add an invalid protection level to the enum
[heimdal.git] / doc / standardisation / draft-ietf-krb-wg-anon-10.txt
blob7ac14a692c1ac8f9aacf2fc9eb67f889abba4b11
1 \r
2 \r
3 NETWORK WORKING GROUP                                             L. Zhu\r
4 Internet-Draft                                                  P. Leach\r
5 Updates: 4120, 4121 and 4556                       Microsoft Corporation\r
6 (if approved)                                            October 8, 2008\r
7 Intended status: Standards Track\r
8 Expires: April 11, 2009\r
9 \r
11                      Anonymity Support for Kerberos\r
12                        draft-ietf-krb-wg-anon-10\r
14 Status of this Memo\r
16    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any\r
17    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware\r
18    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes\r
19    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.\r
21    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering\r
22    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that\r
23    other groups may also distribute working documents as Internet-\r
24    Drafts.\r
26    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months\r
27    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any\r
28    time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference\r
29    material or to cite them other than as "work in progress."\r
31    The list of current Internet-Drafts can be accessed at\r
32    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.\r
34    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at\r
35    http://www.ietf.org/shadow.html.\r
37    This Internet-Draft will expire on April 11, 2009.\r
39 Abstract\r
41    This document defines extensions to the Kerberos protocol to allow a\r
42    Kerberos client to securely communicate with a Kerberos application\r
43    service without revealing its identity, or without revealing more\r
44    than its Kerberos realm.  It also defines extensions which allow a\r
45    Kerberos client to obtain anonymous credentials without revealing its\r
46    identity to the Kerberos Key Distribution Center (KDC).  This\r
47    document updates RFC 4120, RFC 4121, and RFC 4556.\r
54 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 1]\r
55 \f\r
56 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
59 Table of Contents\r
61    1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3\r
62    2.  Conventions Used in This Document  . . . . . . . . . . . . . .  3\r
63    3.  Definitions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3\r
64    4.  Protocol Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5\r
65      4.1.  Anonymity Support in AS Exchange . . . . . . . . . . . . .  5\r
66        4.1.1.  Anonymous PKINIT . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6\r
67      4.2.  Anonymity Support in TGS Exchange  . . . . . . . . . . . .  7\r
68      4.3.  Subsequent Exchanges and Protocol Actions Common to AS\r
69            and TGS for Anonymity Support  . . . . . . . . . . . . . .  9\r
70    5.  Interoperability Requirements  . . . . . . . . . . . . . . . . 10\r
71    6.  GSS-API Implementation Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . 10\r
72    7.  PKINIT Client Contribution to the Ticket Session Key . . . . . 11\r
73      7.1.  Combinging Two protocol Keys . . . . . . . . . . . . . . . 12\r
74    8.  Security Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13\r
75    9.  Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13\r
76    10. IANA Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14\r
77    11. References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14\r
78      11.1. Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14\r
79      11.2. Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15\r
80    Authors' Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15\r
81    Intellectual Property and Copyright Statements . . . . . . . . . . 16\r
110 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 2]\r
111 \f\r
112 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
115 1.  Introduction\r
117    In certain situations, the Kerberos [RFC4120] client may wish to\r
118    authenticate a server and/or protect communications without revealing\r
119    the client's own identity.  For example, consider an application\r
120    which provides read access to a research database, and which permits\r
121    queries by arbitrary requestors.  A client of such a service might\r
122    wish to authenticate the service, to establish trust in the\r
123    information received from it, but might not wish to disclose the\r
124    client's identity to the service for privacy reasons.\r
126    Extensions to Kerberos are specified in this document by which a\r
127    client can authenticate the Key Distribution Center (KDC) and request\r
128    an anonymous ticket.  The client can use the anonymous ticket to\r
129    authenticate the server and protect subsequent client-server\r
130    communications.\r
