Fix some typos.
[heimdal.git] / doc / standardisation / draft-ietf-krb-wg-preauth-framework-02.txt
blobe3f81542dbbee9c0340ec014a18a49b1c28c1830
4 Kerberos Working Group                                        S. Hartman
5 Internet-Draft                                                       MIT
6 Expires: April 24, 2005                                 October 24, 2004
9         A Generalized Framework for Kerberos Pre-Authentication
10                  draft-ietf-krb-wg-preauth-framework-02
12 Status of this Memo
14    This document is an Internet-Draft and is subject to all provisions
15    of section 3 of RFC 3667.  By submitting this Internet-Draft, each
16    author represents that any applicable patent or other IPR claims of
17    which he or she is aware have been or will be disclosed, and any of
18    which he or she become aware will be disclosed, in accordance with
19    RFC 3668.
21    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
22    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that
23    other groups may also distribute working documents as
24    Internet-Drafts.
26    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
27    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
28    time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference
29    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.
34    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
35    http://www.ietf.org/shadow.html.
37    This Internet-Draft will expire on April 24, 2005.
39 Copyright Notice
41    Copyright (C) The Internet Society (2004).
43 Abstract
45    Kerberos is a protocol for verifying the identity of principals
46    (e.g., a workstation user or a network server) on an open network.
47    The Kerberos protocol provides a mechanism called pre-authentication
48    for proving the identity  of a principal and for better protecting
49    the long-term secret of the principal.
51    This document describes a model for Kerberos pre-authentication
52    mechanisms.  The model describes what state in the Kerberos request a
56 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 1]
58 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
61    pre-authentication mechanism is likely to change.  It also describes
62    how multiple pre-authentication mechanisms used in the same request
63    will interact.
65    This document also provides common tools needed by multiple
66    pre-authentication mechanisms.
68    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
69    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
70    document are to be interpreted as described in [1].
72 Table of Contents
74    1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
75    2.  Model for Pre-Authentication . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
76      2.1   Information Managed by Model . . . . . . . . . . . . . . .  5
77      2.2   The Initial Preauth_Required Error . . . . . . . . . . . .  7
78      2.3   Client to KDC  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
79      2.4   KDC to Client  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
80    3.  Pre-Authentication Facilities  . . . . . . . . . . . . . . . . 10
81      3.1   Client Authentication  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
82      3.2   Strengthen Reply Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
83      3.3   Replace Reply Key  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
84      3.4   Verify Response  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
85    4.  Requirements for Pre-Authentication Mechanisms . . . . . . . . 14
86    5.  Tools for Use in Pre-Authentication Mechanisms . . . . . . . . 15
87      5.1   Combine Keys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
88      5.2   Signing Requests/Responses . . . . . . . . . . . . . . . . 15
89      5.3   Managing State for the KDC . . . . . . . . . . . . . . . . 15
90      5.4   PA-AUTHENTICATION-SET  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
91    6.  IANA Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
92    7.  Security Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
93    8.  Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
94    9.  References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
95    9.1   Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
96    9.2   Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
97        Author's Address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
98    A.  Todo List  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
99        Intellectual Property and Copyright Statements . . . . . . . . 21
112 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 2]
114 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
117 1.  Introduction
119    The core Kerberos specification treats pre-authentication data as an
120    opaque typed hole in the messages to the KDC that may influence the
121    reply key used to encrypt the KDC response.  This generality has been
122    useful: pre-authentication data is used for a variety of extensions
123    to the protocol, many outside the expectations of the initial
124    designers.  However, this generality makes designing the more common
125    types of pre-authentication mechanisms difficult.  Each mechanism
126    needs to specify how it interacts with other mechanisms.  Also,
127    problems like combining a key with the long-term secret or proving
128    the identity of the user are common to multiple mechanisms.  Where
129    there are generally well-accepted solutions to these problems, it is
130    desirable to standardize one of these solutions so mechanisms  can
131    avoid duplication of work.  In other cases, a modular approach to
132    these problems is appropriate.  The modular approach will allow new
133    and better solutions to common pre-authentication problems to be used
134    by existing mechanisms as they are developed.
136    This document specifies a framework for Kerberos pre-authentication
137    mechanisms.  IT defines the common set of functions
138    pre-authentication mechanisms perform as well as how these functions
139    affect the state of the request and response.  In addition several
140    common tools needed by pre-authentication mechanisms are provided.
