Include <com_err.h>
[heimdal.git] / doc / standardisation / draft-ietf-cat-kerberos-pk-init-17.txt
blob174d0502f80bab32b5aac5864153ad32991eb9db
1 INTERNET-DRAFT                                                Brian Tung
2 draft-ietf-cat-kerberos-pk-init-17.txt                   Clifford Neuman
3 Updates: RFC 1510bis                                             USC/ISI
4 expires May 31, 2004                                         Matthew Hur
5                                                            Ari Medvinsky
6                                                    Microsoft Corporation
7                                                          Sasha Medvinsky
8                                                           Motorola, Inc.
9                                                                John Wray
10                                                    Iris Associates, Inc.
11                                                         Jonathan Trostle
13     Public Key Cryptography for Initial Authentication in Kerberos
15 0.  Status Of This Memo
17 This document is an Internet-Draft and is in full conformance with
18 all provision of Section 10 of RFC 2026.  Internet-Drafts are
19 working documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its
20 areas, and its working groups.  Note that other groups may also
21 distribute working documents as Internet-Drafts.
23 Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six
24 months and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents
25 at any time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as
26 reference material or to cite them other than as "work in progress."
28 The list of current Internet-Drafts can be accessed at
29 http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt
31 The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
32 http://www.ietf.org/shadow.html
34 The distribution of this memo is unlimited.  It is filed as
35 draft-ietf-cat-kerberos-pk-init-17.txt and expires May 31, 2004.
36 Please send comments to the authors.
39 1.  Abstract
41 This draft describes protocol extensions (hereafter called PKINIT)
42 to the Kerberos protocol specification (RFC 1510bis [1]).  These
43 extensions provide a method for integrating public key cryptography
44 into the initial authentication exchange, by passing cryptographic
45 certificates and associated authenticators in preauthentication data
46 fields.
49 2.  Introduction
51 A client typically authenticates itself to a service in Kerberos
52 using three distinct though related exchanges.  First, the client
53 requests a ticket-granting ticket (TGT) from the Kerberos
54 authentication server (AS).  Then, it uses the TGT to request a
55 service ticket from the Kerberos ticket-granting server (TGS).
56 Usually, the AS and TGS are integrated in a single device known as
57 a Kerberos Key Distribution Center, or KDC.  (In this draft, we will
58 refer to both the AS and the TGS as the KDC.) Finally, the client
59 uses the service ticket to authenticate itself to the service.
61 The advantage afforded by the TGT is that the user need only
62 explicitly request a ticket and expose his credentials once.  The
63 TGT and its associated session key can then be used for any
64 subsequent requests.  One implication of this is that all further
65 authentication is independent of the method by which the initial
66 authentication was performed.  Consequently, initial authentication
67 provides a convenient place to integrate public-key cryptography
68 into Kerberos authentication.
70 As defined, Kerberos authentication exchanges use symmetric-key
71 cryptography, in part for performance.  (Symmetric-key cryptography
72 is typically 10-100 times faster than public-key cryptography,
73 depending on the public-key operations. [c])  One cost of using
74 symmetric-key cryptography is that the keys must be shared, so that
75 before a user can authentication himself, he must already be
76 registered with the KDC.
78 Conversely, public-key cryptography--in conjunction with an
79 established certification infrastructure--permits authentication
80 without prior registration.  Adding it to Kerberos allows the
81 widespread use of Kerberized applications by users without requiring
82 them to register first--a requirement that has no inherent security
83 benefit.
85 As noted above, a convenient and efficient place to introduce
86 public-key cryptography into Kerberos is in the initial
87 authentication exchange.  This document describes the methods and
88 data formats for integrating public-key cryptography into Kerberos
89 initial authentication.  Another document (PKCROSS) describes a
90 similar protocol for Kerberos cross-realm authentication.
93 3.  Extensions
95 This section describes extensions to RFC 1510bis for supporting the
96 use of public-key cryptography in the initial request for a ticket
97 granting ticket (TGT).
99 Briefly, the following changes to RFC 1510bis are proposed:
101     1.  If public-key authentication is indicated, the client sends
102         the user's public-key data and an authenticator in a
103         preauthentication field accompanying the usual request.
