Fix KRB-FX-CF2 for enctypes with non-dense keyspaces
[heimdal.git] / doc / standardisation / draft-ietf-krb-wg-kerberos-referrals-04.txt
blob98d97a377af48942de99c34d8e016bcfd1a0c650
1 Kerberos Working Group                               Karthik Jaganathan
2 Internet Draft                                                Larry Zhu
3 Document: draft-ietf-krb-wg-kerberos-referrals-04.txt       John Brezak
4 Category: Standards Track                                     Microsoft
5                                                              Mike Swift
6                                                University of Washington
7                                                        Jonathan Trostle
8                                                           Cisco Systems
9                                                   Expires: January 2005
12            Generating KDC Referrals to locate Kerberos realms
15 Status of this Memo
18    This document is an Internet-Draft and is in full conformance with
19    all provisions of Section 10 of RFC-2026 [1].
22    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
23    Task Force (IETF), its areas, and its working groups. Note that other
24    groups may also distribute working documents as Internet-Drafts.
25    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
26    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
27    time. It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference
28    material or to cite them other than as "work in progress."
31    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
32    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt. The list of Internet-
33    Draft Shadow Directories can be accessed at
34    http://www.ietf.org/shadow.html.
37 Abstract
40    The draft documents a method for a Kerberos Key Distribution Center
41    (KDC) to respond to client requests for Kerberos tickets when the
42    client does not have detailed configuration information on the realms
43    of users or services. The KDC will handle requests for principals in
44    other realms by returning either a referral error or a cross-realm
45    TGT to another realm on the referral path. The clients will use this
46    referral information to reach the realm of the target principal and
47    then receive the ticket.
50 Conventions used in this document
53    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
54    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED",  "MAY", and "OPTIONAL" in this
55    document are to be interpreted as described in RFC-2119 [2].
58 1. Introduction
63 Jaganathan                                                      [Page 1]
70                               KDC Referrals                 January 2005
74    Current implementations of the Kerberos AS and TGS protocols, as
75    defined in [3], use principal names constructed from a known user or
76    service name and realm. A service name is typically constructed from
77    a name of the service and the DNS host name of the computer that is
78    providing the service. Many existing deployments of Kerberos use a
79    single Kerberos realm where all users and services would be using the
80    same realm.  However in an environment where there are multiple
81    trusted Kerberos realms, the client needs to be able to determine
82    what realm a particular user or service is in before making an AS or
83    TGS request. Traditionally this requires client configuration to make
84    this possible.
87    When having to deal with multiple trusted realms, users are forced to
88    know what realm they are in before they can obtain a ticket granting
89    ticket (TGT) with an AS request. However, in many cases the user
90    would like to use a more familiar name that is not directly related
91    to the realm of their Kerberos principal name. A good example of this
92    is an RFC-821 style email name [4]. This document describes a
93    mechanism that would allow a user to specify a user principal name
94    that is an alias for the user's Kerberos principal name. In practice
95    this would be the name that the user specifies to obtain a TGT from a
96    Kerberos KDC. The user principal name no longer has a direct
97    relationship with the Kerberos principal or realm. Thus the
98    administrator is able to move the user's principal to other realms
99    without the user having to know that it happened.
102    Once a user has a TGT, they would like to be able to access services
103    in any trusted Kerberos realm. To do this requires that the client be
104    able to determine what realm the target service principal is in
105    before making the TGS request. Current implementations of Kerberos
106    typically have a table that maps DNS host names to corresponding
107    Kerberos realms.  In order for this to work on the client, each
108    application canonicalizes the host name of the service, for example
109    by doing a DNS lookup followed by a reverse lookup using the returned
110    IP address. The returned primary host name is then used in the
111    construction of the principal name for the target service. In order
112    for the correct realm to be added for the target host, the mapping
113    table [domain_to_realm] is consulted for the realm corresponding to
114    the DNS host name. The corresponding realm is then used to complete
115    the target service principal name.
118    This traditional mechanism requires that each client have very
119    detailed configuration information about the hosts that are providing
120    services and their corresponding realms. Having client side
121    configuration information can be very costly from an administration
122    point of view - especially if there are many realms and computers in
123    the environment.