141    Unlike [3], this framework is not complete--it does not describe all
142    the inputs and outputs for the pre-authentication mechanisms.
143    Mechanism designers should try to be consistent with this framework
144    because doing so will make their mechanisms easier to implement.
145    Kerberos implementations are likely to have plugin architectures  for
146    pre-authentication; such architectures are likely to support
147    mechanisms that follow this framework plus commonly used extensions.
149    This document should be read only after reading the documents
150    describing the Kerberos cryptography framework [3] and the core
151    Kerberos protocol [2].  This document freely uses terminology and
152    notation from these documents without reference or further
153    explanation.
168 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 3]
170 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
173 2.  Model for Pre-Authentication
175    when a Kerberos client wishes to obtain a ticket using the
176    authentication server, it sends an initial AS request.  If
177    pre-authentication is being used, then the KDC will respond with a
178    KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED error.  Alternatively, if the client knows
179    what pre-authentication to use, it MAY optimize a round-trip and send
180    an initial request with padata included.  If the client includes the
181    wrong padata, the server MAY return KDC_ERR_PREAUTH_FAILED with no
182    indication of what padata should have been included.  For
183    interoperability reasons, clients that include optimistic
184    pre-authentication MUST retry with no padata and examine the
185    KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED if they receive a KDC_ERR_PREAUTH_FAILED in
186    response to their initial optimistic request.
188    The KDC maintains no state between two requests; subsequent requests
189    may even be processed by a different KDC.  On the other hand, the
190    client treats a series of exchanges with KDCs as a single
191    authentication session.  Each exchange accumulates state and
192    hopefully brings the client closer to a successful authentication.
194    These models for state management are in apparent conflict.  For many
195    of the simpler pre-authentication scenarios,  the client uses one
196    round trip to find out what mechanisms the KDC supports.  Then the
197    next request contains sufficient pre-authentication for the KDC to be
198    able to return a successful response.  For these simple scenarios,
199    the client only sends one request with pre-authentication data and so
200    the authentication session is trivial.  For more complex
201    authentication sessions, the KDC needs to provide the client with a
202    cookie to include in future requests to capture the current state of
203    the authentication session.  Handling of multiple round-trip
204    mechanisms is discussed in Section 5.3.
206    This framework specifies the behavior of Kerberos pre-authentication
207    mechanisms used to identify users or to modify the reply key used to
208    encrypt the KDC response.  The padata typed hole may be used to carry
209    extensions to Kerberos that have nothing to do with proving the
210    identity of the user or establishing a reply key.  These extensions
211    are outside the scope of this framework.  However mechanisms that do
212    accomplish these goals should follow this framework.
214    This framework specifies the minimum state that a Kerberos
215    implementation needs to maintain while handling a request in order to
216    process pre-authentication.  It also specifies how Kerberos
217    implementations process the pre-authentication data at each step of
218    the AS request process.
224 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 4]
226 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
229 2.1  Information Managed by Model
231    The following information is maintained by the client and KDC as each
232    request is being processed:
233    o  The reply key used to encrypt the KDC response
234    o  How strongly the identity of the client has been authenticated
235    o  Whether the reply key has been used in this authentication session
236    o  Whether the reply key has been replaced in this authentication
237       session
238    o  Whether the contents of the KDC response can be  verified by the
239       client principal
240    o  Whether the contents of the KDC response can be  verified by the
241       client machine
243    Conceptually, the reply key is initially the long-term key of the
244    principal.  However, principals can have multiple long-term keys
245    because of support for multiple encryption types, salts and
246    string2key parameters.  As described in section 5.2.7.5 of the
247    Kerberos protocol [2], the KDC sends PA-ETYPe-INFO2 to notify the
248    client  what types of keys are available.  Thus in full generality,
249    the reply key in the pre-authentication model is actually a set of
250    keys.  At the beginning of a request, it is initialized to the set of
251    long-term keys advertised in the PA-ETYPE-INFO2 element on the KDC.
252    If multiple reply keys are available, the client chooses which one to
253    use.  Thus the client does not need to treat the reply key as a set.
254    At the beginning of a handling a request, the client picks a reply
255    key to use.
