Internet APM 3. Christian Roos u. Lars Lüllich

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1 Internet APM 3 Christian Roos u. Lars Lüllich 19. Dezember 2004

2 LDAPS - Lightweight Directory Access Protocol Secure Authoren : Christian Roos u. Lars Lüllich 1

3 Inhaltsverzeichnis 1 Was ist LDAP Beschreibung von LDAP Beschreibung des LDAP Client-Server Models Sicherheit und LDAP Wie sicher ist LDAP? Welche Aspekte müssen für die Geheimhaltung von gespeicherten / übertragenen Daten gegeben sein? (Kryptographie) Welche Sicherheitsmaßnahmen bietet LDAP v.3? Installation und Konfiguration von LDAPS Installationsvoraussetzug Installation und Konfiguration von OpenSSL Installation der benötigten Debian Pakete Erstellen einer Zertifizierungsstelle (CA) Zertifikatantrag erstellen Zertifikat genehmigen und signieren lassen Zertifikat anzeigen lassen Zertifikat testen Key ohne Passphrase erstellen Übersicht der bereits erstellten Dateien Konfiguration von LDAP Umkopieren der benötigten Zertifikatsdateien Anpassen des LDAP-Servers Anpassen des LDAP-Clients Starten des LDAPS-Servers LDAPS testen Änderung von NSS und PAM Quellenverzeichnis 13 1

4 1 Was ist LDAP 1.1 Beschreibung von LDAP LDAP wurde als offener Standard für globale und/oder lokale Verzeichnisdienste entwickelt. Ein Verzeichnisdienst dient vor allem dem Lesezugriff auf beschreibende, attributbasierende Informationen (z.b. Benutzer- Accounts). Ein Verzeichnisdienst ist ein System, optimiert für Lesen, Suchen und Anzeigen. Die Verzeichnisse sind so konzipiert, dass ein hohes Anfragevolumen unterstützt wird, wobei sich die Daten im Verzeichnis jedoch nicht sehr häufig ändern sollten. Hinzufügen oder ändern von Daten kann schwierig sein und ist meistens nur dem Administrator vorbehalten. Schwierige Datenbankoperationen gibt es nicht. Die eigentlichen Datenbank-Funktionen liefert ein separates Back-End Programm oder Paket. 1.2 Beschreibung des LDAP Client-Server Models Ein LDAP-Client nimmt Verbindung mit einem LDAP-Server auf und ruft entweder Informationen ab oder liefert Informationen, die in das Verzeichnis aufgenommen werden müssen. Der Server beantwortet die Anfrage, gibt andernfalls die Anfrage an einen anderen LDAP-Server weiter oder übernimmt die Informationen in sein Verzeichnis. Egal auf welchem Server sich ein Client anmeldet er hat immer die gleiche Sicht auf das Directory. 2

5 2 Sicherheit und LDAP 2.1 Wie sicher ist LDAP? Das Problem was sich ergibt ist, dass in einem Vezeichnis Daten eingesehen, eingefügt, geändert und gelöscht werden müssen. Hierzu muß man sich in einen solches Baum einlinken um einen Eintrag z.b. ändern zu können. Dieses Ändern sollte - aus verständlichen Gründen - nicht jeder dürfen, sondern nur eine spezielle Person oder Gruppe. Diese Person/Gruppe muß sich also gegenüber dem Server authentifizieren können. Genau hier lag der Schwachpunkt in Ldap v2. Änderungen werden mit dem Kommando ldapadd vorgenommen. Dieser Befehl kann nur von root erfolgreich ausgeführt werden. Dazu muß er sein Passwort mitschicken um sich zu authentifizieren. Das Passwort dieses Users wird in die Datei ldap.conf geschrieben. Da diese Passwort allerdings unverschlüsselt über die Leitung verschickt wird, kann man mit jedem beliebigen Packet-Sniffer (Beispielsweise: tcpdump oder tcpview ) dieses abhören. 2.2 Welche Aspekte müssen für die Geheimhaltung von gespeicherten / übertragenen Daten gegeben sein? (Kryptographie) Authentizität: Die Zusicherung, daß die Instanz, die eine Nachricht gesendet hat, auch die ist, die sie vorgibt zu sein. Vertraulichkeit: Die Zusicherung, daß nur eine berechtigte Person die ihm zugesendete vertrauliche Nachricht lesen kann. Integrität: Die Zusicherung, daß eine Nachricht nicht unbemerkt verändert worden ist. Verbindlichkeit: Die Zusicherung, daß der Absender einer Nachricht das Absenden seiner Nachricht bzw. der Empfänger den Empfang der Nachricht nicht nachträglich leugnen kann. 3