104         This authenticator is signed by the user's private
105         signature key.
107     2.  The KDC verifies the client's request against its own
108         policy and certification authorities.
110     3.  If the request passes the verification tests, the KDC
111         replies as usual, but the reply is encrypted using either:
113         a.  a randomly generated key, signed using the KDC's
114             signature key and encrypted using the user's encryption
115             key; or
117         b.  a key generated through a Diffie-Hellman exchange with
118             the client, signed using the KDC's signature key.
120         Any key data required by the client to obtain the encryption
121         key is returned in a preauthentication field accompanying
122         the usual reply.
124     4.  The client obtains the encryption key, decrypts the reply,
125         and then proceeds as usual.
127 Section 3.1 of this document defines the necessary message formats.
128 Section 3.2 describes their syntax and use in greater detail.
129 Implementation of all specified formats and uses in these sections
130 is REQUIRED for compliance with PKINIT.
133 3.1.  Definitions
136 3.1.1.  Required Algorithms
138 [What is the current list of required algorithm? --brian]
141 3.1.2.  Defined Message and Encryption Types
143 PKINIT makes use of the following new preauthentication types:
145     PA-PK-AS-REQ                             TBD
146     PA-PK-AS-REP                             TBD
148 PKINIT introduces the following new error types:
150     KDC_ERR_CLIENT_NOT_TRUSTED                62
151     KDC_ERR_KDC_NOT_TRUSTED                   63
152     KDC_ERR_INVALID_SIG                       64
153     KDC_ERR_KEY_TOO_WEAK                      65
154     KDC_ERR_CERTIFICATE_MISMATCH              66
155     KDC_ERR_CANT_VERIFY_CERTIFICATE           70
156     KDC_ERR_INVALID_CERTIFICATE               71
157     KDC_ERR_REVOKED_CERTIFICATE               72
158     KDC_ERR_REVOCATION_STATUS_UNKNOWN         73
159     KDC_ERR_CLIENT_NAME_MISMATCH              75
161 PKINIT uses the following typed data types for errors:
163     TD-DH-PARAMETERS                         102
164     TD-TRUSTED-CERTIFIERS                    104
165     TD-CERTIFICATE-INDEX                     105
167 PKINIT defines the following encryption types, for use in the AS-REQ
168 message (to indicate acceptance of the corresponding encryption OIDs
169 in PKINIT):
171     dsaWithSHA1-CmsOID                         9
172     md5WithRSAEncryption-CmsOID               10
173     sha1WithRSAEncryption-CmsOID              11
174     rc2CBC-EnvOID                             12
175     rsaEncryption-EnvOID   (PKCS1 v1.5)       13
176     rsaES-OAEP-ENV-OID     (PKCS1 v2.0)       14
177     des-ede3-cbc-Env-OID                      15
179 The above encryption types are used (in PKINIT) only within CMS [8]
180 structures within the PKINIT preauthentication fields.  Their use
181 within Kerberos EncryptedData structures is unspecified.
184 3.1.3.  Algorithm Identifiers
186 PKINIT does not define, but does make use of, the following
187 algorithm identifiers.
189 PKINIT uses the following algorithm identifier for Diffie-Hellman
190 key agreement [11]:
192     dhpublicnumber
194 PKINIT uses the following signature algorithm identifiers [8, 12]:
196     sha-1WithRSAEncryption (RSA with SHA1)
197     md5WithRSAEncryption   (RSA with MD5)
198     id-dsa-with-sha1       (DSA with SHA1)
200 PKINIT uses the following encryption algorithm identifiers [12] for
201 encrypting the temporary key with a public key:
203     rsaEncryption          (PKCS1 v1.5)
204     id-RSAES-OAEP          (PKCS1 v2.0)
206 These OIDs are not to be confused with the encryption types listed
207 above.
209 PKINIT uses the following algorithm identifiers [8] for encrypting
210 the reply key with the temporary key:
212     des-ede3-cbc           (three-key 3DES, CBC mode)
213     rc2-cbc                (RC2, CBC mode)
215 Again, these OIDs are not to be confused with the encryption types
216 listed above.