257    KDC implementations MAY choose to offer only one key in the
258    PA-ETYPE-INFO2 element.  Since the KDC already knows the client's
259    list of supported enctypes from the  request, no interoperability
260    problems are created by choosing a single possible reply key.  This
261    way, the KDC implementation avoids the complexity of treating the
262    reply key as a set.
264    At the beginning of handling a message on both the client and KDC,
265    the client's identity is not authenticated.  A mechanism may indicate
266    that it has successfully authenticated the client's identity.  This
267    information is useful to keep track of on the client  in order to
268    know what pre-authentication mechanisms should be used.  The KDC
269    needs to keep track of whether the client is authenticated because
270    the primary purpose of pre-authentication is to authenticate the
271    client identity before issuing a ticket.  Implementations that have
272    pre-authentication mechanisms offering significantly different
273    strengths of client authentication MAY choose to keep track of the
274    strength of the authentication used as an input into policy
275    decisions.  For example, some principals might require strong
276    pre-authentication, while less sensitive principals can use
280 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 5]
282 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
285    relatively weak forms of pre-authentication like encrypted timestamp.
287    Initially the reply key has not been used.  A pre-authentication
288    mechanism that uses the reply key either directly to encrypt or
289    checksum some data or indirectly in the generation of new keys MUST
290    indicate that the reply key is used.  This state is maintained by the
291    client and KDC to enforce the security requirement stated in Section
292    3.3 that the reply key cannot be replaced after it is used.
294    Initially the reply key has not been replaced.  If a mechanism
295    implements the Replace Reply Key facility discussed in Section 3.3,
296    then the state MUST be updated to indicate that the reply key has
297    been replaced.  Once the reply key has been replaced, knowledge of
298    the reply key is insufficient to authenticate the client.  The reply
299    key is marked replaced in exactly the same situations as the KDC
300    reply  is marked as not being verified to the client principal.
301    However, while mechanisms can verify the KDC request to the client,
302    once the reply key is replaced, then the reply key remains replaced
303    for the remainder of the authentication session.
305    Without pre-authentication, the client knows that the KDC request is
306    authentic and has not been modified because it is encrypted in the
307    long-term key of the client.  Only the KDC and client know that key.
308    So at the start of handling any message the KDC request is presumed
309    to be verified to the client principal.  Any pre-authentication
310    mechanism that sets a new reply key not based on the principal's
311    long-term secret MUST either verify the KDC response some other way
312    or indicate that the response is not verified.  If a mechanism
313    indicates that the response is not verified then the client
314    implementation MUST return an error unless a subsequent mechanism
315    verifies the response.  The KDC needs to track this state so it can
316    avoid generating a response that is not verified.
318    The typical Kerberos request does not provide a way for the client
319    machine to know that it is talking to the correct KDC.  Someone who
320    can inject packets into the network between the client machine and
321    the KDC and who knows the password that the user will give to the
322    client machine can generate a KDC response that will decrypt
323    properly.  So, if the client machine needs to authenticate that the
324    user is in fact the named principal, then the client machine needs to
325    do a TGS request for itself as a service.  Some pre-authentication
326    mechanisms may provide  a way for the client to authenticate the KDC.
327    Examples of this include signing the response with a well-known
328    public key or providing a ticket for the client machine as a service
329    in addition to the requested ticket.
336 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 6]
338 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
341 2.2  The Initial Preauth_Required Error
343    Typically a client starts an authentication session by sending  an
344    initial request with no pre-authentication.  If the KDC requires
345    pre-authentication, then it returns a KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED
346    message.  This message MAY also be returned for pre-authentication
347    configurations that use multi-round-trip mechanisms; see Section 2.4
348    for details of that case.  This
350    The KDC needs to choose which mechanisms to offer the client.  The
351    client needs to be able to choose what mechanisms to use from the
352    first message.  For example consider the KDC that will accept
353    mechanism A followed by mechanism B or alternatively the single
354    mechanism C.  A client that supports A and C needs to know that it
355    should not bother trying A.
357    Mechanisms can either be sufficient on their own or can be part of an
358    authentication set--a group of mechanisms that all need to
359    successfully complete in order to authenticate a client.  Some
360    mechanisms may only be useful in authentication sets; others may be
361    useful alone or in authentication sets.  For the second group of
362    mechanisms, KDC policy dictates whether the mechanism will be part of
363    an authentication set or offered alone.  For each mechanism that is
364    offered alone, the KDC includes the pre-authentication type ID of the
365    mechanism in the padata sequence returned in the
366    KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED error.  The KDC MAY include any initial
367    data for the mechanisms.
