doc/protocol/draft-ietf-tls-ecc-new-mac-06.txt

   1
   2
   3
   4 Network Working Group                                        E. Rescorla
   5 Internet-Draft                                                RTFM, Inc.
   6 Intended status:  Informational                           April 29, 2008
   7 Expires:  October 31, 2008
   8
   9
  10 TLS Elliptic Curve Cipher Suites with SHA-256/384 and AES Galois Counter
  11                                   Mode
  12                    draft-ietf-tls-ecc-new-mac-06.txt
  13
  14 Status of this Memo
  15
  16    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any
  17    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware
  18    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes
  19    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.
  20
  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 Internet-
  24    Drafts.
  25
  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."
  30
  31    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
  32    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.
  33
  34    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
  35    http://www.ietf.org/shadow.html.
  36
  37    This Internet-Draft will expire on October 31, 2008.
  38
  39 Copyright Notice
  40
  41    Copyright (C) The IETF Trust (2008).
  42
  43 Abstract
  44
  45    RFC 4492 describes elliptic curve cipher suites for Transport Layer
  46    Security (TLS).  However, all those cipher suites use SHA-1 as their
  47    MAC algorithm.  This document describes sixteen new CipherSuites for
  48    TLS/DTLS which specify stronger digest algorithms.  Eight use HMAC
  49    with SHA-256 or SHA-384 and eight use AES in Galois Counter Mode
  50    (GCM).
  51
  52
  53
  54
  55 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 1]
  56 \f
  57 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
  58
  59
  60 Table of Contents
  61
  62    1.  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
  63      1.1.  Conventions Used In This Document . . . . . . . . . . . . . 3
  64    2.  Cipher Suites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
  65      2.1.  HMAC-based Cipher Suites  . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
  66      2.2.  Galois Counter Mode-based Cipher Suites . . . . . . . . . . 4
  67    3.  Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
  68    4.  IANA Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
  69    5.  Acknowledgements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
  70    6.  References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
  71      6.1.  Normative References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
  72      6.2.  Informative References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
  73    Author's Address  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
  74    Intellectual Property and Copyright Statements  . . . . . . . . . . 7
  75
  76
  77
  78
  79
  80
  81
  82
  83
  84
  85
  86
  87
  88
  89
  90
  91
  92
  93
  94
  95
  96
  97
  98
  99
 100
 101
 102
 103
 104
 105
 106
 107
 108
 109
 110
 111 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 2]
 112 \f
 113 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
 114
 115
 116 1.  Introduction
 117
 118    RFC 4492 [RFC4492] describes Elliptic Curve Cryptography (ECC) cipher
 119    suites for Transport Layer Security (TLS).  However, all of the RFC
 120    4492 suites use HMAC-SHA1 as their MAC algorithm.  Due to recent
 121    analytic work on SHA-1 [Wang05], the IETF is gradually moving away
 122    from SHA-1 and towards stronger hash algorithms.  This document
 123    specifies TLS ECC cipher suites which use SHA-256 and SHA-384 rather
 124    than SHA-1.
 125
 126    TLS 1.2 [I-D.ietf-tls-rfc4346-bis], adds support for authenticated
 127    encryption with additional data (AEAD) cipher modes [RFC5116].  This
 128    document also specifies a set of ECC cipher suites using one such
 129    mode, Galois Counter Mode (GCM) [GCM].  Another document
 130    [I-D.ietf-tls-rsa-aes-gcm], provides support for GCM with other key
 131    establishment methods.
 132
 133 1.1.  Conventions Used In This Document
 134
 135    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
 136    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
 137    document are to be interpreted as described in [RFC2119].
 138
 139
 140 2.  Cipher Suites
 141
 142    This document defines 8 new cipher suites to be added to TLS.  All
 143    use Elliptic Curve Cryptography for key exchange and digital
 144    signature, as defined in RFC 4492.