219 3.2.  PKINIT Preauthentication Syntax and Use
221 In this section, we describe the syntax and use of the various
222 preauthentication fields employed to implement PKINIT.
225 3.2.1.  Client Request
227 The initial authentication request (AS-REQ) is sent as per RFC
228 1510bis, except that a preauthentication field containing data
229 signed by the user's private signature key accompanies the request,
230 as follows:
232     PA-PK-AS-REQ ::= SEQUENCE {
233                                     -- PAType TBD
234         signedAuthPack          [0] ContentInfo,
235                                     -- Defined in CMS.
236                                     -- Type is SignedData.
237                                     -- Content is AuthPack
238                                     -- (defined below).
239         trustedCertifiers       [1] SEQUENCE OF TrustedCAs OPTIONAL,
240                                     -- A list of CAs, trusted by
241                                     -- the client, used to certify
242                                     -- KDCs.
243         kdcCert                 [2] IssuerAndSerialNumber OPTIONAL,
244                                     -- Defined in CMS.
245                                     -- Identifies a particular KDC
246                                     -- certificate, if the client
247                                     -- already has it.
248         encryptionCert          [3] IssuerAndSerialNumber OPTIONAL,
249                                     -- May identify the user's
250                                     -- Diffie-Hellman certificate,
251                                     -- or an RSA encryption key
252                                     -- certificate.
253         ...
254     }
256     TrustedCAs ::= CHOICE {
257         caName                  [0] Name,
258                                     -- Fully qualified X.500 name
259                                     -- as defined in X.509 [11].
260         issuerAndSerial         [1] IssuerAndSerialNumber,
261                                     -- Identifies a specific CA
262                                     -- certificate, if the client
263                                     -- only trusts one.
264         ...
265     }
267 [Should we even allow principalName as a choice? --brian]
269     AuthPack ::= SEQUENCE {
270         pkAuthenticator         [0] PKAuthenticator,
271         clientPublicValue       [1] SubjectPublicKeyInfo OPTIONAL
272                                     -- Defined in X.509,
273                                     -- reproduced below.
274                                     -- Present only if the client
275                                     -- is using ephemeral-ephemeral
276                                     -- Diffie-Hellman.
277     }
279     PKAuthenticator ::= SEQUENCE {
280         cusec                   [0] INTEGER,
281         ctime                   [1] KerberosTime,
282                                     -- cusec and ctime are used as
283                                     -- in RFC 1510bis, for replay
284                                     -- prevention.
285         nonce                   [2] INTEGER,
286                                     -- Binds reply to request,
287                                     -- except is zero when client
288                                     -- will accept cached
289                                     -- Diffie-Hellman parameters
290                                     -- from KDC and MUST NOT be
291                                     -- zero otherwise.
292         paChecksum              [3] Checksum,
293                                     -- Defined in RFC 1510bis.
294                                     -- Performed over KDC-REQ-BODY,
295                                     -- must be unkeyed.
296         ...
297     }
299     SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE {
300                                     -- As defined in X.509.
301         algorithm                   AlgorithmIdentifier,
302                                     -- Equals dhpublicnumber (see
303                                     -- AlgorithmIdentifier, below)
304                                     -- for PKINIT.
305         subjectPublicKey            BIT STRING
306                                     -- Equals public exponent
307                                     -- (INTEGER encoded as payload
308                                     -- of BIT STRING) for PKINIT.
309     }
311     AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE {
312                                     -- As defined in X.509.
313         algorithm                   OBJECT IDENTIFIER,
314                                     -- dhpublicnumber is
315                                     -- { iso (1) member-body (2)
316                                     -- US (840) ansi-x942 (10046)
317                                     -- number-type (2) 1 }
318                                     -- From RFC 2459 [11].
319         parameters                  ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL
320                                     -- Content is DomainParameters
321                                     -- (see below) for PKINIT.
322     }
324     DomainParameters ::= SEQUENCE {
325                                     -- As defined in RFC 2459.