369    The KDC includes a a PA-AUTHENTICATION-SET padata element for each
370    authentication set; this element is defined in Section 5.4.  This
371    element includes the pa-type and pa-value for the first mechanism in
372    the authentication set.  It also includes the  pa-type for each of
373    the other mechanisms.  Associated with the second and following
374    pa-type is a pa-hint, which is an octet-string specified by the
375    pre-authentication mechanism.  This hint may provide information for
376    the client which helps it determine whether the mechanism can be
377    used.  For example a public-key mechanism might include the
378    certificate authorities it trusts in the hint info.  Most mechanisms
379    today do not  specify hint info; if a mechanism does not specify hint
380    info the KDC MUST not send a hint for that mechanism.  To allow
381    future revisions of mechanism specifications to add hint info,
382    clients MUST ignore hint info received for mechanisms that the client
383    believes do not support hint info.
385    The KDC SHOULD NOT send data that is encrypted in the long-term
386    password-based key of the principal.  Doing so has the same security
387    exposures as the Kerberos protocol without pre-authentication.  There
388    are few situations where pre-authentication is desirable and where
392 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 7]
394 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
397    the KDC needs to expose ciphertext encrypted in a weak key before the
398    client has proven knowledge of that key.
400 2.3  Client to KDC
402    This description assumes a client has already received a
403    KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED from the KDC.  If the client performs
404    optimistic pre-authentication then the client needs to optimisticly
405    choose the information it would normally receive from that error
406    response.
408    The client starts by initializing the pre-authentication state as
409    specified.  It then processes the padata in the
410    KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED.
412    When processing the response to the first KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED,
413    the client MAY ignore any padata it chooses unless doing so violates
414    a specification to which the client conforms.  Clients MUST NOT
415    ignore the padata defined in Section 5.3.  Clients SHOULD  process
416    padata unrelated to this framework or other means of authenticating
417    the user.  Clients SHOULD choose one authentication set or mechanism
418    that could lead to authenticating the user and ignore the rest.
419    Since the set of mechanisms offered by the KDC is ordered, clients
420    typically choose the first mechanism that the client can usefully
421    perform.  If a client chooses to ignore a padata it MUST NOT process
422    the padata, allow the padata to affect the pre-authentication state,
423    nor respond to the padata.
425    For each padata the client chooses to process, the client processes
426    the padata and modifies the pre-authentication state as required by
427    that mechanism.  Padata are processed in the order received from the
428    KDC.
430    After processing the padata in the KDC error, the client generates a
431    new request.  It processes the pre-authentication mechanisms in the
432    order in which they will appear in the next request, updating the
433    state as appropriate.  When the request is complete it is sent.
435 2.4  KDC to Client
437    When a KDC receives an AS request from a client, it needs to
438    determine whether it will respond with an error or  a AS reply.
439    There are many causes for an error to be generated that have nothing
440    to do with pre-authentication; they are discussed in the Kerberos
441    specification.
443    From the standpoint of evaluating the pre-authentication, the KDC
444    first starts by initializing the pre-authentication state.  IT then
448 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 8]
450 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
453    processes the padata in the request.  AS mentioned in Section 2.2,
454    the KDC MAY ignore padata that is inappropriate for the configuration
455    and MUST ignore padata of an unknown type.
457    At this point the KDC decides whether it will issue a
458    pre-authentication required error or a reply.  Typically a KDC will
459    issue a reply if the client's identity has been authenticated to a
460    sufficient degree.
462    In the case of a PREAUTH_REQUIRED error, the KDC first starts by
463    initializing the pre-authentication state.  Then it processes any
464    padata in the client's request in the order provided by the client.
465    Mechanisms that are not understood by the KDC are ignored.
466    Mechanisms that are inappropriate for the client principal or request
467    SHOULD also be ignored.  Next, it generates padata for the error
468    response, modifying the pre-authentication state appropriately as
469    each mechanism is processed.  The KDC chooses the order in which it
470    will generated padata (and thus the order of padata in the response),
471    but it needs to modify the pre-authentication state consistently with
472    the choice of order.  For example, if some mechanism establishes an
473    authenticated client identity, then the mechanisms subsequent in the
474    generated response receive this state as input.  After the padata is
475    generated, the error response is sent.  Typically the second and
476    following PREAUTH_REQUIRED errors in an authentication session will
477    include KDC state as discussed in Section 5.3.