132    By using the extensions defined in this specification, the client can\r
133    request an anonymous ticket where the client may reveal the client's\r
134    identity to the client's own KDC, or the client can hide the client's\r
135    identity completely by using anonymous Public Key Cryptography for\r
136    Initial Authentication in Kerberos (PKINIT) as defined in\r
137    Section 4.1.  Using the returned anonymous ticket, the client remains\r
138    anonymous in subsequent Kerberos exchanges thereafter to KDCs on the\r
139    cross-realm authentication path, and to the server with which it\r
140    communicates.\r
142    In this specification, the client realm in the anonymous ticket is\r
143    the anonymous realm name when anonymous PKINIT is used to obtain the\r
144    ticket.  The client realm is the client's real realm name if the\r
145    client is authenticated using the client's long term keys.  Note that\r
146    the membership of a realm can imply a member of the community\r
147    represented by the realm.\r
149    The interaction with Generic Security Service Application Program\r
150    Interface (GSS-API) is described after the protocol description.\r
153 2.  Conventions Used in This Document\r
155    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",\r
156    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this\r
157    document are to be interpreted as described in [RFC2119].\r
160 3.  Definitions\r
162    The anonymous Kerberos realm name is defined as a well-known realm\r
166 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 3]\r
167 \f\r
168 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
171    name based on [KRBNAM], and the value of this well-known realm name\r
172    is the literal "WELLKNOWN:ANONYMOUS".\r
174    The anonymous Kerberos principal name is defined as a well-known\r
175    Kerberos principal name based on [KRBNAM].  The value of the name-\r
176    type field is KRB_NT_WELLKNOWN [KRBNAM], and the value of the name-\r
177    string field is a sequence of two KerberosString components:\r
178    "WELLKNOWN", "ANONYMOUS".\r
180    The anonymous ticket flag is defined as bit 14 (with the first bit\r
181    being bit 0) in the TicketFlags:\r
183            TicketFlags     ::= KerberosFlags\r
184              -- anonymous(14)\r
185              -- TicketFlags and KerberosFlags are defined in [RFC4120]\r
187    This is a new ticket flag that is used to indicate a ticket is an\r
188    anonymous one.\r
190    An anonymous ticket is a ticket that has all of the following\r
191    properties:\r
193    o  The cname field contains the anonymous Kerberos principal name.\r
195    o  The crealm field contains the client's realm name or the anonymous\r
196       realm name.\r
198    o  The anonymous ticket contains no information that can reveal the\r
199       client's identity.  However the ticket may contain the client\r
200       realm, intermediate realms on the client's authentication path,\r
201       and authorization data that may provide information related to the\r
202       client's identity.  For example, an anonymous principal that is\r
203       identifiable only within a particular group of users can be\r
204       implemented using authorization data and such authorization data,\r
205       if included in the anonymous ticket, would disclose the client's\r
206       membership of that group.\r
208    o  The anonymous ticket flag is set.\r
210    The anonymous KDC option is defined as bit 14 (with the first bit\r
211    being bit 0) in the KDCOptions:\r
213            KDCOptions      ::= KerberosFlags\r
214              -- anonymous(14)\r
215              -- KDCOptions and KerberosFlags are defined in [RFC4120]\r
217    As described in Section 4, the anonymous KDC option is set to request\r
218    an anonymous ticket in an Authentication Service (AS) request or an\r
222 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 4]\r
223 \f\r
224 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
227    Ticket Granting Service (TGS) request.\r
230 4.  Protocol Description\r
232    In order to request an anonymous ticket, the client sets the\r
233    anonymous KDC option in an AS request or an TGS request.\r
235    The rest of this section is organized as follows: it first describes\r
236    protocol actions specific to AS exchanges, then it describes those of\r
237    TGS exchange.  These are then followed by the decription of protocol\r
238    actions common to both AS and TGS and those in subsequent exchanges.\r
240 4.1.  Anonymity Support in AS Exchange\r
242    The client requests an anonymous ticket by setting the anonymous KDC\r
243    option in an AS exchange.\r
245    The Kerberos client can use the client's long term keys, or the\r
246    client's X.509 certificates [RFC4556], or any other preauthenication\r
247    data, to authenticate to the KDC and requests an anonymous ticket in\r
248    an AS exchange where the client's identity is known to the KDC.\r
250    If the client in the AS request is anonymous, the anonymous KDC\r