326         p                           INTEGER,
327                                     -- p is the odd prime, equals
328                                     -- jq+1.
329         g                           INTEGER,
330                                     -- Generator.
331         q                           INTEGER,
332                                     -- Divides p-1.
333         j                           INTEGER OPTIONAL,
334                                     -- Subgroup factor.
335         validationParms             ValidationParms OPTIONAL
336     }
338     ValidationParms ::= SEQUENCE {
339                                     -- As defined in RFC 2459.
340         seed                        BIT STRING,
341                                     -- Seed for the system parameter
342                                     -- generation process.
343         pgenCounter                 INTEGER
344                                     -- Integer value output as part
345                                     -- of the system parameter
346                                     -- generation process.
347     }
349 The ContentInfo in the signedAuthPack is filled out as follows:
351     1.  The eContent field contains data of type AuthPack.  It MUST
352         contain the pkAuthenticator, and MAY also contain the
353         user's Diffie-Hellman public value (clientPublicValue).
355     2.  The eContentType field MUST contain the OID value for
356         pkauthdata: { iso (1) org (3) dod (6) internet (1)
357         security (5) kerberosv5 (2) pkinit (3) pkauthdata (1)}
359     3.  The signerInfos field MUST contain the signature of the
360         AuthPack.
362     4.  The certificates field MUST contain at least a signature
363         verification certificate chain that the KDC can use to
364         verify the signature on the AuthPack.  Additionally, the
365         client may also insert an encryption certificate chain, if
366         (for example) the client is not using ephemeral-ephemeral
367         Diffie-Hellman.
369     5.  If a Diffie-Hellman key is being used, the parameters SHOULD
370         be chosen from the First or Second defined Oakley Groups.
371         (See RFC 2409 [c].)
373     6.  The KDC may wish to use cached Diffie-Hellman parameters.
374         To indicate acceptance of caching, the client sends zero in
375         the nonce field of the pkAuthenticator.  Zero is not a valid
376         value for this field under any other circumstances.  Since
377         zero is used to indicate acceptance of cached parameters,
378         message binding in this case is performed instead using the
379         nonce in the main request.
382 3.2.2.  Validation of Client Request
384 Upon receiving the client's request, the KDC validates it.  This
385 section describes the steps that the KDC MUST (unless otherwise
386 noted) take in validating the request.
388 The KDC must look for a user certificate in the signedAuthPack.
389 If it cannot find one signed by a CA it trusts, it sends back an
390 error of type KDC_ERR_CANT_VERIFY_CERTIFICATE.  The accompanying
391 e-data for this error is a SEQUENCE OF TypedData:
393     TypedData ::= SEQUENCE {
394                                     -- As defined in RFC 1510bis.
395         data-type               [0] INTEGER,
396         data-value              [1] OCTET STRING
397     }
399 For this error, the data-type is TD-TRUSTED-CERTIFIERS, and the
400 data-value is an OCTET STRING containing the DER encoding of
402     TrustedCertifiers ::= SEQUENCE OF Name
404 If, while verifying the certificate chain, the KDC determines that
405 the signature on one of the certificates in the signedAuthPack is
406 invalid, it returns an error of type KDC_ERR_INVALID_CERTIFICATE.
407 The accompanying e-data for this error is a SEQUENCE OF TypedData,
408 whose data-type is TD-CERTIFICATE-INDEX, and whose data-value is an
409 OCTET STRING containing the DER encoding of the index into the
410 CertificateSet field, ordered as sent by the client:
412     CertificateIndex ::= INTEGER
413                                     -- 0 = first certificate (in
414                                     --     order of encoding),
415                                     -- 1 = second certificate, etc.
417 If more than one signature is invalid, the KDC sends one TypedData
418 per invalid signature.
420 The KDC MAY also check whether any of the certificates in the user's
421 chain have been revoked.  If any of them have been revoked, the KDC
422 returns an error of type KDC_ERR_REVOKED_CERTIFICATE; if the KDC
423 attempts to determine the revocation status but is unable to do so,
424 it returns an error of type KDC_ERR_REVOCATION_STATUS_UNKNOWN.  In
425 either case, the certificate or certificates affected are identified
426 exactly as for an error of type KDC_ERR_INVALID_CERTIFICATE (see
427 above).
