[HEIMDAL-646] malloc(0) checks for AIX
[heimdal.git] / doc / standardisation / draft-ietf-krb-wg-anon-03.txt
blob3a53f63ab608881f8370648d27ecf3ce743fd3d3
3 NETWORK WORKING GROUP                                             L. Zhu
4 Internet-Draft                                                  P. Leach
5 Updates: 4120 (if approved)                                K. Jaganathan
6 Intended status: Standards Track                   Microsoft Corporation
7 Expires: September 3, 2007                                 March 2, 2007
10                      Anonymity Support for Kerberos
11                        draft-ietf-krb-wg-anon-03
13 Status of this Memo
15    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any
16    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware
17    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes
18    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.
20    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
21    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that
22    other groups may also distribute working documents as Internet-
23    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."
30    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
31    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.
33    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
34    http://www.ietf.org/shadow.html.
36    This Internet-Draft will expire on September 3, 2007.
38 Copyright Notice
40    Copyright (C) The IETF Trust (2007).
42 Abstract
44    This document defines extensions to the Kerberos protocol for the
45    Kerberos client to authenticate the Kerberos Key Distribution Center
46    and the Kerberos server, without revealing the client's identity.
47    These extensions can be used to secure communication between the
48    anonymous client and the server.
54 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 1]
56 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
59 Table of Contents
61    1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
62    2.  Conventions Used in This Document  . . . . . . . . . . . . . .  3
63    3.  Definitions  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
64    4.  Protocol Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
65    5.  GSS-API Implementation Notes . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
66    6.  Security Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
67    7.  Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
68    8.  IANA Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
69    9.  Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
70    Authors' Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
71    Intellectual Property and Copyright Statements . . . . . . . . . . 11
110 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 2]
112 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
115 1.  Introduction
117    In certain situations, the Kerberos [RFC4120] client may wish to
118    authenticate a server and/or protect communications without revealing
119    its own identity.  For example, consider an application which
120    provides read access to a research database, and which permits
121    queries by arbitrary requestors.  A client of such a service might
122    wish to authenticate the service, to establish trust in the
123    information received from it, but might not wish to disclose its
124    identity to the service for privacy reasons.
126    Extensions to [RFC4120] are specified in this document by which a
127    client can authenticate the Key Distribution Center (KDC) and request
128    an anonymous ticket.  The client can use the anonymous ticket to
129    authenticate the server and protect subsequent client-server
130    communications.  These extensions provide Kerberos with functional
131    equivalence to Transport Layer Security (TLS) [RFC4346].
133    By using the extensions defined in this specification, the client may
134    reveal its identity in its initial request to its own KDC, but it can
135    remain anonymous thereafter to KDCs on the cross-realm authentication
136    path, and to the server with which it communicates.
139 2.  Conventions Used in This Document
141    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
142    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
143    document are to be interpreted as described in [RFC2119].
146 3.  Definitions
148    The anonymous Kerberos realm name is defined as a well-known realm
149    name based on [KRBNAM].  The value is the literal "WELLKNOWN:
150    ANONYMOUS".  An anonymous Kerberos realm name MUST NOT be present in
151    the transited field [RFC4120] of a ticket.
153    The anonymous Kerberos principal name is defined as a well-known
154    Kerberos principal name based on [KRBNAM].  The value of the name-
155    type field [RFC4120] is KRB_NT_RESRVED [KRBNAM], and the value of the
156    name-string field [RFC4120] is a sequence of two KerberosString
157    components: "WELLKNOWN", "ANONYMOUS".
159    Note that in this specification, the anonymous principal name and
160    realm are only applicable to the client in Kerberos messages, the
161    server MUST NOT be anonymous in any Kerberos message.
166 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 3]
168 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
171    The anonymous ticket flag is defined as bit TBA (with the first bit
172    being bit 0) in the TicketFlags:
174            TicketFlags     ::= KerberosFlags
175              -- anonymous(TBA)
176              -- TicketFlags and KerberosFlags are defined in [RFC4120]
178    An anonymous ticket is a ticket that has all of the following
179    properties:
181    o  The cname field [RFC4120] contains the anonymous Kerberos
182       principal name.