251    option MUST be set in the request.  Otherwise, the KDC MUST return a\r
252    KRB-ERROR message with the code KDC_ERR_BADOPTION.\r
254    If the client is anonymous and the KDC does not have a key to encrypt\r
255    the reply (this can happen when, for example, the KDC does not\r
256    support PKINIT [RFC4556]), the KDC MUST return an error message with\r
257    the code KDC_ERR_NULL_KEY [RFC4120].\r
259    When policy allows, the KDC issues an anonymous ticket.  If the\r
260    client name in the request is the anonymous principal, the client\r
261    realm (crealm) in the reply is the anonymous realm, otherwise the\r
262    client realm is the realm of the AS.  According to [RFC4120] the\r
263    client name and the client realm in the EncTicketPart of the reply\r
264    MUST match with the corresponding client name and the client realm of\r
265    the anonymous ticket in the reply; the client MUST use the client\r
266    name and the client realm returned in the KDC-REP in subsequent\r
267    message exchanges when using the obtained anonymous ticket.\r
269    Care MUST be taken by the KDC not to reveal the client's identity in\r
270    the authorization data of the returned ticket when populating the\r
271    authorization data in a returned anonymous ticket.\r
273    The AD-INITIAL-VERIFIED-CAS authorization data as defined in\r
274    [RFC4556] contains the issuer name of the client certificate.  This\r
278 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 5]\r
279 \f\r
280 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
283    authorization is not applicable and MUST NOT be present in the\r
284    returned anonymous ticket when anonymous PKINIT is used.  When the\r
285    client is authenticated (i.e. anonymous PKINIT is not used), if it is\r
286    undesirable to disclose such information about the client's identity,\r
287    the AD-INITIAL-VERIFIED-CAS authorization data SHOULD be removed from\r
288    the returned anonymous ticket.\r
290    The client can use the client keys to mutually authenticate with the\r
291    KDC, request an anonymous TGT in the AS request.  And in that case,\r
292    the reply key is selected as normal according to Section 3.1.3 of\r
293    [RFC4120].\r
295 4.1.1.  Anonymous PKINIT\r
297    This sub-section defines anonymity PKINIT.\r
299    As described earlier in this section, the client can request an\r
300    anonymous ticket by authenticating to the KDC using the client's\r
301    identity; alternatively without revealing the client's identity to\r
302    the KDC, the Kerberos client can request an anonymous ticket as\r
303    follows: the client sets the client name as the anonymous principal\r
304    in the AS exchange and provides a PA_PK_AS_REQ pre-authentication\r
305    data [RFC4556] where both the signerInfos field and the certificates\r
306    field of the SignedData [RFC3852] of the PA_PK_AS_REQ are empty.\r
307    Because the anonymous client does not have an associated asymmetric\r
308    key pair, the client MUST choose the Diffie-Hellman key agreement\r
309    method by filling in the Diffie-Hellman domain parameters in the\r
310    clientPublicValue [RFC4556].  This use of the anonymous client name\r
311    in conjunction with PKINIT is referred to as anonymous PKINIT.  If\r
312    anonymous PKINIT is used, the realm name in the returned anonymous\r
313    ticket MUST be the anonymous realm.\r
315    Upon receiving the anonymous PKINIT request from the client, the KDC\r
316    processes the request according to Section 3.1.2 of [RFC4120].  The\r
317    KDC skips the checks for the client's signature and the client's\r
318    public key (such as the verification of the binding between the\r
319    client's public key and the client name), but performs otherwise-\r
320    applicable checks, and proceeds as normal according to [RFC4556].\r
321    For example, the AS MUST check if the client's Diffie-Hellman domain\r
322    parameters are acceptable.  The Diffie-Hellman key agreement method\r
323    MUST be used and the reply key is derived according to Section\r
324    3.2.3.1 of [RFC4556].  If the clientPublicValue is not present in the\r
325    request, the KDC MUST return a KRB-ERROR with the code\r
326    KDC_ERR_PUBLIC_KEY_ENCRYPTION_NOT_SUPPORTED [RFC4556].  If all goes\r
327    well, an anonymous ticket is generated according to Section 3.1.3 of\r
328    [RFC4120] and a PA_PK_AS_REP [RFC4556] pre-authentication data is\r
329    included in the KDC reply according to [RFC4556].  If the KDC does\r
330    not have an asymmetric key pair, it MAY reply anonymously or reject\r
334 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 6]\r
335 \f\r
336 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
339    the authentication attempt.  If the KDC replies anonymously, both the\r
340    signerInfos field and the certificates field of the SignedData\r
341    [RFC3852] of PA_PK_AS_REP in the reply are empty.  The server name in\r
342    the anonymous KDC reply contains the name of the TGS.\r