429 If the certificate chain is successfully validated, but the name in
430 the user's certificate does not match the name given in the request,
431 the KDC returns an error of type KDC_ERR_CLIENT_NAME_MISMATCH.  There
432 is no accompanying e-data for this error.
434 Even if the chain is validated, and the names in the certificate and
435 the request match, the KDC may decide not to trust the client.  For
436 example, the certificate may include (or not include) an Enhanced
437 Key Usage (EKU) OID in the extensions field.  As a matter of local
438 policy, the KDC may decide to reject requests on the basis of the
439 absence or presence of specific EKU OIDs.  In this case, the KDC
440 returns an error of type KDC_ERR_CLIENT_NOT_TRUSTED.  For the
441 benefit of implementors, we define a PKINIT EKU OID as follows:
442 { iso (1) org (3) dod (6) internet (1) security (5) kerberosv5 (2)
443 pkinit (3) pkekuoid (2) }.
445 If the certificate chain and usage check out, but the client's
446 signature on the signedAuthPack fails to verify, the KDC returns an
447 error of type KDC_ERR_INVALID_SIG.  There is no accompanying e-data
448 for this error.
450 [What about the case when all this checks out but one or more
451 certificates is rejected for other reasons?  For example, perhaps
452 the key is too short for local policy. --DRE]
454 The KDC must check the timestamp to ensure that the request is not
455 a replay, and that the time skew falls within acceptable limits.  If
456 the check fails, the KDC returns an error of type KRB_AP_ERR_REPEAT
457 or KRB_AP_ERR_SKEW, respectively.
459 Finally, if the clientPublicValue is filled in, indicating that the
460 client wishes to use ephemeral-ephemeral Diffie-Hellman, the KDC
461 checks to see if the parameters satisfy its policy.  If they do not,
462 it returns an error of type KDC_ERR_KEY_TOO_WEAK.  The accompanying
463 e-data is a SEQUENCE OF TypedData, whose data-type is
464 TD-DH-PARAMETERS, and whose data-value is an OCTET STRING containing
465 the DER encoding of a DomainParameters (see above), including
466 appropriate Diffie-Hellman parameters with which to retry the
467 request.
469 [This makes no sense.  For example, maybe the key is too strong for
470 local policy. --DRE]
472 In order to establish authenticity of the reply, the KDC will sign
473 some key data (either the random key used to encrypt the reply in
474 the case of a KDCDHKeyInfo, or the Diffie-Hellman parameters used to
475 generate the reply-encrypting key in the case of a ReplyKeyPack).
476 The signature certificate to be used is to be selected as follows:
478     1.  If the client included a kdcCert field in the PA-PK-AS-REQ,
479         use the referred-to certificate, if the KDC has it.  If it
480         does not, the KDC returns an error of type
481         KDC_ERR_CERTIFICATE_MISMATCH.
482        
483     2.  Otherwise, if the client did not include a kdcCert field,
484         but did include a trustedCertifiers field, and the KDC
485         possesses a certificate issued by one of the listed
486         certifiers, use that certificate.  if it does not possess
487         one, it returns an error of type KDC_ERR_KDC_NOT_TRUSTED.
489     3.  Otherwise, if the client included neither a kdcCert field
490         nor a trustedCertifiers field, and the KDC has only one
491         signature certificate, use that certificate.  If it has
492         more than one certificate, it returns an error of type
493         KDC_ERR_CERTIFICATE_MISMATCH.
496 3.2.3.  KDC Reply
498 Assuming that the client's request has been properly validated, the
499 KDC proceeds as per RFC 1510bis, except as follows.
501 The user's name as represented in the AS-REP must be derived from
502 the certificate provided in the client's request.  If the KDC has
503 its own mapping from the name in the certificate to a Kerberos name,
504 it uses that Kerberos name.