479    To generate a final reply, the KDC generates the padata modifying the
480    pre-authentication state as necessary.  Then it generates the final
481    response, encrypting it in the current pre-authentication reply key.
504 Hartman                  Expires April 24, 2005                 [Page 9]
506 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
509 3.  Pre-Authentication Facilities
511    Pre-Authentication mechanisms can be thought of as providing various
512    conceptual facilities.  This serves two useful purposes.  First,
513    mechanism authors can choose only to solve one specific small
514    problem.  It is often useful for a mechanism designed to offer key
515    management not to directly provide client authentication but instead
516    to allow one or more other mechanisms to handle this need.  Secondly,
517    thinking about the  abstract services that a 2mechanism provides
518    yields a minimum set of security requirements that all mechanisms
519    providing that facility must meet.  These security requirements are
520    not complete; mechanisms will have additional security requirements
521    based on the specific protocol they employ.
523    A mechanism is not constrained to only offering one of these
524    facilities.  While such mechanisms can be designed and are sometimes
525    useful, many pre-authentication mechanisms implement several
526    facilities.  By combining multiple facilities in a single mechanism,
527    it is often easier to construct a secure, simple solution than  by
528    solving the problem in full generality.  Even when mechanisms provide
529    multiple facilities, they need to meet the security requirements for
530    all the facilities they provide.
532    According to Kerberos extensibility rules (section 1.4.2 of the
533    Kerberos specification [2]), an extension MUST NOT change the
534    semantics of a message unless a recipient is known to understand that
535    extension.  Because a client does not know that the KDC supports a
536    particular pre-authentication mechanism when it sends an initial
537    request, a preauth mechanism MUST NOT change the semantics of the
538    request in a way that will break a KDC that does not understand that
539    mechanism.  Similarly, KDCs MUST not send messages to clients that
540    affect the core semantics unless the clients have indicated support
541    for the message.
543    The only state in this model that would break the interpretation of a
544    message is changing the expected reply key.  If one mechanism changed
545    the reply key and a later mechanism used that reply key, then a KDC
546    that interpreted the second mechanism but not the first would fail to
547    interpret the request correctly.  In order to avoid this problem,
548    extensions that change core semantics are typically divided into two
549    parts.  The first part proposes a change to the core semantic--for
550    example proposes a new reply key.  The second part acknowledges that
551    the extension is understood and that the change takes effect.
552    Section 3.2 discusses how to design mechanisms that modify the reply
553    key to be split into a proposal and acceptance without requiring
554    additional round trips to use the new reply key in subsequent
555    pre-authentication.  Other changes in the state described in Section
556    2.1 can safely be ignored by a KDC that does not understand a
560 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 10]
562 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
565    mechanism.  Mechanisms that modify the behavior of the request
566    outside the scope of this framework need to carefully consider the
567    Kerberos extensibility rules to avoid similar problems.
569 3.1  Client Authentication
571    The client authentication facility proves the identity of a user to
572    the KDC before a ticket is issued.  Examples of mechanisms
573    implementing this facility include the encrypted timestamp facility
574    defined in Section 5.2.7.2 of the Kerberos specification [2] and the
575    single-use mechanism defined in [5].  Mechanisms that provide this
576    facility are expected to mark the client  as authenticated.
578    Mechanisms implementing this facility SHOULD require the client to
579    prove knowledge  of the reply key before transmitting a successful
580    KDC reply.  Otherwise, an attacker can intercept the
581    pre-authentication exchange and get a reply to attack.  One way of
582    proving the client knows the reply key is to implement the Replace
583    Reply Key facility along with this facility.  The Pkinit mechanism
584    [6] implements Client Authentication along side Replace Reply Key.
586    If the reply key has been replaced, then mechanisms such as encrypted
587    timestamp that rely on knowledge of the reply key to authenticate the
588    client MUST NOT be used.
590 3.2  Strengthen Reply Key
592    Particularly, when dealing with keys based on passwords, it is
593    desirable to increase the strength of the key by adding additional
594    secrets to it.  Examples of sources of additional secrets include the
595    results of a Diffie-Hellman key exchange or key bits from the output
596    of a smart card [5].  Typically these additional secrets are
597    converted into a Kerberos protocol key.  Then they are combined with
598    the existing reply key as discussed in Section 5.1.