344    Upon receipt of the KDC reply that contains an anonymous ticket and a\r
345    PA_PK_AS_REP [RFC4556] pre-authentication data, the client can then\r
346    authenticate the KDC based on the KDC's signature in the\r
347    PA_PK_AS_REP.  If the KDC's signature is missing in the KDC reply\r
348    (the reply is anonymous), the client MUST reject the returned ticket\r
349    if it cannot authenticate the KDC otherwise.\r
351    A KDC that supports anonymous PKINIT MUST indicate the support of\r
352    PKINIT according to Section 3.4 of [RFC4556].\r
354    Note that in order to obtain an anonymous ticket with the anonymous\r
355    realm name, the client MUST set the client name as the anonymous\r
356    principal in the request when requesting an anonymous ticket in an AS\r
357    exchange.  Anonymity PKINIT is the only way via which an anonymous\r
358    ticket with the anonymous realm as the client realm can be generated\r
359    in this specification.\r
361 4.2.  Anonymity Support in TGS Exchange\r
363    The client requests an anonymous ticket by setting the anonymous KDC\r
364    option in a TGS exchange, and in that request the client can use a\r
365    normal Ticket Granting Ticket (TGT) with the client's identity, or an\r
366    anonymous TGT, or an anonymous cross realm TGT.  If the client uses a\r
367    normal TGT, the client's identity is known to the TGS.\r
369    Note that the client can completely hide the client's identity in an\r
370    AS exchange using anonymous PKINIT as described in the previous\r
371    section.\r
373    If the ticket in the PA-TGS-REQ of the TGS request is an anonymous\r
374    one, the anonymous KDC option MUST be set in the request.  Otherwise,\r
375    the KDC MUST return a KRB-ERROR message with the code\r
376    KDC_ERR_BADOPTION.\r
378    When policy allows, the KDC issues an anonymous ticket.  If the\r
379    ticket in the TGS request is an anonymous one, the client name and\r
380    the client realm are copied from that ticket; otherwise the ticket in\r
381    the TGS request is a normal ticket, the returned anonymous ticket\r
382    contains the client name as the anonymous principal and the client\r
383    realm as the true realm of the client.  In all cases, according to\r
384    [RFC4120] the client name and the client realm in the EncTicketPart\r
385    of the reply MUST match with the corresponding client name and the\r
386    client realm of the anonymous ticket in the reply; the client MUST\r
390 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 7]\r
391 \f\r
392 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
395    use the client name and the client realm returned in the KDC-REP in\r
396    subsequent message exchanges when using the obtained anonymous\r
397    ticket.\r
399    Care MUST be taken by the TGS not to reveal the client's identity in\r
400    the authorization data of the returned ticket.  When propagating\r
401    authorization data in the ticket or in the enc-authorization-data\r
402    field of the request, the TGS MUST ensure that the client\r
403    confidentiality is not violated in the returned anonymous ticket.\r
404    The TGS MUST process the authorization data recursively according to\r
405    Section 5.2.6 of [RFC4120] beyond the container levels such that all\r
406    embedded authorization elements are interpreted.  The TGS SHOULD NOT\r
407    populate identity-based authorization data into an anonymous ticket\r
408    in that such authorization data typically reveals the client's\r
409    identity.  The specification of a new authorization data type MUST\r
410    specify the processing rules of the authorization data when an\r
411    anonymous ticket is returned.  If there is no processing rule defined\r
412    for an authorization data element or the authorization data element\r
413    is unknown, the TGS MUST process it when an anonymous ticket is\r
414    returned as follows:\r
416    o  If the authorization data element may reveal the client's\r
417       identity, it MUST be removed unless otherwise specified.\r
419    o  If the authorization data element, that could reveal's the\r
420       client's identity. is intended to restrict the use of the ticket\r
421       or limit the rights otherwise conveyed in the ticket, it cannot be\r
422       removed in order to hide the client's identity.  In this case, the\r
423       authentication attempt MUST be rejected, and the TGS MUST return\r
424       an error message with the code KDC_ERR_POLICY.  Note this is\r
425       applicable to both critical and optional authorization data.\r
427    o  If the authorization data element is unknown, the TGS MAY remove\r
428       it, or transfer it into the returned anonymous ticket, or reject\r
429       the authentication attempt, based on local policy for that\r
430       authorization data type unless otherwise specified.  If there is\r
431       no policy defined for a given unknown authorization data type, the\r
432       authentication MUST be rejected.  The error code is KDC_ERR_POLICY\r