 145
 146 2.1.  HMAC-based Cipher Suites
 147
 148    The first eight cipher suites use AES [AES] in CBC [CBC] mode with an
 149    HMAC-based MAC:
 150
 151        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256  = {0xXX,XX};
 152        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384  = {0xXX,XX};
 153        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256   = {0xXX,XX};
 154        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384   = {0xXX,XX};
 155        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256    = {0xXX,XX};
 156        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384    = {0xXX,XX};
 157        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256     = {0xXX,XX};
 158        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384     = {0xXX,XX};
 159
 160    These eight cipher suites are the same as the corresponding cipher
 161    suites in RFC 4492 (with names ending in "_SHA" in place of "_SHA256"
 162    or "_SHA384"), except for the hash and PRF algorithms, which use SHA-
 163    256 and SHA-384 [SHS] as follows.
 164
 165
 166
 167 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 3]
 168 \f
 169 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
 170
 171
 172        Cipher Suite                                MAC          PRF
 173        ------------                                ---          ---
 174        TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256     HMAC-SHA-256 P_SHA256
 175        TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384     HMAC-SHA-384 P_SHA384
 176        TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256      HMAC-SHA-256 P_SHA256
 177        TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384      HMAC-SHA-384 P_SHA384
 178        TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256       HMAC-SHA-256 P_SHA256
 179        TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384       HMAC-SHA-384 P_SHA384
 180        TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256        HMAC-SHA-256 P_SHA256
 181        TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384        HMAC-SHA-384 P_SHA384
 182
 183 2.2.  Galois Counter Mode-based Cipher Suites
 184
 185    The second eight cipher suites use the same asymmetric algorithms as
 186    those in the previous section but use the new authenticated
 187    encryption modes defined in TLS 1.2 with AES in Galois Counter Mode
 188    (GCM) [GCM]:
 189
 190        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256  = {0xXX,XX};
 191        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384  = {0xXX,XX};
 192        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256   = {0xXX,XX};
 193        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384   = {0xXX,XX};
 194        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256    = {0xXX,XX};
 195        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384    = {0xXX,XX};
 196        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256     = {0xXX,XX};
 197        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384     = {0xXX,XX};
 198
 199    These cipher suites use authenticated encryption with additional data
 200    algorithms AEAD_AES_128_GCM and AEAD_AES_256_GCM described in
 201    [RFC5116].  GCM is used as described in [I-D.ietf-tls-rsa-aes-gcm].
 202
 203
 204         Cipher Suite                                PRF
 205         ------------                                ---
 206         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256     P_SHA256
 207         TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384     P_SHA384
 208         TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256      P_SHA256
 209         TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384      P_SHA384
 210         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256       P_SHA256
 211         TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384       P_SHA384
 212         TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256        P_SHA256
 213         TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384        P_SHA384
 214
 215
 216 3.  Security Considerations
 217
 218    The security considerations in RFC 4346, RFC 4492, and
 219    [I-D.ietf-tls-rsa-aes-gcm] apply to this document as well.  In
 220
 221
 222
 223 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 4]
 224 \f
 225 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
 226
 227
 228    addition, as described in [I-D.ietf-tls-rsa-aes-gcm], these cipher
 229    suites may only be used with TLS 1.2 or greater.
 230
 231
 232 4.  IANA Considerations
 233
 234    IANA has assigned the following values for these cipher suites:
 235
 236        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256  = {0xXX,XX};
 237        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384  = {0xXX,XX};
 238        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256   = {0xXX,XX};
 239        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384   = {0xXX,XX};
 240        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256    = {0xXX,XX};
 241        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384    = {0xXX,XX};
 242        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256     = {0xXX,XX};
 243        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA384     = {0xXX,XX};
 244        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256  = {0xXX,XX};
 245        CipherSuite TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384  = {0xXX,XX};
 246        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256   = {0xXX,XX};
 247        CipherSuite TLS_ECDH_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384   = {0xXX,XX};
 248        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256    = {0xXX,XX};
 249        CipherSuite TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384    = {0xXX,XX};
 250        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256     = {0xXX,XX};
 251        CipherSuite TLS_ECDH_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384     = {0xXX,XX};
 252
 253
 254 5.  Acknowledgements
 255
 256    This work was supported by the US Department of Defense.
 257
 258    David McGrew contributed substantual sections of the GCM nonce text
 259    as well as providing a review of this document.