506 Otherwise, if the certificate contains a subjectAltName extension
507 with PrincipalName, it uses that name.  In this case, the realm in
508 the ticket is that of the local realm (or some other realm name
509 chosen by that realm).  (OID and syntax for this extension to be
510 specified here.)  Otherwise, the KDC returns an error of type
511 KDC_ERR_CLIENT_NAME_MISMATCH.
513 In addition, the certifiers in the certification path of the user's
514 certificate MUST be added to an authdata (to be specified at a later
515 time).
517 The AS-REP is otherwise unchanged from RFC 1510bis.  The KDC then
518 encrypts the reply as usual, but not with the user's long-term key.
519 Instead, it encrypts it with either a random encryption key, or a
520 key derived through a Diffie-Hellman exchange.  Which is the case is
521 indicated by the contents of the PA-PK-AS-REP (note tags):
523     PA-PK-AS-REP ::= CHOICE {
524                                     -- PAType YY (TBD)
525         dhSignedData            [0] ContentInfo,
526                                     -- Type is SignedData.
527                                     -- Content is KDCDHKeyInfo
528                                     -- (defined below).
529         encKeyPack              [1] ContentInfo,
530                                     -- Type is EnvelopedData.
531                                     -- Content is ReplyKeyPack
532                                     -- (defined below).
533         ...
534     }
536 Note that PA-PK-AS-REP is a CHOICE: either a dhSignedData, or an
537 encKeyPack, but not both.  The former contains data of type
538 KDCDHKeyInfo, and is used only when the reply is encrypted using a
539 Diffie-Hellman derived key:
541     KDCDHKeyInfo ::= SEQUENCE {
542         subjectPublicKey        [0] BIT STRING,
543                                     -- Equals public exponent
544                                     -- (g^a mod p).
545                                     -- INTEGER encoded as payload
546                                     -- of BIT STRING.
547         nonce                   [1] INTEGER,
548                                     -- Binds reply to request.
549                                     -- Exception: A value of zero
550                                     -- indicates that the KDC is
551                                     -- using cached values.
552         dhKeyExpiration         [2] KerberosTime OPTIONAL,
553                                     -- Expiration time for KDC's
554                                     -- cached values.
555         ...
556     }
558 The fields of the ContentInfo for dhSignedData are to be filled in
559 as follows:
561     1.  The eContent field contains data of type KDCDHKeyInfo.
563     2.  The eContentType field contains the OID value for
564         pkdhkeydata: { iso (1) org (3) dod (6) internet (1)
565         security (5) kerberosv5 (2) pkinit (3) pkdhkeydata (2) }
567     3.  The signerInfos field contains a single signerInfo, which is
568         the signature of the KDCDHKeyInfo.
570     4.  The certificates field contains a signature verification
571         certificate chain that the client may use to verify the
572         KDC's signature over the KDCDHKeyInfo.)  It may only be left
573         empty if the client did not include a trustedCertifiers
574         field in the PA-PK-AS-REQ, indicating that it has the KDC's
575         certificate.
577     5.  If the client and KDC agree to use cached parameters, the
578         KDC SHOULD return a zero in the nonce field and include the
579         expiration time of the cached values in the dhKeyExpiration
580         field.  If this time is exceeded, the client SHOULD NOT use
581         the reply.  If the time is absent, the client SHOULD NOT use
582         the reply and MAY resubmit a request with a non-zero nonce,
583         thus indicating non-acceptance of the cached parameters.
585 The key is derived as follows: Both the KDC and the client calculate
586 the value g^(ab) mod p, where a and b are the client and KDC's
587 private exponents, respectively.  They both take the first N bits of
588 this secret value and convert it into a reply key, where N depends
589 on the key type.
591     1.  For example, if the key type is DES, N = 64 bits, where some
592         of the bits are replaced with parity bits, according to FIPS
593         PUB 74 [c].
595     2.  If the key type is (three-key) 3DES, N = 192 bits, where
596         some of the bits are replaced with parity bits, again
597         according to FIPS PUB 74.
599 If the KDC and client are not using Diffie-Hellman, the KDC encrypts
600 the reply with an encryption key, packed in the encKeyPack, which
601 contains data of type ReplyKeyPack:
603     ReplyKeyPack ::= SEQUENCE {
604         replyKey                [0] EncryptionKey,
605                                     -- Defined in RFC 1510bis.