433       when the authentication is rejected.\r
435    The AD-INITIAL-VERIFIED-CAS authorization data as defined in\r
436    [RFC4556] contains the issuer name of the client certificate.  If it\r
437    is undesirable to disclose such information about the client's\r
438    identity, the AD-INITIAL-VERIFIED-CAS authorization data SHOULD be\r
439    removed from an anonymous ticket.\r
441    The TGS encodes the name of the previous realm into the transited\r
442    field according to Section 3.3.3.2 of [RFC4120].  Based on local\r
446 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 8]\r
447 \f\r
448 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
451    policy, the TGS MAY omit the previous realm if the cross realm TGT is\r
452    an anonymous one in order to hide the authentication path of the\r
453    client.  The unordered set of realms in the transited field, if\r
454    present, can reveal which realm may potentially be the realm of the\r
455    client or the realm that issued the anonymous TGT.  The anonymous\r
456    Kerberos realm name MUST NOT be present in the transited field of a\r
457    ticket.  The true name of the realm that issued the anonymous ticket\r
458    MAY be present in the transited field of a ticket.\r
460 4.3.  Subsequent Exchanges and Protocol Actions Common to AS and TGS for\r
461       Anonymity Support\r
463    In both AS and TGS exchanges, the realm field in the KDC request is\r
464    always the realm of the target KDC, not the anonymous realm when the\r
465    client requests an anonymous ticket.\r
467    Absent other information the KDC MUST NOT include any identifier in\r
468    the returned anonymous ticket that could reveal the client's identity\r
469    to the server.\r
471    Unless anonymous PKINIT is used, if a client requires anonymous\r
472    communication then the client MUST check to make sure that the ticket\r
473    in the reply is actually anonymous by checking the presence of the\r
474    anonymous ticket flag in the flags field of the EncKDCRepPart.  This\r
475    is because KDCs ignore unknown KDC options.  A KDC that does not\r
476    understand the anonymous KDC option will not return an error, but\r
477    will instead return a normal ticket.\r
479    The subsequent client and server communications then proceed as\r
480    described in [RFC4120].\r
482    Note that the anonymous principal name and realm are only applicable\r
483    to the client in Kerberos messages, the server cannot be anonymous in\r
484    any Kerberos message per this specification.\r
486    A server accepting an anonymous service ticket may assume that\r
487    subsequent requests using the same ticket originate from the same\r
488    client.  Requests with different tickets are likely to originate from\r
489    different clients.\r
491    Upon receipt of an anonymous ticket, the transited policy check is\r
492    preformed in the same way as that of a normal ticket if the client's\r
493    realm is not the anonymous realm; if the client realm is the\r
494    anonymous realm, absent other information any realm in the\r
495    authentication path is allowed by the cross-realm policy check.\r
502 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                 [Page 9]\r
503 \f\r
504 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
507 5.  Interoperability Requirements\r
509    Conforming implementations MUST support the anonymous principal with\r
510    a non-anonymous realm, and they MAY support the anonymous principal\r
511    with the anonymous realm using anonymous PKINIT.\r
514 6.  GSS-API Implementation Notes\r
516    GSS-API defines the name_type GSS_C_NT_ANONYMOUS [RFC2743] to\r
517    represent the anonymous identity.  In addition, Section 2.1.1 of\r
518    [RFC1964] defines the single string representation of a Kerberos\r
519    principal name with the name_type GSS_KRB5_NT_PRINCIPAL_NAME.  The\r
520    anonymous principal with the anonymous realm corresponds to the GSS-\r
521    API anonymous principal.  A principal with the anonymous principal\r
522    name and a non-anonymous realm is an authenticated principal, hence\r
523    such a principal does not correspond to the anonymous principal in\r
524    GSS-API with the GSS_C_NT_ANONYMOUS name type.  The [RFC1964] name\r
525    syntax for GSS_KRB5_NT_PRINCIPAL_NAME MUST be used for importing the\r
526    anonymous principal name with a non-anonymous realm name and for\r
527    displaying and exporting these names.\r
529    At the GSS-API [RFC2743] level, an initiator/client requests the use\r
530    of an anonymous principal with the anonymous realm by asserting the\r
531    "anonymous" flag when calling GSS_Init_Sec_Context().  The GSS-API\r
532    implementation MAY provide implementation-specific means for\r
533    requesting the use of an anonymous principal with a non-anonymous\r
534    realm.\r
536    GSS-API does not know or define "anonymous credentials", so the\r
537    (printable) name of the anonymous principal will rarely be used by or\r