184    o  The crealm field [RFC4120] contains the client's realm name, or
185       the name of the realm that issued the initial ticket for the
186       client principal, or the anonymous realm name.
188    o  The anonymous ticket contains no information that can reveal the
189       client's identity.  However the ticket may contain the client
190       realm, intermediate realms on the client's authentication path,
191       and authorization data that may provide information related to the
192       client's identity.  For example, an anonymous principal that is
193       identifiable only within a particular group of users can be
194       implemented using authorization data and such authorization data,
195       if included in the anonymous ticket, shall disclose the client's
196       membership of that group.
198    o  The anonymous ticket flag is set.
200    The request-anonymous KDC option is defined as bit TBA (with the
201    first bit being bit 0) in the KDCOptions:
203            KDCOptions      ::= KerberosFlags
204              -- request-anonymous(TBA)
205              -- KDCOptions and KerberosFlags are defined in [RFC4120]
207    As described in Section 4, the request-anonymous KDC option is set to
208    request an anonymous ticket.
211 4.  Protocol Description
213    In order to request an anonymous ticket, the client sets the request-
214    anonymous KDC option in an Authentication Exchange (AS) or Ticket
215    Granting Service (TGS) request [RFC4120].  The client can request an
216    anonymous Ticket Granting Ticket (TGT) based on a normal TGT.  Unless
217    otherwise specified, the client can obtain an anonymous ticket with
218    the anonymous realm name only by requesting an anonymous ticket in an
222 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 4]
224 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
227    AS exchange with the client realm set as anonymous in the request.
229    If the client wishes to authenticate the KDC anonymously, it sets the
230    client name as anonymous in the AS exchange and provides a
231    PA_PK_AS_REQ pre-authentication data [RFC4556] where both the
232    signerInfos field and the certificates field of the SignedData
233    [RFC3852] of the PA_PK_AS_REQ are empty.  Because the anonymous
234    client does not have an associated asymmetric key pair, the client
235    MUST choose the Diffie-Hellman key agreement method by filling in the
236    Diffie-Hellman domain parameters in the clientPublicValue [RFC4556].
238    If the ticket in the PA-TGS-REQ [RFC4120] of the TGS request is
239    anonymous, or if the client in the AS request is anonymous, the
240    request-anonymous KDC option MUST be set in the request.  Otherwise,
241    the KDC MUST return a KRB-ERROR message with the code
242    KDC_ERR_BADOPTION [RFC4120], and there is no accompanying e-data
243    defined in this document.
245    Upon receiving the AS request with a PA_PK_AS_REQ [RFC4556] from the
246    anonymous client, the KDC processes the request according to Section
247    3.1.2 of [RFC4120].  The KDC skips the checks for the client's
248    signature and the client's public key (such as the verification of
249    the binding between the client's public key and the client name), but
250    performs otherwise-applicable checks, and proceeds as normal
251    according to [RFC4556].  For example, the AS MUST check if the
252    client's Diffie-Hellman domain parameters are acceptable.  The
253    Diffie-Hellman key agreement method MUST be used and the reply key is
254    derived according to Section 3.2.3.1 of [RFC4556].  If the
255    clientPublicValue is not present in the request, the KDC MUST return
256    a KRB-ERROR [RFC4120] with the code
257    KDC_ERR_PUBLIC_KEY_ENCRYPTION_NOT_SUPPORTED [RFC4556] and there is no
258    accompanying e-data.  If all goes well, an anonymous ticket is
259    generated according to Section 3.1.3 of [RFC4120] and a PA_PK_AS_REP
260    [RFC4556] pre-authentication data is included in the KDC reply
261    according to [RFC4556].  If the KDC does not have an asymmetric key
262    pair, it MAY reply anonymously or reject the authentication attempt.
