mezivrstva TCP/IP – aplikace
- Zabezpečení a autentizace (typicky serveru)
- Verze SSLv2(1995-2011), SSLv3(1996-2015), TLSv1.0(1999-2020), TLSv1.1(2006-2020),
  TLSv1.2(2008-), TLSv1.3(2018-)
Komunikace
1. Handshake
2. Přenos dat
Handshake
- Dohoda o šifrách, které se budou používat v průběhu přenosu
- Vytvoření session mezi komunikujícími stranami
- [volitelně] Autentizace serveru
- [volitelně] Autentizace klienta

Security

Bezpečnost

Client uses CA public key to verify digital signature of server certificate
Client checks whether CA issued the certificate is trusted (browser list)
Client checks period of validity of the certificate
Client compare current DNS server name with certificate name to prevent Man-in-the-Middle attack
Attack protection against known vectors Including Man-in-the-Middle, attempt to use less secure versions, or obsolete cipher algorithms

Klient používá veřejný klíč certifikační autority (CA) k ověření jejího digitálního podpisu v serverovém certifikátu
Klient ověřuje, zda je vydávající certifikační autorita na seznamu důvěryhodných CA
Klient kontroluje dobu životnosti serverového certifikátu
K ochraně před útoky typu Man-in-the-Middle porovnává klient aktuální DNS jméno serveru se jménem z certifikátu
Ochrana před několika známými útoky Včetně Man-in-the-Middle, snaha o použití nižší (méně bezpečné) verze protokolu nebo slabšího šifrovacího algoritmu

To ensure data integrity, all application records have order numbers used as part of MAC Message Authentication Codes
HMAC (hashed MAC) involves a cryptographic hash function and a secret cryptographic key, so only key holder can verify integrity and the authenticity of a message
- Defined by RFC 2104
- TLS only
Message closing communication (Finished) contains hash of all transferred messages during initialization
Pseudorandom function splits input data into two parts that are processed separately using different hash algorithm (MD5/SHA) and XOR the results To prevent functions vulnerabilities

Opatření všech aplikačních záznamů pořadovými čísly a používání těchto čísel v MAC Message Authentication Codes
Používání ověřovacího kódu zprávy rozšířeného o klíč (HMAC), takže jen vlastník klíče dokáže MAC ověřit
- Definováno v RFC 2104
- Jen v TLS
Zpráva ukončující inicializaci (Finished) obsahuje hash všech zpráv vyměněných v rámci inicializace oběma stranami
Pseudonáhodná funkce rozděluje vstupní data na poloviny a zpracovává každou z nich jiným hashovacím algoritmem (MD5/SHA) a výsledek XORuje Ochrana proti prolomení jedné funkce

HTTPS

URI scheme — secure HTTP communication
→ combination of HTTP and SSL or TLS
Provides secure communication between client and server (eavesdropping)
Does not prevent man-in-the-middle attacks
⇒ Server authentication required

URI schéma — zabezpečená komunikace protokolem HTTP
→ kombinace HTTP a SSL nebo TLS
Zajišťuje postačující bezpečnost proti odposlechnutí
Není bezpečná proti útoku man-in-the-middle
⇒ Nutnost autentizace serveru

Cipher algorithms

Šifrovací algoritmy

Security is dependent on cryptographic algorithms supported by web server and web browser Bezpečnost je značně závislá na kryptografických algoritmech podporovaných web serverem a prohlížečem https://httpd.apache.org/docs/2.4/mod/mod_ssl.html#sslciphersuite

Key Exchange Algorithm: RSA, Diffie-Hellman, Elliptic Curve Diffie-Hellman, Secure Remote Password
Authentication Algorithm: RSA, Diffie-Hellman, DSS, ECDSA, or none.
Cipher/Encryption Algorithm: AES, DES, Triple-DES, RC4, RC2, IDEA, etc.
MAC Digest Algorithm: MD5, SHA or SHA1, SHA256, SHA384.

SSL/TLS virtualhosting

SSL/TLS does not have information from higher levels! Host:
→ 1 certificate for 1 IP address and port
Server Name Indication (SNI) Server identification on TLS layer (RFC 3546)

SSL/TLS nemá znalost o protokolech vyšších vrstev! Host:!
→ 1 certifikát pro 1 IP adresu a port
Server Name Indication (SNI) Identifikace serveru na úrovni TLS (RFC 3546)

SSL/TLS configuration

Konfigurace SSL/TLS

SSL module

Modul SSL

Based on OpenSSL
- Implements [~~SSLv2~~], SSLv3, TLSv1.x
- Provides used cryptographic algorithms

Postaven na OpenSSL
- Implementuje [~~SSLv2~~], SSLv3, TLSv1.x
- Potřebné kryptografické algoritmy