129 Jaganathan                                                      [Page 2]
136                               KDC Referrals                 January 2005
140    There are also cases where specific DNS aliases (local names) have
141    been setup in an organization to refer to a server in another
142    organization (remote server). The server has different DNS names in
143    each organization and each organization has a Kerberos realm that is
144    configured to service DNS names within that organization. Ideally
145    users are able to authenticate to the server in the other
146    organization using the local server name. This would mean that the
147    local realm be able to produce a ticket to the remote server under
148    its name. You could give that remote server an identity in the local
149    realm and then have that remote server maintain a separate secret for
150    each alias it is known as. Alternatively you could arrange to have
151    the local realm issue a referral to the remote realm and notify the
152    requesting client of the server's remote name that should be used in
153    order to request a ticket.
156    This draft proposes a solution for these problems and simplifies
157    administration by minimizing the configuration information needed on
158    each computer using Kerberos. Specifically it describes a mechanism
159    to allow the KDC to handle canonicalization of names, provide for
160    principal aliases for users and services and provide a mechanism for
161    the KDC to determine the trusted realm authentication path by being
162    able to generate referrals to other realms in order to locate
163    principals.
166    To rectify these problems, this draft introduces three new kinds of
167    KDC referrals:
170    1. AS ticket referrals, in which the client doesn't know which realm
171    contains a user account.
172    2. TGS ticket referrals, in which the client doesn't know which realm
173    contains a server account.
174    3. Cross realm shortcut referrals, in which the KDC chooses the next
175    path on a referral chain
178 2. Requesting a referral
181    In order to request referrals defined in section 5, 6, and 7, the
182    Kerberos client MUST explicitly request the canonicalize KDC option
183    (bit 15) [3] for the AS-REQ or TGS-REQ. This flag indicates to the
184    KDC that the client is prepared to receive a reply that contains a
185    principal name other than the one requested.
188        KDCOptions ::= KerberosFlags
189                 -- canonicalize (15)
190                 -- other KDCOptions values omitted
193    The client should expect, when sending names with the "canonicalize"
194    KDC option, that names in the KDC's reply MAY be different than the
199 Jaganathan                                                      [Page 3]
206                               KDC Referrals                 January 2005
210    name in the request. A referral ticket is a cross realm TGT that is
211    returned when the sname of the ticket is not the sname in the request
212    [3].
215 3. Realm Organization Model
218    This draft assumes that the world of principals is arranged on
219    multiple levels: the realm, the enterprise, and the world. A KDC may
220    issue tickets for any principal in its realm or cross-realm tickets
221    for realms with which it has a direct trust relationship. The KDC
222    also has access to a trusted name service that can resolve any name
223    from within its enterprise into a realm. This trusted name service
224    removes the need to use an un-trusted DNS lookup for name resolution.
227    For example, consider the following configuration, where lines
228    indicate trust relationships:
232                      MS.COM
233                    /        \
234                   /          \
235            OFFICE.MS.COM  NTDEV.MS.COM
239    In this configuration, all users in the MS.COM enterprise could have
240    a principal name such as alice@MS.COM, with the same realm portion.
241    In addition, servers at MS.COM should be able to have DNS host names
242    from any DNS domain independent of what Kerberos realm their
243    principals reside in.
246 4. Client Name Canonicalization
249    A client account may have multiple principal names. More useful,
250    though, is a globally unique name that allows unification of email
251    and security principal names. For example, all users at MS may have a
252    client principal name of the form "joe@MS.COM" even though the
253    principals are contained in multiple realms. This global name is
254    again an alias for the true client principal name, which indicates
255    what realm contains the principal. Thus, accounts "alice" in the
256    realm NTDEV.MS.COM and "bob" in OFFICE.MS.COM may logon as
257    "alice@MS.COM" and "bob@MS.COM".