263    If the KDC replies anonymously, both the signerInfos field and the
264    certificates field of the SignedData [RFC3852] of PA_PK_AS_REP in the
265    reply are empty.  The server name in the anonymous KDC reply contains
266    the name of the TGS.
268    Upon receipt of the KDC reply that contains an anonymous ticket and a
269    PA_PK_AS_REP [RFC4556] pre-authentication data, the client can then
270    authenticate the KDC based on the KDC's signature in the
271    PA_PK_AS_REP.  If the KDC's signature is missing in the KDC reply
272    (the reply is anonymous), the client MUST reject the returned ticket
273    if it cannot authenticate the KDC otherwise.
278 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 5]
280 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
283    The client can use the client keys to mutually authenticate with the
284    KDC, request an anonymous TGT in the AS request.  And in that case,
285    the reply key is selected as normal according to Section 3.1.3 of
286    [RFC4120].
288    For the TGS exchange, the reply key is selected as normal according
289    to Section 3.3.3 of [RFC4120].
291    When policy allows, the KDC issues an anonymous ticket.  Based on
292    local policy, the client realm in the anonymous ticket can be the
293    anonymous realm name or the realm of the KDC.  However, in all cases,
294    the client name and the client realm in the EncKDCRepPart of the
295    reply [RFC4120] MUST match with the corresponding client name and the
296    client realm of the anonymous ticket in the reply.  The client MUST
297    use the client name and the client realm returned in the
298    EncKDCRepPart in subsequent message exchanges when using the obtained
299    anonymous ticket.
301    During the TGS request, when propagating authorization data, care
302    MUST be taken by the TGS to ensure that the client confidentiality is
303    not violated.  If a anonymous ticket is returned, any authorization
304    element that may reveal the client's identity MUST be removed.  The
305    authentication attempt MUST be rejected if there is an authorization
306    element that is intended to restrict the use of the ticket thus
307    cannot be removed or the local policy prevents the removal of an
308    authorization element, and this rule MUST be applied to all critical
309    and optional authorization data.  An optional authorization element
310    unknown by the TGS MUST be removed if it does not potentially convey
311    any rights or limit the rights otherwise conveyed in the ticket.  If
312    there is a critical unknown authorization element, unless this
313    element is encapsulated in a known authorization data element
314    amending the criticality of the elements it contains, authentication
315    MUST fail according to [RFC4120].  If it is inappropriate to remove
316    an authorization element from the TGS request in order to produce an
317    anonymous ticket, the KDC MUST return an error message with the code
318    KDC_ERR_POLICY [RFC4120], and there is no accompanying e-data defined
319    in this document.
321    The TGS MUST add the name of the previous realm according to Section
322    3.3.3.2 of [RFC4120].  If the client's realm is the anonymous realm,
323    the abbreviation forms [RFC4120] that build on the preceding name
324    cannot be used at the start of the transited encoding.  The null-
325    subfield form (e.g., encoding ending with ",") [RFC4120] could not be
326    used next to the anonymous realm that can potentially be at the
327    beginning where the client realm is filled in.
329    The KDC fills out the authtime field of the anonymous ticket in the
330    reply as follows: If the anonymous ticket is returned in an AS
334 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 6]
336 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
339    exchange, the authtime field of the ticket contains the request time.
340    If the anonymous ticket is returned in a TGS exchange, the authtime
341    field contains the authtime of the ticket in the PA-TGS-REQ pre-
342    authentication data [RFC4120].  An anonymous ticket can be renewed,
343    and the authtime field of a renewed ticket is the authtime in the
344    anonymous ticket on which the renewed ticket was based.
346    If the client is anonymous and the KDC does not have a key to encrypt
347    the reply (this can happen when, for example, the KDC does not
348    support PKINIT [RFC4556]), the KDC MUST return an error message with
349    the code KDC_ERR_NULL_KEY [RFC4120] and there is no accompanying
350    e-data defined in this document.