							<IfDefine SSL>
							  LoadModule ssl_module modules/mod_ssl.so
							</IfDefine>


							openssl version
							OpenSSL 1.1.1k  25 Mar 2021

SSL/TLS directives

Direktivy SSL/TLS

SSLEngine directive Enable/disable SSL, usually per virtualhost
```
									SSLEngine On|Off|optional
								
```
Context: server, virtualhost
SSLOptions directive Configure various SSL engine run-time options
```
									SSLOptions [+|-] option …
								
```
Context: server, virtualhost, directory, .htaccess
- StdEnvVars SSL related CGI/SSI environment variables are created
- ExportCertData additional CGI/SSI environment variables are created

SSLEngine Zapne/vypne SSL, typicky virtualhost
```
									SSLEngine On|Off|optional
								
```
Kontext: server, virtualhost
SSLOptions Nastavuje různé možnosti SSL
```
									SSLOptions [+|-] option …
								
```
Kontext: server, virtualhost, directory, .htaccess
- StdEnvVars exportuje standardní proměnné prostředí spojené se SSL
- ExportCertData do proměnných prostředí uloží certifikáty klienta a serveru

SSLProtocol directive Configure usable SSL/TLS protocol versions SSLv3, TLSv1, TLSv1.1, TLSv1.2, TLSv1.3, All
```
									SSLProtocol [+|-]protocol
								
```
Default: SSLProtocol All, context: server, virtualhost
```
									SSLProtocol all -SSLv3 -TLSv1 -TLSv1.1
								
```

SSLProtocol Určuje verzi protokolu SSLv3, TLSv1, TLSv1.1, TLSv1.2, TLSv1.3, All


									SSLProtocol [+|-]protocol

Výchozí: SSLProtocol All, kontext: server, virtualhost


									SSLProtocol all -SSLv3 -TLSv1 -TLSv1.1

SSLCipherSuite directive Cipher Suite available for negotiation in SSL handshake Určuje šifry, které se mohou použít při dojednání s klientem


									SSLCipherSuite cipher-spec

Default: SSLCipherSuite DEFAULT (depends on OpenSSL version), context: server, virtualhost, directory, .htaccess Výchozí: SSLCipherSuite DEFAULT (závisí na verzi OpenSSL), kontext: server, virtualhost, directory, .htaccess

Since TLSv1.3 does not offer renegotiations, specifying ciphers for it in a directory context is not allowed.

Od TLSv1.3 není podporováno nové vyjednávání (renegotiations), proto není možná konfigurace per adresář.


									# Be liberal in general
									SSLCipherSuite ALL:!aNULL:RC4+RSA:+HIGH:+MEDIUM:+LOW:+EXP:+eNULL
									<Location "/strong/area">
										  # But here and below requires strong ciphers
										  SSLCipherSuite HIGH:!aNULL:!MD5
									</Location>

`none`	Add cipher to list
`+`	Move matching ciphers to the current location in list
`-`	Remove cipher from list (can be added later again)
`!`	Kill cipher from list completely (can not be added later again)

`none`	Přidá šifru do seznamu
`+`	Přesune šifru na aktuální pozici v seznamu
`-`	Odebere šifru ze seznamu (lze přidat později)
`!`	Odebere úplně šifru ze seznamu (nelze přidat později)

SSLCertificateFile directive Server PEM-encoded X.509 certificate data file/token identifier
```
									SSLCertificateFile /pathname/to/certificate.crt
								
```
Context: server, virtualhost
SSLCertificateKeyFile directive Server PEM-encoded private key file
```
									SSLCertificateKeyFile /pathname/to/certificate.key
								
```
Context: server, virtualhost
SSLCertificateChainFile directive File of PEM-encoded Server CA Certificates
```
									SSLCertificateChainFile /pathname/to/ca.crt
								
```
Context: server, virtualhost

SSLCertificateFile Souboru s certifikátem serveru v PEM formátu
```
									SSLCertificateFile /cesta/k/certifikatu.crt
								
```
Kontext: server, virtualhost
SSLCertificateKeyFile Souboru s privátním klíčem serveru v PEM formátu
```
									SSLCertificateKeyFile /cesta/k/certifikatu.key
								
```
Kontext: server, virtualhost
SSLCertificateChainFile Souboru s řetězcem certifikátů CA – vydaly certifikát serveru
```
									SSLCertificateChainFile /cesta/k/ca.crt
								
```
Kontext: server, virtualhost