538    relevant for the initiator/client.  The printable name is relevant\r
539    for the acceptor/server when performing an authorization decision\r
540    based on the initiator name that is returned from the acceptor side\r
541    upon the successful security context establishment.\r
543    A GSS-API initiator MUST carefully check the resulting context\r
544    attributes from the initial call to GSS_Init_Sec_Context() when\r
545    requesting anonymity, because (as in the GSS-API tradition and for\r
546    backwards compatibility) anonymity is just another optional context\r
547    attribute.  It could be that the mechanism doesn't recognize the\r
548    attribute at all or that anonymity is not available for some other\r
549    reasons -- and in that case the initiator MUST NOT send the initial\r
550    security context token to the acceptor, because it will likely reveal\r
551    the initiators identity to the acceptor, something that can rarely be\r
552    "un-done".\r
554    Portable initiators are RECOMMENDED to use default credentials\r
558 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 10]\r
559 \f\r
560 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
563    whenever possible, and request anonymity only through the input\r
564    anon_req_flag [RFC2743] to GSS_Init_Sec_Context().\r
567 7.  PKINIT Client Contribution to the Ticket Session Key\r
569    The definition in this section was motivated by protocol analysis of\r
570    anonymous PKINIT (defined in this document) in building tunneling\r
571    channels [FAST] and subsequent channel bindings.  In order to enable\r
572    applications of anonymous PKINIT to form channels, all\r
573    implementations of anonymous PKINIT need to meet the requirements of\r
574    this section.  There is otherwise no connection to the rest of this\r
575    document.\r
577    PKINIT is useful for constructing tunneling channels.  To ensure that\r
578    an attacker cannot create a channel with a given name, it is\r
579    desirable that neither the KDC nor the client can unilaterally\r
580    determine the ticket session key.  To achieve that end, a KDC\r
581    conforming to this definition MUST encrypt a randomly generated key,\r
582    called the KDC contribution key, in the PA_PKINIT_KX padata (defined\r
583    next in this section).  The KDC contribution key is then combined\r
584    with the reply key to form the ticket session key of the returned\r
585    ticket.  These two keys are then combined using the KRB-FX-CF2\r
586    operation defined in Section 7.1, where K1 is the KDC contribution\r
587    key, K2 is the reply key, the input pepper1 is American Standard Code\r
588    for Information Interchange (ASCII) [ASAX34] string "PKINIT", and the\r
589    input pepper2 is ASCII string "KeyExchange".\r
591    PA_PKINIT_KX      135\r
592      -- padata for PKINIT that contains an encrypted\r
593      -- KDC contribution key.\r
595    PA-PKINIT-KX  ::= EncryptedData -- EncryptionKey\r
596      -- Contains an encrypted key randomly\r
597      -- generated by the KDC (known as the KDC contribution key).\r
598      -- Both EncryptedData and EncryptionKey are defined in [RFC4120]\r
600    The PA_PKINIT_KX padata MUST be included in the KDC reply when\r
601    anonymous PKINIT is used; it SHOULD be included if PKINIT is used\r
602    with the Diffie-Helleman key exchange but the client is not\r
603    anonymous; it MUST NOT be included otherwise (e.g. when PKINIT is\r
604    used with the public key encryption as the key exchange).\r
606    The padata-value field of the PA-PKINIT-KX type padata contains the\r
607    DER [X680] [X690] encoding of the Abstract Syntax Notation One\r
608    (ASN.1) type PA-PKINIT-KX.  The PA-PKINIT-KX structure is a\r
609    EncryptedData.  The clear text data being encrypted is the DER\r
610    encoded Kerberos session key randomly generated by the KDC.  The\r
614 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 11]\r
615 \f\r
616 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
619    encryption key is the reply key and the key usage number is\r
620    KEY_USAGE_PA_PKINIT_KX (44).\r
622    The client then decrypts the KDC contribution key and verifies the\r
623    ticket session key in the returned ticket is the combined key of the\r
624    KDC contribution key and the reply key as described above.  A\r
625    conforming client MUST reject anonymous PKINIT authentication if the\r
626    PA_PKINIT_KX padata is not present in the KDC reply or if the ticket\r
627    session key of the returned ticket is not the combined key of the KDC\r
628    contribution key and the reply key when PA-PKINIT-KX is present in\r
629    the KDC reply.\r
631 7.1.  Combinging Two protocol Keys\r
633    KRB-FX-CF2() combines two protocol keys based on the pseudo-random()\r
634    function defined in [RFC3961].\r
636    Given two input keys, K1 and K2, where K1 and K2 can be of two\r
637    different enctypes, the output key of KRB-FX-CF2(), K3, is derived as\r
638    follows:\r