352    If a client requires anonymous communication then the client MUST
353    check to make sure that the ticket in the reply is actually anonymous
354    by checking the presence of the anonymous ticket flag.  This is
355    because KDCs ignore unknown KDC options.  A KDC that does not
356    understand the request-anonymous KDC option will not return an error,
357    but will instead return a normal ticket.
359    The subsequent client and server communications then proceed as
360    described in [RFC4120].
362    A server accepting an anonymous service ticket may assume that
363    subsequent requests using the same ticket originate from the same
364    client.  Requests with different tickets are likely to originate from
365    different clients.
368 5.  GSS-API Implementation Notes
370    At the GSS-API [RFC2743] level, the use of an anonymous principal by
371    the initiator/client requires the initiator/client to assert the
372    "anonymous" flag when calling GSS_Init_Sec_Context().
374    GSS-API does not know or define "anonymous credentials", so the
375    (printable) name of the anonymous principal will rarely be used by or
376    relevant for the initiator/client.  The printable name is relevant
377    for the acceptor/server when performing an authorization decision
378    based on the initiator name that is returned from the acceptor side
379    upon the successful security context establishment.
381    A GSS-API initiator MUST carefully check the resulting context
382    attributes from the initial call to GSS_Init_Sec_Context() when
383    requesting anonymity, because (as in the GSS-API tradition and for
384    backwards compatibility) anonymity is just another optional context
385    attribute.  It could be that the mechanism doesn't recognize the
386    attribute at all or that anonymity is not available for some other
390 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 7]
392 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
395    reasons -- and in that case the initiator must NOT send the initial
396    security context token to the acceptor, because it will likely reveal
397    the initiators identity to the acceptor, something that can rarely be
398    "un-done".
400    GSS-API defines the name_type GSS_C_NT_ANONYMOUS [RFC2743] to
401    represent the anonymous identity.  In addition, Section 2.1.1 of
402    [RFC1964] defines the single string representation of a Kerberos
403    principal name with the name_type GSS_KRB5_NT_PRINCIPAL_NAME.  For
404    the anonymous principals, the name component within the exportable
405    name as defined in Section 2.1.3 of [RFC1964] MUST signify the realm
406    name according to Section 2.1.1 of [RFC1964].  Note that in this
407    specification only the client/initiator can be anonymous.
409    Portable initiators are RECOMMENDED to use default credentials
410    whenever possible, and request anonymity only through the input
411    anon_req_flag [RFC2743] to GSS_Init_Sec_Context().
414 6.  Security Considerations
416    Since KDCs ignore unknown options [RFC4120], a client requiring
417    anonymous communication needs to make sure that the ticket is
418    actually anonymous.  This is because a KDC that that does not
419    understand the anonymous option would not return an anonymous ticket.
421    By using the mechanism defined in this specification, the client does
422    not reveal its identity to the server but its identity may be
423    revealed to the KDC of the server principal (when the server
424    principal is in a different realm than that of the client), and any
425    KDC on the cross-realm authentication path.  The Kerberos client MUST
426    verify the ticket being used is indeed anonymous before communicating
427    with the server, otherwise the client's identity may be revealed
428    unintentionally.
430    In cases where specific server principals must not have access to the
431    client's identity (for example, an anonymous poll service), the KDC
432    can define server principal specific policy that insure any normal
433    service ticket can NEVER be issued to any of these server principals.
435    If the KDC that issued an anonymous ticket were to maintain records
436    of the association of identities to an anonymous ticket, then someone
437    obtaining such records could breach the anonymity.  Additionally, the
438    implementations of most (for now all) KDC's respond to requests at
439    the time that they are received.  Traffic analysis on the connection
440    to the KDC will allow an attacker to match client identities to
441    anonymous tickets issued.  Because there are plaintext parts of the
442    tickets that are exposed on the wire, such matching by a third party
446 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 8]
448 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
451    observer is relatively straightforward.