SSLRequireSSL directive Deny access when SSL is not used for the HTTP request
```
									SSLRequireSSL
								
```
Context: directory, .htaccess
SSLRequire directive - deprecated ⇒ Use Require expr instead Allow access only when an arbitrarily complex boolean expression is true, it's possible to use environment variables
```
									SSLRequire true | false | expr && expr ...
								
```
Context: directory, .htaccess
```
									SSLRequire %{SSL_CIPHER_USEKEYSIZE} >= 128
								
```

SSLRequireSSL Direktiva vynucuje SSL pro přístup ke zdroji
```
									SSLRequireSSL
								
```
Kontext: directory, .htaccess
SSLRequire - deprecated ⇒ Místo ní použijte Require expr Udává požadavky, které musí být splněny při komunikaci - boolovská podmínka - lze používat proměnné prostředí
```
									SSLRequire true | false | expr && expr ...
								
```
Kontext: directory, .htaccess
```
									SSLRequire %{SSL_CIPHER_USEKEYSIZE} >= 128
								
```

Configuration example

Ukázka konfigurace


							Listen …:443

							LoadModule ssl_module modules/mod_ssl.so

							<VirtualHost …:443>
								  ServerName www.mycorp.net

								  # enable SSL
								  SSLEngine on
								  # TLSv1.2, TLSv1.3
								  SSLProtocol all -SSLv3 -TLSv1 -TLSv1.1
								  # SSL Cipher Suite:
								  SSLCipherSuite ECDHE-ECDSA-AES128-GCM-SHA256:ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:…
								  # Server Certificate (RSA)
								  SSLCertificateFile conf/ssl/mycorp.crt
								  # Server Private Key (RSA)
								  SSLCertificateKeyFile conf/ssl/mycorp.key

								  CustomLog /var/log/apache2/ssl.log "%h %t \"%r\" %{SSL_PROTO}x %{SSL_CIPHER}x"
							</VirtualHost>

https://ssl-config.mozilla.org/#server=apache

Secure communication testing

Testování šifrované komunikace

Communication with HTTP server testing


									telnet localhost 80
									GET / HTTP/1.0

Communication with HTTPS server testing


									openssl s_client -connect localhost:443 -state -debug
									GET / HTTP/1.0^V↵↵^V↵↵

Lines end with CR+LF (\r\n): Use ^V↵↵ to insert CR+LF

Test komunikace s HTTP serverem


									telnet localhost 80
									GET / HTTP/1.0

Test komunikace s HTTPS serverem


									openssl s_client -connect localhost:443 -state -debug
									GET / HTTP/1.0^V↵↵^V↵↵

Jako konec řádku je potřeba odeslat \r\n: ^V↵↵

LAB: SSL/TLS

SSL/TLS

The goal is to configure secure connection. A pair of keys (private and public) and a certificate are needed for that. It is possible to have different certificates for different virtualhosts.

Cílem je nakonfigurovat použití šifrovaného spojení se serverem. K tomu je zapotřebí vytvořit dvojici klíčů (veřejný a soukromý) a certifikáty. Pro různé virtualhosty je možné použít různé certifikáty.

Create a pair of keys and self-signed certificate
Configure server to use SSL/TLS on TCP port 443
Configure keys and certificate pathnames for virtualhosts

Vytvořit klíče a self-signed certifikát
Nakonfigurovat použití portu 443 a SSL/TLS
Nakonfigurovat použití klíčů a certifikátů pro virtualhosty

Tips

Tipy

Header files of SSL library are needed to compile mod_ssl module E.g. They are part of libssl-dev package in Debian
```
									apt install -y libssl-dev
								
```

Pro kompilaci mod_ssl jsou zapotřebí hlavičkové soubory knihovny SSL Např. v Debianu jsou součástí balíku libssl-dev
```
									apt install -y libssl-dev
								
```

Create private server key and self-signed certificate for www.mycorp.net domain
Configure server to use that key and certificate
Enable server to use secure connection on TCP port 443
Create keys (or use existing ones) and certificates for www.othercorp1.net and www.othercorp2.net domains
Configure name-based virtual hosts to use appropriate keys and certificates

Vytvořte privátní klíč serveru a self-signed certifikát pro doménu www.mycorp.net
Umístěte vygenerované data do konfigurace serveru
Nakonfigurujte použití šifrovaného spojení pro port 443
Vytvořte klíče (lze použít existující) a certifikáty pro domény www.othercorp1.net a www.othercorp2.net
Nakonfigurujte name-based virtuální hostitele pro použití příslušných certifikátů

Client side certificates

Klientské certifikáty

Client side principle

Fungování klientských certifikátů

To authenticate a client
To use with SSL/TLS

Pro autentizaci uživatele
Při použití SSL/TLS

[ Create CA ]
Create client-side certificate Key→Request→Sign
Configure server to accept CA
Configure access control to resources Based on certificate information