 260
 261
 262 6.  References
 263
 264 6.1.  Normative References
 265
 266    [RFC2119]  Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate
 267               Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
 268
 269    [RFC4492]  Blake-Wilson, S., Bolyard, N., Gupta, V., Hawk, C., and B.
 270               Moeller, "Elliptic Curve Cryptography (ECC) Cipher Suites
 271               for Transport Layer Security (TLS)", RFC 4492, May 2006.
 272
 273    [RFC5116]  McGrew, D., "An Interface and Algorithms for Authenticated
 274               Encryption", RFC 5116, January 2008.
 275
 276
 277
 278
 279 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 5]
 280 \f
 281 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
 282
 283
 284    [I-D.ietf-tls-rfc4346-bis]
 285               Dierks, T. and E. Rescorla, "The Transport Layer Security
 286               (TLS) Protocol Version 1.2", draft-ietf-tls-rfc4346-bis-10
 287               (work in progress), March 2008.
 288
 289    [AES]      National Institute of Standards and Technology,
 290               "Specification for the Advanced Encryption Standard
 291               (AES)", FIPS 197, November 2001.
 292
 293    [SHS]      National Institute of Standards and Technology, "Secure
 294               Hash Standard", FIPS 180-2, August 2002.
 295
 296    [CBC]      National Institute of Standards and Technology,
 297               "Recommendation for Block Cipher Modes of Operation -
 298               Methods and Techniques", SP 800-38A, December 2001.
 299
 300    [GCM]      National Institute of Standards and Technology,
 301               "Recommendation for Block Cipher Modes of Operation:
 302               Galois;/Counter Mode (GCM) for Confidentiality and
 303               Authentication", SP 800-38D, November 2007.
 304
 305 6.2.  Informative References
 306
 307    [Wang05]   Wang, X., Yin, Y., and H. Yu, "Finding Collisions in the
 308               Full SHA-1", CRYPTO 2005, August 2005.
 309
 310    [I-D.ietf-tls-rsa-aes-gcm]
 311               Salowey, J., Choudhury, A., and D. McGrew, "AES-GCM Cipher
 312               Suites for TLS", draft-ietf-tls-rsa-aes-gcm-03 (work in
 313               progress), April 2008.
 314
 315
 316 Author's Address
 317
 318    Eric Rescorla
 319    RTFM, Inc.
 320    2064 Edgewood Drive
 321    Palo Alto  94303
 322    USA
 323
 324    Email:  ekr@rtfm.com
 325
 326
 327
 328
 329
 330
 331
 332
 333
 334
 335 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 6]
 336 \f
 337 Internet-Draft               TLS ECC New MAC                  April 2008
 338
 339
 340 Full Copyright Statement
 341
 342    Copyright (C) The IETF Trust (2008).
 343
 344    This document is subject to the rights, licenses and restrictions
 345    contained in BCP 78, and except as set forth therein, the authors
 346    retain all their rights.
 347
 348    This document and the information contained herein are provided on an
 349    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
 350    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY, THE IETF TRUST AND
 351    THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS
 352    OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF
 353    THE INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
 354    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
 355
 356
 357 Intellectual Property
 358
 359    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
 360    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
 361    pertain to the implementation or use of the technology described in
 362    this document or the extent to which any license under such rights
 363    might or might not be available; nor does it represent that it has
 364    made any independent effort to identify any such rights.  Information
 365    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
 366    found in BCP 78 and BCP 79.
 367
 368    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
 369    assurances of licenses to be made available, or the result of an
 370    attempt made to obtain a general license or permission for the use of
 371    such proprietary rights by implementers or users of this
 372    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
 373    http://www.ietf.org/ipr.
 374
 375    The IETF invites any interested party to bring to its attention any
 376    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
 377    rights that may cover technology that may be required to implement
 378    this standard.  Please address the information to the IETF at
 379    ietf-ipr@ietf.org.
 380
 381
 382 Acknowledgment
 383
 384    Funding for the RFC Editor function is provided by the IETF
 385    Administrative Support Activity (IASA).
 386
 387
 388
 389
 390
 391 Rescorla                Expires October 31, 2008                [Page 7]
 392 \f