454 7.  Acknowledgements
456    Clifford Neuman contributed the core notions of this document.
458    Ken Raeburn reviewed the document and provided suggestions for
459    improvements.
461    Martin Rex wrote the text for GSS-API considerations.
463    Nicolas Williams reviewed the GSS-API considerations section and
464    suggested ideas for improvements.
466    Sam Hartman and Nicolas Williams were great champions of this work.
468    In addition, the following individuals made significant
469    contributions: Jeffery Altman, Tom Yu, Chaskiel M Grundman, Love
470    Hoernquist Aestrand, and Jeffery Hutzelman.
473 8.  IANA Considerations
475    Section 3 defines the anonymous Kerberos name and the anonymous
476    Kerberos realm based on [KRBNAM].  The IANA registry for [KRBNAM]
477    need to be updated to add references to this document.
480 9.  Normative References
482    [KRBNAM]   Zhu, L., "Additonal Kerberos Naming Contraints", 
483               draft-ietf-krb-wg-naming, work in progress.
485    [RFC1964]  Linn, J., "The Kerberos Version 5 GSS-API Mechanism",
486               RFC 1964, June 1996.
488    [RFC2119]  Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate
489               Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
491    [RFC2743]  Linn, J., "Generic Security Service Application Program
492               Interface Version 2, Update 1", RFC 2743, January 2000.
494    [RFC3852]  Housley, R., "Cryptographic Message Syntax (CMS)",
495               RFC 3852, July 2004.
497    [RFC4120]  Neuman, C., Yu, T., Hartman, S., and K. Raeburn, "The
498               Kerberos Network Authentication Service (V5)", RFC 4120,
499               July 2005.
503 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007               [Page 9]
505 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
508    [RFC4346]  Dierks, T. and E. Rescorla, "The Transport Layer Security
509               (TLS) Protocol Version 1.1", RFC 4346, April 2006.
511    [RFC4556]  Zhu, L. and B. Tung, "Public Key Cryptography for Initial
512               Authentication in Kerberos (PKINIT)", RFC 4556, June 2006.
515 Authors' Addresses
517    Larry Zhu
518    Microsoft Corporation
519    One Microsoft Way
520    Redmond, WA  98052
521    US
523    Email: lzhu@microsoft.com
526    Paul Leach
527    Microsoft Corporation
528    One Microsoft Way
529    Redmond, WA  98052
530    US
532    Email: paulle@microsoft.com
535    Karthik Jaganathan
536    Microsoft Corporation
537    One Microsoft Way
538    Redmond, WA  98052
539    US
541    Email: karthikj@microsoft.com
559 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007              [Page 10]
561 Internet-Draft         Kerberos Anonymity Support             March 2007
564 Full Copyright Statement
566    Copyright (C) The IETF Trust (2007).
568    This document is subject to the rights, licenses and restrictions
569    contained in BCP 78, and except as set forth therein, the authors
570    retain all their rights.
572    This document and the information contained herein are provided on an
573    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
574    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY, THE IETF TRUST AND
575    THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS
576    OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF
577    THE INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
578    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
581 Intellectual Property
583    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
584    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
585    pertain to the implementation or use of the technology described in
586    this document or the extent to which any license under such rights
587    might or might not be available; nor does it represent that it has
588    made any independent effort to identify any such rights.  Information
589    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
590    found in BCP 78 and BCP 79.
592    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
593    assurances of licenses to be made available, or the result of an
594    attempt made to obtain a general license or permission for the use of
595    such proprietary rights by implementers or users of this
596    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
597    http://www.ietf.org/ipr.
599    The IETF invites any interested party to bring to its attention any
600    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
601    rights that may cover technology that may be required to implement
602    this standard.  Please address the information to the IETF at
603    ietf-ipr@ietf.org.
606 Acknowledgment
608    Funding for the RFC Editor function is provided by the IETF
609    Administrative Support Activity (IASA).
615 Zhu, et al.             Expires September 3, 2007              [Page 11]