260    This utilizes a new client principal name type, as the AS-REQ message
261    only contains a single realm field, and the realm portion of this
262    name doesn't correspond to any Kerberos realm. Thus, the entire name
263    "alice@MS.COM" is transmitted as a single component in the client
264    name field of the AS-REQ message, with a name type of NT-ENTERPRISE
265    [3]. The KDC will recognize this name type and then transform the
270 Jaganathan                                                      [Page 4]
277                               KDC Referrals                 January 2005
281    requested name into the true principal name.  The true principal name
282    can be using a name type different from the requested name type.
283    Typically the true principal name will be a NT-PRINCIPAL [3].
286    If the "canonicalize" KDC option is set, then the KDC MAY change the
287    client principal name and type in the AS response and ticket returned
288    from the name type of the client name in the request. For example the
289    AS request may specify a client name of "bob@MS.COM" as an NT-
290    PRINCIPAL with the "canonicalize" KDC option set and the KDC will
291    return with a client name of "104567" as a NT-UID.
294 5. Client Referrals
297    The simplest form of ticket referral is for a user requesting a
298    ticket using an AS-REQ. In this case, the client machine will send
299    the AS-REQ to a convenient trusted realm, for example the realm of
300    the client machine. In the case of the name alice@MS.COM, the client
301    MAY optimistically choose to send the request to MS.COM. The realm in
302    the AS-REQ is always the name of the realm that the request is for as
303    specified in [3].
306    The KDC will try to lookup the name in its local account database. If
307    the account is present in the realm of the request, it SHOULD return
308    a KDC reply structure with the appropriate ticket.
311    If the account is not present in the realm specified in the request
312    and the "canonicalize" KDC option is set, the KDC will try to lookup
313    the entire name, alice@MS.COM, using a name service. If this lookup
314    is unsuccessful, it MUST return the error KDC_ERR_C_PRINCIPAL_UNKNOWN
315    [3].  If the lookup is successful, it MUST return an error
316    KDC_ERR_WRONG_REALM [3] and in the error message the crealm field
317    will contain either the true realm of the client or another realm
318    that MAY have better information about the client's true realm. The
319    client MUST NOT use a cname returned from a referral.
322    If the client receives a KDC_ERR_WRONG_REALM error, it will issue a
323    new AS request with the same client principal name used to generate
324    the first referral to the realm specified by the realm field of the
325    Kerberos error message from the first request. The client SHOULD
326    repeat these steps until it finds the true realm of the client. To
327    avoid infinite referral loops, an implementation should limit the
328    number of referrals.  A suggested limit is 5 referrals before giving
329    up. In Microsoft's current implementation through the use of global
330    catalogs any domain in one forest is reachable from any other domain
331    in the same forest or another trusted forest with 3 or less
332    referrals.
335 6. Service Referrals
340 Jaganathan                                                      [Page 5]
347                               KDC Referrals                 January 2005
351    The primary problem in service referrals is that the KDC must return
352    a referral ticket rather than an error message as is done in AS
353    ticket referrals. There needs to be a place to include in the TGS-REP
354    information about what realm contains the service. This is done by
355    returning information about the service name in the pre-
356    authentication data field of the KDC reply [3].
359    If the KDC resolves the service principal name into a principal in
360    the realm specified by the service realm name, it will return a
361    normal ticket.
364    If the "canonicalize" flag in the KDC options is not set, the KDC
365    MUST only look up the name as a normal principal name in the
366    specified service realm. If the "canonicalize" flag in the KDC
367    options is set and the KDC doesn't find the principal locally, the
368    KDC MAY return a cross-realm ticket granting ticket to the next hop
369    on the trust path towards a realm that may be able to resolve the
370    principal name.
373    When a referral TGT is returned, the KDC MUST return the target realm
374    for the referral TGT as an KDC supplied pre-authentication data
375    element in the response. The pre-authentication data MUST be
376    encrypted using the sub-session key from the authenticator if present
377    or the session key from the ticket. The pre-authentication data
378    contains the referred realm, and if known, the real principal name.
381        PA-SERVER-REFERRAL      25
384        PA-SERVER-REFERRAL-DATA ::= EncryptedData
385                              -- ServerReferalData --
388        ServerReferralData ::= SEQUENCE {
389               referred-realm         [0] Realm,
390                              -- target realm of the referral TGT
391               referred-name          [1] PrincipalName OPTIONAL,
392                              -- service principal name, MAY differ
393                              -- from the server name in the request
394               ...