600    If a mechanism implementing this facility wishes to modify the reply
601    key before knowing that the other party in the exchange supports the
602    mechanism, it proposes modifying the reply key.  The other party then
603    includes a message indicating that the proposal is accepted if it is
604    understood and meets policy.  In many cases it is desirable to use
605    the new reply key for client authentication and for other facilities.
606    Waiting for the other party to accept the proposal and actually
607    modify the reply key state would add an additional round trip to the
608    exchange.  Instead, mechanism designers  are encouraged to include a
609    typed hole for additional padata in the message that proposes the
610    reply key change.  The padata included in the typed hole are
611    generated assuming the new reply key.  If the other party accepts the
612    proposal, then these padata are interpreted as if they were included
616 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 11]
618 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
621    immediately following the proposal.  The party generating the
622    proposal can determine whether the padata were processed based on
623    whether the proposal for the reply key is accepted.
625    The specific formats of the proposal message, including where padata
626    are  are included is a matter for the mechanism specification.
627    Similarly, the format of the message accepting the proposal is
628    mechanism-specific.
630    Mechanisms implementing this facility and including a typed hole for
631    additional padata MUST checksum that padata using a keyed checksum or
632    encrypt the padata.  Typically the reply key is used to protect the
633    padata.  XXX If you are only minimally increasing the strength of the
634    reply key, this may give the attacker access to something too close
635    to the original reply key.  However, binding the padata to the new
636    reply key  seems potentially important from a security standpoint.
637    There may also be objections to this from a double encryption
638    standpoint because we also recommend client authentication facilities
639    be tied to the reply key.
641 3.3  Replace Reply Key
643    The Replace Reply Key facility replaces the key in which a successful
644    AS reply will be encrypted.  This facility can only be used in cases
645    where knowledge of the reply key is not used to authenticate the
646    client.  The new reply key MUST be communicated to the client and KDC
647    in a secure manner.  Mechanisms implementing this facility MUST mark
648    the reply key as replaced in the pre-authentication state.
649    Mechanisms implementing this facility MUST either provide a mechanism
650    to verify the KDC reply to the client or mark the reply as unverified
651    in the pre-authentication state.  Mechanisms implementing this
652    facility SHOULD NOT be used if a previous mechanism has used the
653    reply key.
655    As with the Strengthen Reply Key facility, Kerberos extensibility
656    rules require that the reply key not be changed unless both sides of
657    the exchange understand the extension.  In the case of this facility
658    it will likely be more common for both sides to know that the
659    facility is available by the time that the new key is available to be
660    used.  However, mechanism designers can use a container for padata in
661    a proposal message as discussed in Section 3.2 if appropriate.
663 3.4  Verify Response
665    This facility verifies that the response comes from the expected KDC.
666    In traditional Kerberos, the KDC and the client share a key, so if
667    the ticket can be decrypted then the client knows that a trusted KDC
668    responded.  Note that the client machine cannot trust the client
672 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 12]
674 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
677    unless the machine retrieves a service ticket for itself.  However,
678    if the reply key is replaced, some mechanism is required to verify
679    the KDC.  Mechanisms providing this facility provide such a
680    mechanism.  They mark the pre-authentication state as having been
681    verified; they may also mark it as verified to the client host.
728 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 13]
730 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
733 4.  Requirements for Pre-Authentication Mechanisms
735    This section lists requirements for specifications of
736    pre-authentication mechanisms.
738    For each message in the pre-authentication mechanism, the
739    specification describes  the pa-type value to be used and the
740    contents of the message.  The processing  of the message my the
741    sender and recipient is also specified.  This specification needs to
742    include all modifications to the pre-authentication state.
744    Generally mechanisms have a message that can be sent as part of the
745    first KDC_ERR_PREAUTH_REQUIRED or as part of an authentication set.
746    If the client will need information such as available certificate
747    authorities in order to determine if it can use the mechanism, then
748    this information should be in that first message.  IN addition, such
749    mechanisms should also define a pa-hint to be included in
750    authentication sets when the mechanism is not the first mechanism in
751    the authentication set.  Often, the same information included in the
752    first pa-value is appropriate to include in the pa-hint.