606                                     -- Used to encrypt main reply.
607                                     -- MUST be at least as strong as
608                                     -- enctype of session key.
609         nonce                   [1] INTEGER,
610                                     -- Binds reply to request.
611         ...
612     }
614 [What exactly does "at least as strong" mean? --DRE]
616 The fields of the ContentInfo for encKeyPack MUST be filled in as
617 follows:
619     1.  The innermost data is of type SignedData.  The eContent for
620         this data is of type ReplyKeyPack.
622     2.  The eContentType for this data contains the OID value for
623         pkrkeydata: { iso (1) org (3) dod (6) internet (1)
624         security (5) kerberosv5 (2) pkinit (3) pkrkeydata (3) }
626     3.  The signerInfos field contains a single signerInfo, which is
627         the signature of the ReplyKeyPack.
629     4.  The certificates field contains a signature verification
630         certificate chain, which the client may use to verify the
631         KDC's signature over the ReplyKeyPack.)  It may only be left
632         empty if the client did not include a trustedCertifiers
633         field in the PA-PK-AS-REQ, indicating that it has the KDC's
634         certificate.
636     5.  The outer data is of type EnvelopedData.  The
637         encryptedContent for this data is the SignedData described
638         in items 1 through 4, above.
640     6.  The encryptedContentType for this data contains the OID
641         value for id-signedData: { iso (1) member-body (2) us (840)
642         rsadsi (113549) pkcs (1) pkcs7 (7) signedData (2) }
644     7.  The recipientInfos field is a SET which MUST contain exactly
645         one member of type KeyTransRecipientInfo.  The encryptedKey
646         for this member contains the temporary key which is
647         encrypted using the client's public key.
649     8.  Neither the unprotectedAttrs field nor the originatorInfo
650         field is required for PKINIT.
653 3.2.4.  Validation of KDC Reply
655 Upon receipt of the KDC's reply, the client proceeds as follows.  If
656 the PA-PK-AS-REP contains a dhSignedData, the client obtains and
657 verifies the Diffie-Hellman parameters, and obtains the shared key
658 as described above.  Otherwise, the message contains an encKeyPack,
659 and the client decrypts and verifies the temporary encryption key.
660 In either case, the client then decrypts the main reply with the
661 resulting key, and then proceeds as described in RFC 1510bis.
664 4.  Security Considerations
666 PKINIT raises certain security considerations beyond those that can
667 be regulated strictly in protocol definitions.  We will address them
668 in this section.
670 PKINIT extends the cross-realm model to the public-key
671 infrastructure.  Anyone using PKINIT must be aware of how the
672 certification infrastructure they are linking to works.
674 Also, as in standard Kerberos, PKINIT presents the possibility of
675 interactions between cryptosystems of varying strengths, and this
676 now includes public-key cryptosystems.  Many systems, for example,
677 allow the use of 512-bit public keys.  Using such keys to wrap data
678 encrypted under strong conventional cryptosystems, such as 3DES, may
679 be inappropriate.
681 PKINIT calls for randomly generated keys for conventional
682 cryptosystems.  Many such systems contain systematically "weak"
683 keys.  For recommendations regarding these weak keys, see RFC
684 1510bis.
686 Care should be taken in how certificates are chosen for the purposes
687 of authentication using PKINIT.  Some local policies may require
688 that key escrow be applied for certain certificate types.  People
689 deploying PKINIT should be aware of the implications of using
690 certificates that have escrowed keys for the purposes of
691 authentication.
693 PKINIT does not provide for a "return routability" test to prevent
694 attackers from mounting a denial-of-service attack on the KDC by
695 causing it to perform unnecessary and expensive public-key
696 operations.  Strictly speaking, this is also true of standard
697 Kerberos, although the potential cost is not as great, because
698 standard Kerberos does not make use of public-key cryptography.