395        }
398    Clients MUST NOT process referral tickets if the KDC response does
399    not contain the PA-SERVER-REFERRAL.
402    If applicable to the encryption type, the key usage value for the
403    encryption key used by PA-SERVER-REFERRAL is 26 if the session key
404    from the ticket is used or 27 if a sub-session key is used.
407    If the referred-name field is present, the client MUST use that name
412 Jaganathan                                                      [Page 6]
419                               KDC Referrals                 January 2005
423    in a subsequent TGS request to the service realm when following the
424    referral.
427    The client will use this information to request a chain of cross-
428    realm ticket granting tickets until it reaches the realm of the
429    service, and can then expect to receive a valid service ticket.
430    However an implementation should limit the number of referrals that
431    it processes to avoid infinite referral loops. A suggested limit is 5
432    referrals before giving up.
435    Here is an example of a client requesting a service ticket for a
436    service in realm NTDEV.MS.COM where the client is in OFFICE.MS.COM.
439        +NC = Canonicalize KDCOption set
440        +PA-REFERRAL = returned PA-SERVER-REFERRAL
441        C: TGS-REQ sname=server/foo.ntdev.ms.com +NC to OFFICE.MS.COM
442        S: TGS-REP sname=krbtgt/MS.COM@OFFICE.MS.COM +PA-REFERRAL
443           containing MS.COM as the referred realm with no referred name
444        C: TGS-REQ sname=server/foo.ntdev.ms.com +NC to MS.COM
445        S: TGS-REP sname=krbtgt/NTDEV.MS.COM@MS.COM +PA-REFERRAL
446           containing NTDEV.MS.COM as the referred realm with no referred
447           name
448        C: TGS-REQ sname=server/foo.ntdev.ms.com +NC to NTDEV.MS.COM
449        S: TGS-REP sname=server/foo.ntdev.ms.com@NTDEV.MS.COM
452 7. Cross Realm Routing
455    The current Kerberos protocol requires the client to explicitly
456    request a cross-realm TGT for each pair of realms on a referral
457    chain. As a result, the client need to be aware of the trust
458    hierarchy and of any short-cut trusts (those that aren't parent-
459    child trusts).
462    Instead, using this referral routing mechanism, The KDC will
463    determine the best path for the client and return a cross-realm TGT
464    as the referral TGT, and the target realm for this TGT in the PA-
465    SERVER-REFERRAL of the KDC reply.
468    If the "canonicalize" KDC option is not set, the KDC MUST NOT return
469    a referral ticket. Clients MUST NOT process referral tickets if the
470    KDC response does not contain the PA-SERVER-REFERRAL.
473 8. Compatibility with earlier implementations of name canonicalization
476    The Microsoft Windows 2000 and Windows 2003 releases included an
477    earlier form of name-canonicalization [5]. Here are the differences:
480    1) The TGS referral data is returned inside of the KDC message as
485 Jaganathan                                                      [Page 7]
492                               KDC Referrals                 January 2005
496    "encrypted pre-authentication data".
499        EncKDCRepPart   ::= SEQUENCE {
500               key                [0] EncryptionKey,
501               last-req           [1] LastReq,
502               nonce              [2] UInt32,
503               key-expiration     [3] KerberosTime OPTIONAL,
504               flags              [4] TicketFlags,
505               authtime           [5] KerberosTime,
506               starttime          [6] KerberosTime OPTIONAL,
507               endtime            [7] KerberosTime,
508               renew-till         [8] KerberosTime OPTIONAL,
509               srealm             [9] Realm,
510               sname             [10] PrincipalName,
511               caddr             [11] HostAddresses OPTIONAL,
512               encrypted-pa-data [12] SEQUENCE OF PA-DATA OPTIONAL
513       }
516    2) The preauth data type definition in the encrypted preauth data is
517    as follows:
520        PA-SVR-REFERRAL-INFO       20
523        PA-SVR-REFERRAL-DATA ::= SEQUENCE {
524               referred-name   [1] PrincipalName OPTIONAL,
525               referred-realm  [0] Realm
526        }
529 9. Security Considerations
532    In the case of TGS requests the client may be vulnerable to a denial
533    of service attack by an attacker that replays replies from previous
534    requests. The client can verify that the request was one of its own
535    by checking the client-address field or authtime field, though, so
536    the damage is limited and detectable.