[ Vytvoření CA ]
Vytvoření klientského certifikátu Klíč→Žádost→Podpis
Nastavení serveru pro použití CA
Nastavení omezení přístupu ke zdrojům Na základě údajů z certifikátu

How-to create and use

Vytvoření a použití

Create CA (optional) Vytvoření CA (volitené)


									openssl genrsa -out CA.key 2048
									openssl req -x509 -new -nodes -days 7300 -key CA.key -days 7300 -out CA.pem

Create client-side certificate Key→Request→Sign Vytvoření klientského certifikátu Klíč→Žádost→Podpis


									openssl genrsa -out alice.key 2048
									openssl req -new -key alice.key -out alice.csr
									openssl x509 -sha256 -req -in alice.csr -out alice.crt \
									             -CA CA.pem -CAkey CA.key -CAcreateserial -days 1095

.csr = Certificate Signing Request

Server configuration Nastavení serveru


									<VirtualHost ....:443>
									  ServerName www.mycorp.net
									  ServerAlias www.aliascorp.net
									  DocumentRoot /var/www/vhosts/mycorp

									  SSLEngine on
									  SSLCertificateFile server.crt
									  SSLCertificateKeyFile server.key

									  SSLCACertificateFile CA.pem

									  <Location />
									    SSLOptions +StdEnvVars
									    SSLVerifyClient require
									    SSLRequire ( %{SSL_CLIENT_S_DN_CN} == 'Alice' )
									  </Location>

									</VirtualHost>

Test access to resource Test přístupu


									curl -i -k -E alice.crt --key alice.key https://www.mycorp.net/

Access control based on client certificates

Řízení přístupu pomocí klientských certifikátů

SSLVerifyClient directive Type of client certificate verification


									SSLVerifyClient none

Context: server, virtualhost, directory, .htaccess

`none`	no client certificate is required at all
`optional`	the client may present a valid certificate
`require`	the client has to present a valid certificate
`optional_no_ca`	the client may present a valid certificate but it need not to be verifiable Not for authentication

SSLVerifyClient Určuje způsob ověření klientského certifikátu


									SSLVerifyClient none

Kontext: server, virtualhost, directory, .htaccess

`none`	není vyžadován/zpracováván certifikát
`optional`	klient může poskytnou certifikát
`require`	je vyžadován certifikát
`optional_no_ca`	klient může poskytnout certifikát, který není ověřitelný Not for authentication

SSLUserName directive Variable name to determine user name


									SSLUserName varname

Context: server, directory, .htaccess Kontext: server, directory, .htaccess


									SSLUserName SSL_CLIENT_S_DN_CN

									<Location />
									  SSLOptions +StdEnvVars
									  SSLVerifyClient optional
									</Location>

									<Directory /var/www/main/private>
									  Require user Alice
									</Directory>

Apache httpd Security Bezpečnost

TOC

Obsah

Basic concepts

Základní pojmy

Authentication

Autentizace

Directives

Direktivy

Basic authentication

Basic autentizace

Basic authentication data transfer method

Přenos dat metodou Basic

mod_auth_basic module

Modul mod_auth_basic

Digest authentication

Digest autentizace

Login data storage

Uložení přihlašovacích údajů

Password generation and storage

Generování a ukládání hesel

Authorization

Autorizace

Directives

Direktivy

Access control options

Možnosti kontroly přístupu

Owner-based Authorization

Autorizace vlastníka

Configuration example

Ukázka konfigurace

Configuration merging

Kombinace konfigurací

LAB: Authnz

Authentication/Authorization

Autentizace/Autorizace

Tips

Tipy

Discussion

Diskuze

Transport Layer Security

Bezpečnost přenosu dat

PKI concepts

PKI pojmy

Distinguished Name

PKI formats

Formát uložení

Certificate Authorities

Certifikační autority

Self-signed certificate generation

Generování self-signed certifikátu

SSL/TLS protocol

Protokol SSL/TLS

Security

Bezpečnost

HTTPS

Cipher algorithms

Šifrovací algoritmy

SSL/TLS virtualhosting

SSL/TLS configuration

Konfigurace SSL/TLS

SSL module

Modul SSL

SSL/TLS directives

Direktivy SSL/TLS

Configuration example

Ukázka konfigurace

Secure communication testing

Testování šifrované komunikace

LAB: SSL/TLS

SSL/TLS

Tips

Tipy

Client side certificates

Klientské certifikáty

Client side principle

Fungování klientských certifikátů

How-to create and use

Vytvoření a použití

Access control based on client certificates

Apache httpd

Security

Bezpečnost

`mod_auth_basic` module

Modul `mod_auth_basic`