701 5.  Acknowledgements
703 Some of the ideas on which this proposal is based arose during
704 discussions over several years between members of the SAAG, the IETF
705 CAT working group, and the PSRG, regarding integration of Kerberos
706 and SPX.  Some ideas have also been drawn from the DASS system.
707 These changes are by no means endorsed by these groups.  This is an
708 attempt to revive some of the goals of those groups, and this
709 proposal approaches those goals primarily from the Kerberos
710 perspective.  Lastly, comments from groups working on similar ideas
711 in DCE have been invaluable.
714 6.  Expiration Date
716 This draft expires May 31, 2004.
719 7.  Bibliography
721 [1] J. Kohl, C. Neuman.  The Kerberos Network Authentication Service
722 (V5).  Request for Comments 1510.
724 [2] B.C. Neuman, Theodore Ts'o. Kerberos: An Authentication Service
725 for Computer Networks, IEEE Communications, 32(9):33-38.  September
726 1994.
728 [3] M. Sirbu, J. Chuang.  Distributed Authentication in Kerberos
729 Using Public Key Cryptography.  Symposium On Network and Distributed
730 System Security, 1997.
732 [4] B. Cox, J.D. Tygar, M. Sirbu.  NetBill Security and Transaction
733 Protocol.  In Proceedings of the USENIX Workshop on Electronic
734 Commerce, July 1995.
736 [5] T. Dierks, C. Allen.  The TLS Protocol, Version 1.0.  Request
737 for Comments 2246, January 1999.
739 [6] B.C. Neuman, Proxy-Based Authorization and Accounting for
740 Distributed Systems.  In Proceedings of the 13th International
741 Conference on Distributed Computing Systems, May 1993.
743 [7] ITU-T (formerly CCITT) Information technology - Open Systems
744 Interconnection - The Directory: Authentication Framework
745 Recommendation X.509 ISO/IEC 9594-8
747 [8] R. Housley. Cryptographic Message Syntax.
748 draft-ietf-smime-cms-13.txt, April 1999, approved for publication as
749 RFC.
751 [9] PKCS #7: Cryptographic Message Syntax Standard. An RSA
752 Laboratories Technical Note Version 1.5. Revised November 1, 1993
754 [10] R. Rivest, MIT Laboratory for Computer Science and RSA Data
755 Security, Inc. A Description of the RC2(r) Encryption Algorithm.
756 March 1998.  Request for Comments 2268.
758 [11] R. Housley, W. Ford, W. Polk, D. Solo. Internet X.509 Public
759 Key Infrastructure, Certificate and CRL Profile, January 1999.
760 Request for Comments 2459.
762 [12] B. Kaliski, J. Staddon. PKCS #1: RSA Cryptography
763 Specifications, October 1998.  Request for Comments 2437.
765 [13] ITU-T (formerly CCITT) Information Processing Systems - Open
766 Systems Interconnection - Specification of Abstract Syntax Notation
767 One (ASN.1) Rec. X.680 ISO/IEC 8824-1
769 [14] PKCS #3: Diffie-Hellman Key-Agreement Standard, An RSA
770 Laboratories Technical Note, Version 1.4, Revised November 1, 1993.
773 8.  Authors
775 Brian Tung
776 Clifford Neuman
777 USC Information Sciences Institute
778 4676 Admiralty Way Suite 1001
779 Marina del Rey CA 90292-6695
780 Phone: +1 310 822 1511
781 E-mail: {brian,bcn}@isi.edu
783 Matthew Hur
784 Ari Medvinsky
785 Microsoft Corporation
786 One Microsoft Way
787 Redmond WA 98052
788 Phone: +1 425 707 3336
789 E-mail: matthur@microsoft.com, arimed@windows.microsoft.com
791 Sasha Medvinsky
792 Motorola, Inc.
793 6450 Sequence Drive
794 San Diego, CA 92121
795 +1 858 404 2367
796 E-mail: smedvinsky@motorola.com
798 John Wray
799 Iris Associates, Inc.
800 5 Technology Park Dr.
801 Westford, MA 01886
802 E-mail: John_Wray@iris.com
804 Jonathan Trostle
805 E-mail: jtrostle@world.std.com