754    In order to ease in security analysis the mechanism specification
755    should describe what facilities from this document are offered by the
756    mechanism.  For each facility, the security considerations section of
757    the mechanism specification should show that the security
758    requirements of that facility are met.
760    Significant problems have resulted in the specification of Kerberos
761    protocols because much of the KDC exchange is not protected against
762    authentication.  The security considerations section should discuss
763    unauthenticated plaintext attacks.  It should either show that
764    plaintext is protected or discuss what harm an attacker could do by
765    modifying the plaintext.  It is generally acceptable for an attacker
766    to be able to cause the protocol negotiation to fail by modifying
767    plaintext.  More significant attacks should be evaluated carefully.
784 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 14]
786 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
789 5.  Tools for Use in Pre-Authentication Mechanisms
791 5.1  Combine Keys
793 5.2  Signing Requests/Responses
795 5.3  Managing State for the KDC
797 5.4  PA-AUTHENTICATION-SET
840 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 15]
842 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
845 6.  IANA Considerations
896 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 16]
898 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
901 7.  Security Considerations
903       Very little of the AS request is authenticated.  Same for padata
904       in the reply or error.  Discuss implications
905       Table of security requirements stated elsewhere in the document
952 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 17]
954 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
957 8.  Acknowledgements
1008 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 18]
1010 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
1013 9.  References
1015 9.1  Normative References
1017    [1]  Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement
1018         Levels", RFC 2119, BCP 14, March 1997.
1020    [2]  Neuman, C., Yu, T., Hartman, S. and K. Raeburn, "The Kerberos
1021         Network Authentication Service (V5)",
1022         draft-ietf-krb-wg-kerberos-clarifications-06.txt (work in
1023         progress), June 2004.
1025    [3]  Raeburn, K., "Encryption and Checksum Specifications for
1026         Kerberos 5", draft-ietf-krb-wg-crypto-03.txt (work in progress).
1028    [4]  Yergeau, F., "UTF-8, a transformation format of ISO 10646", RFC
1029         2279, January 1998.
1031 9.2  Informative References
1033    [5]  Hornstein, K., Renard, K., Neuman, C. and G. Zorn, "Integrating
1034         Single-use Authentication Mechanisms with Kerberos",
1035         draft-ietf-krb-wg-kerberos-sam-02.txt (work in progress),
1036         October 2003.
1038    [6]  Tung, B., Neuman, C., Hur, M., Medvinsky, A. and S. Medvinsky,
1039         "Public Key Cryptography for Initial Authentication in
1040         Kerberos", draft-ietf-cat-kerberos-pk-init-19.txt (work in
1041         progress), April 2004.
1044 Author's Address
1046    Sam hartman
1047    MIT
1049    EMail: hartmans@mit.edu
1064 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 19]
1066 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
1069 Appendix A.  Todo List
1071       Flesh out sections that are still outlines
1072       Discuss cookies and multiple-round-trip mechanisms.
1073       Talk about checksum contributions from each mechanism
1120 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 20]
1122 Internet-Draft        Kerberos Preauth Framework            October 2004
1125 Intellectual Property Statement
1127    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
1128    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
1129    pertain to the implementation or use of the technology described in
1130    this document or the extent to which any license under such rights
1131    might or might not be available; nor does it represent that it has
1132    made any independent effort to identify any such rights.  Information
1133    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
1134    found in BCP 78 and BCP 79.
1136    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
1137    assurances of licenses to be made available, or the result of an
1138    attempt made to obtain a general license or permission for the use of
1139    such proprietary rights by implementers or users of this
1140    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
1141    http://www.ietf.org/ipr.
1143    The IETF invites any interested party to bring to its attention any
1144    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
1145    rights that may cover technology that may be required to implement
1146    this standard.  Please address the information to the IETF at
1147    ietf-ipr@ietf.org.
1150 Disclaimer of Validity
1152    This document and the information contained herein are provided on an
1153    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
1154    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET
1155    ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED,
1156    INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE
1157    INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
1158    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
1161 Copyright Statement
1163    Copyright (C) The Internet Society (2004).  This document is subject
1164    to the rights, licenses and restrictions contained in BCP 78, and
1165    except as set forth therein, the authors retain all their rights.
1168 Acknowledgment
1170    Funding for the RFC Editor function is currently provided by the
1171    Internet Society.
1176 Hartman                  Expires April 24, 2005                [Page 21]