640     KRB-FX-CF2(protocol key, protocol key, octet string,\r
641               octet string)  ->  (protocol key)\r
643     PRF+(K1, pepper1) -> octet-string-1\r
644     PRF+(K2, pepper2) -> octet-string-2\r
645     KRB-FX-CF2(K1, K2, pepper1, pepper2) ->\r
646            random-to-key(octet-string-1 ^ octet-string-2)\r
648    Where ^ denotes the exclusive-OR operation.  PRF+() is defined as\r
649    follows:\r
651    PRF+(protocol key, octet string) -> (octet string)\r
653    PRF+(key, shared-info) -> pseudo-random( key,  1 || shared-info ) ||\r
654                 pseudo-random( key, 2 || shared-info ) ||\r
655                 pseudo-random( key, 3 || shared-info ) || ...\r
657    Here the counter value 1, 2, 3 and so on are encoded as a one-octet\r
658    integer.  The pseudo-random() operation is specified by the enctype\r
659    of the protocol key.  PRF+() uses the counter to generate enough bits\r
660    as needed by the random-to-key() [RFC3961] function for the\r
661    encryption type specified for the resulting key; unneeded bits are\r
662    removed from the tail.\r
670 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 12]\r
671 \f\r
672 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
675 8.  Security Considerations\r
677    Since KDCs ignore unknown options, a client requiring anonymous\r
678    communication needs to make sure that the returned ticket is actually\r
679    anonymous.  This is because a KDC that that does not understand the\r
680    anonymous option would not return an anonymous ticket.\r
682    By using the mechanism defined in this specification, the client does\r
683    not reveal the client's identity to the server but the client\r
684    identity may be revealed to the KDC of the server principal (when the\r
685    server principal is in a different realm than that of the client),\r
686    and any KDC on the cross-realm authentication path.  The Kerberos\r
687    client MUST verify the ticket being used is indeed anonymous before\r
688    communicating with the server, otherwise the client's identity may be\r
689    revealed unintentionally.\r
691    In cases where specific server principals must not have access to the\r
692    client's identity (for example, an anonymous poll service), the KDC\r
693    can define server principal specific policy that insure any normal\r
694    service ticket can NEVER be issued to any of these server principals.\r
696    If the KDC that issued an anonymous ticket were to maintain records\r
697    of the association of identities to an anonymous ticket, then someone\r
698    obtaining such records could breach the anonymity.  Additionally, the\r
699    implementations of most (for now all) KDC's respond to requests at\r
700    the time that they are received.  Traffic analysis on the connection\r
701    to the KDC will allow an attacker to match client identities to\r
702    anonymous tickets issued.  Because there are plaintext parts of the\r
703    tickets that are exposed on the wire, such matching by a third party\r
704    observer is relatively straightforward.  A service that is\r
705    authenticated by the anonymous principals may be able to infer the\r
706    identity of the client by examining and linking quasi-static protocol\r
707    information such as the IP address from which a request is received,\r
708    or by linking multiple uses of the same anonymous ticket.\r
710    The client's real identity is not revealed when the client is\r
711    authenticated as the anonymous principal.  Application servers MAY\r
712    reject the authentication in order to, for example, prevent\r
713    information disclosure or as part of Denial of Service (DOS)\r
714    prevention.  Application servers MUST avoid accepting anonymous\r
715    credentials in situations where they must record the client's\r
716    identity; for example, when there must be an audit trail.\r
719 9.  Acknowledgements\r
721    JK Jaganathan helped editing early revisions of this document.\r
726 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 13]\r
727 \f\r
728 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
731    Clifford Neuman contributed the core notions of this document.\r
733    Ken Raeburn reviewed the document and provided suggestions for\r
734    improvements.\r
736    Martin Rex wrote the text for GSS-API considerations.\r
738    Nicolas Williams reviewed the GSS-API considerations section and\r
739    suggested ideas for improvements.\r
741    Sam Hartman and Nicolas Williams were great champions of this work.\r
743    Miguel Garcia and Phillip Hallam-Baker reviewed the document and\r
744    provided helpful suggestions.\r
746    In addition, the following individuals made significant\r
747    contributions: Jeffrey Altman, Tom Yu, Chaskiel M Grundman, Love\r
748    Hornquist Astrand, Jeffrey Hutzelman, and Olga Kornievskaia.\r
751 10.  IANA Considerations\r
753    This document defines a new 'anonymous' Kerberos well-known name and\r
754    a new 'anonymous' Kerberos well-known realm based on [KRBNAM].  IANA\r