539    For the AS exchange case, it is important that the logon mechanism
540    not trust a name that has not been used to authenticate the user.
541    For example, the name that the user enters as part of a logon
542    exchange may not be the name that the user authenticates as, given
543    that the KDC_ERR_WRONG_REALM error may have been returned. The
544    relevant Kerberos naming information for logon (if any), is the
545    client name and client realm in the service ticket targeted at the
546    workstation that was obtained using the user's initial TGT.
549    How the client name and client realm is mapped into a local account
550    for logon is a local matter, but the client logon mechanism MUST use
551    additional information such as the client realm and/or authorization
556 Jaganathan                                                      [Page 8]
563                               KDC Referrals                 January 2005
567    attributes from the service ticket presented to the workstation by
568    the user, when mapping the logon credentials to a local account on
569    the workstation.
572 10. Acknowledgements
575    The authors wish to thank Ken Raeburn for his comments and
576    suggestions.
579 11. References
582 11.1 Normative References
585    [1] Bradner, S., "The Internet Standards Process -- Revision 3", BCP
586    9, RFC 2026, October 1996.
589    [2] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement
590    Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
593    [3] Neuman, C., Yu, T., Hartman, S., and K. Raeburn, "The Kerberos
594    Network Authentication Service (V5)", draft-ietf-krb-wg-kerberos-
595    clarifications. Work in progress.
598    [4] Postel, J., "Simple Mail Transfer Protocol", RFC 821, August
599    1982.
602 11.2 Informative References
605    [5] Trostle, J., Kosinovsky, I., and Swift, M., "Implementation of
606    Crossrealm Referral Handling in the MIT Kerberos Client", In Network
607    and Distributed System Security Symposium, February 2001.
610 12. Author's Addresses
613    Karthik Jaganathan
614    Microsoft
615    One Microsoft Way
616    Redmond, Washington
617    Email: karthikj@Microsoft.com
620    Larry Zhu
621    Microsoft
622    One Microsoft Way
623    Redmond, Washington
624    Email: lzhu@Microsoft.com
627    Michael Swift
628    University of Washington
633 Jaganathan                                                      [Page 9]
640                               KDC Referrals                 January 2005
644    Seattle, Washington
645    Email: mikesw@cs.washington.edu
648    John Brezak
649    Microsoft
650    One Microsoft Way
651    Redmond, Washington
652    Email: jbrezak@Microsoft.com
655    Jonathan Trostle
656    Cisco Systems
657    170 W. Tasman Dr.
658    San Jose, CA 95134
659    Email: jtrostle@cisco.com
698 Jaganathan                                                     [Page 10]
705                               KDC Referrals                 January 2005
709 Copyright Statement
712    Copyright (C) The Internet Society (2004).  This document is subject
713    to the rights, licenses and restrictions contained in BCP 78, and
714    except as set forth therein, the authors retain all their rights.
717    This document and the information contained herein are provided on an
718    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
719    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET
720    ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED,
721    INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE
722    INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
723    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
726 Intellectual Property
729    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
730    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
731    pertain to the implementation or use of the technology described in
732    this document or the extent to which any license under such rights
733    might or might not be available; nor does it represent that it has
734    made any independent effort to identify any such rights.  Information
735    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
736    found in BCP 78 and BCP 79.
739    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
740    assurances of licenses to be made available, or the result of an
741    attempt made to obtain a general license or permission for the use of
742    such proprietary rights by implementers or users of this
743    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
744    http://www.ietf.org/ipr.
747    The IETF invites any interested party to bring to its attention any
748    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
749    rights that may cover technology that may be required to implement
750    this standard.  Please address the information to the IETF at ietf-
751    ipr@ietf.org.
767 Jaganathan                                                     [Page 11]