755    is requested to add these two values to the Kerberos naming\r
756    registries that are created in [KRBNAM].\r
759 11.  References\r
761 11.1.  Normative References\r
763    [ASAX34]   American Standard Code for Information Interchange, \r
764               ASA X3.4-1963, American Standards Association, June 17, \r
765               1963.\r
767    [KRBNAM]   Zhu, L., "Additional Kerberos Naming Constraints",\r
768               draft-ietf-krb-wg-naming (work in progress), 2008.\r
770    [RFC1964]  Linn, J., "The Kerberos Version 5 GSS-API Mechanism",\r
771               RFC 1964, June 1996.\r
773    [RFC2119]  Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate\r
774               Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.\r
776    [RFC2743]  Linn, J., "Generic Security Service Application Program\r
777               Interface Version 2, Update 1", RFC 2743, January 2000.\r
779    [RFC3852]  Housley, R., "Cryptographic Message Syntax (CMS)",\r
780               RFC 3852, July 2004.\r
782    [RFC3961]  Raeburn, K., "Encryption and Checksum Specifications for\r
783      \r
786 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 14]\r
787 \f\r
788 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
791               Kerberos 5", RFC 3961, February 2005.\r
793    [RFC4120]  Neuman, C., Yu, T., Hartman, S., and K. Raeburn, "The\r
794               Kerberos Network Authentication Service (V5)", RFC 4120,\r
795               July 2005.\r
797    [RFC4556]  Zhu, L. and B. Tung, "Public Key Cryptography for Initial\r
798               Authentication in Kerberos (PKINIT)", RFC 4556, June 2006.\r
801    [X680]     ITU-T Recommendation X.680 (2002) | ISO/IEC 8824-1:2002,\r
802               Information technology - Abstract Syntax Notation One\r
803               (ASN.1): Specification of basic notation.\r
804    \r
805    [X690]     ITU-T Recommendation X.690 (2002) | ISO/IEC 8825-1:2002,\r
806               Information technology - ASN.1 encoding Rules:\r
807               Specification of Basic Encoding Rules (BER), Canonical\r
808               Encoding Rules (CER) and Distinguished Encoding Rules\r
809               (DER).        \r
810               \r
811 11.2.  Informative References\r
813    [FAST]     Zhu, L. and S. Hartman, "A Generalized Framework for\r
814               Kerberos Pre-Authentication",\r
815               draft-ietf-krb-wg-preauth-framework (work in progress),\r
816               2008.\r
819 Authors' Addresses\r
821    Larry Zhu\r
822    Microsoft Corporation\r
823    One Microsoft Way\r
824    Redmond, WA  98052\r
825    US\r
827    Email: lzhu@microsoft.com\r
830    Paul Leach\r
831    Microsoft Corporation\r
832    One Microsoft Way\r
833    Redmond, WA  98052\r
834    US\r
836    Email: paulle@microsoft.com\r
853 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 15]\r
854 \f\r
855 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support           October 2008\r
858 Full Copyright Statement\r
860    Copyright (C) The IETF Trust (2008).\r
862    This document is subject to the rights, licenses and restrictions\r
863    contained in BCP 78, and except as set forth therein, the authors\r
864    retain all their rights.\r
866    This document and the information contained herein are provided on an\r
867    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS\r
868    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY, THE IETF TRUST AND\r
869    THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS\r
870    OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF\r
871    THE INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED\r
872    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.\r
875 Intellectual Property\r
877    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any\r
878    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to\r
879    pertain to the implementation or use of the technology described in\r
880    this document or the extent to which any license under such rights\r
881    might or might not be available; nor does it represent that it has\r
882    made any independent effort to identify any such rights.  Information\r
883    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be\r
884    found in BCP 78 and BCP 79.\r
886    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any\r
887    assurances of licenses to be made available, or the result of an\r
888    attempt made to obtain a general license or permission for the use of\r
889    such proprietary rights by implementers or users of this\r
890    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at\r
891    http://www.ietf.org/ipr.\r
893    The IETF invites any interested party to bring to its attention any\r
894    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary\r
895    rights that may cover technology that may be required to implement\r
896    this standard.  Please address the information to the IETF at\r
897    ietf-ipr@ietf.org.\r
909 Zhu & Leach              Expires April 11, 2009                [Page 16]\r
910 \f\r