6 2.3 Welche Sicherheitsmaßnahmen bietet LDAP v.3? Um eine gesicherte Kommunikation zwischen dem LDAP-Server und dem Client- Programm zu realisieren stehen mehrere Möglichkeiten zur Auswahl. Diese können je nach Sensibilität der geheimzuhaltenden Daten gewählt werden. Anmeldung über Passwort ohne Verschlüsselung OpenSSL implementiert die Netzwerkprotokolle SSL (Secure Sockets Layer) und TLS (Transport Layer Security). Datenpakete werden mit SSL gekapselt SSL ist ein Public-Key-Verschlüsselungsverfahren. Bei der Verschlüsselung mit einem Public-Key-Verschlüsselungsverfahren werden zur Verschlüsselung und zur Entschlüsselung unterschiedliche Schlüssel verwendet. Diese Schlüsselpaare bestehen aus einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel und werden von dem Empfänger der vertraulichen Nachrichten erzeugt. Der öffentliche Schlüssel wird vom Empfänger auf einem öffentlich zugänglichen Server hinterlegt. Wenn ihm jemand eine vertrauliche Nachricht zukommen lassen will, so nimmt diese Person den öffentlichen Schlüssel aus dem Schlüsselspeicher und verschlüsselt damit die vertrauliche Nachricht. Diese Nachricht kann nun von niemandem, bis auf Ausnahme des Besitzers des privaten Schlüssels, entschlüsselt werden. Allerdings kann auch der Besitzer des privaten Schlüssels mit seinem Schlüssel Nachrichten verschlüsseln. Diese Nachricht wäre dann von allen lesbar, die den öffentlichen Schlüssel besitzen. Somit wird sichergestellt, dass die Nachricht nur von einem bestimmten Absender stammen kann, da sonst keiner den geheimen Schlüssel kennt. 4

7 CA (Certificate Authority) Ein weiterer Anwendungsfall des Public-Key-Verfahrens ist die Authentifizierung von Usern. Kommuniziert man beispielsweise mit Partnern und möchte man deren Identität überprüfen, kann man dies über deren, von einer CA zertifizierten Zertifikate, tun. Diese Instanz stellt das Bindeglied zwischen den Kommunikationspartnern dar. Beide Partner müssen praktisch dieser Instanz vertrauen und besitzen deren Zertifikat. Bevor eine CA ein Zertifikat zertifiziert und somit als vertrauenswürdig einstuft, werden das Zertifikat und die eingetragenen Daten sorgfältig geprüft. Findet ein Verbindungsaufbau statt, so verifizieren beide Seiten die übermittelten Zertifikate mithilfe des CA-Zertifikates. Verifizieren bedeutet hierbei, zu prüfen, ob die digitale Signatur der CA unter dem Zertifikat des Kommunikationspartners korrekt ist. Man kann Zertifikate also als elektronische Ausweise ansehen. 5

8 SASL (Simple Authentication and Security Layer) Der Simple Authentication and Security Layer ermöglicht verbindungsorientierten Protokollen, Anwender zu authentifizieren und oberhalb der Internet Protocol Transportschicht Datenpakete verschlüsselt zu transportieren. Verbindungsorientierte Protokolle sind z.b. SMTP, FTP, POP3, IMAP, LDAP. * Das SASL-Protokoll besteht aus mehreren Interaktionen. Diese werden von den speziellen Verfahren gesteuert. * Ein SASL-Client und ein SASL-Server einigen sich auf ein Verfahren Die Authentifizierung der Anwender und die Verschlüsselung des Datentransportes erfolgt durch definierte Mechanismen, wie z.b. CRAM-MD5, DIGEST-MD5 und GSSAPI. SASL-Mechanismen müssen bei der Internet Assigned Numbers Authority (IANA) registriert werden. Die Request For Comments (RFC2222) beschreibt neben den erwähnten Mechanismen auch die Möglichkeit der Authentifizierung durch einen Proxy User, also durch eine dritte Identität, die als Statthalter für den realen Anwender agiert. 6

9 3 Installation und Konfiguration von LDAPS 3.1 Installationsvoraussetzug Folgende Software wird benötigt: OpenLDAP (www.openldap.org) OpenSSL (www.openssl.org) Bei der Installationsanleitung wird von folgenden Voraussetzungn ausgegeangen: 1. LDAP wurde auf dem Installationsechner bereits installiert und konfiguriert. 2. Es wird nur vom Installationsrechner selbst auf das eigene LDAP-Verzeichnis zugegriffen. Ist dem nicht so, ist im Nachfolgenden localhost durch einen FQDN( Full Qualified Domain Name ) zu ersetzen. 7

10 3.2 Installation und Konfiguration von OpenSSL Installation der benötigten Debian Pakete Als ersten Schritt installiert man das benötigte OpenSSL-Paket mit: apt-get install openssl Die aktuelle Version ist: OpenSSL 0.9.7e. Zum heutigen Zeitpunkt liegen keine bekannten Sicherheitslücken, die gegen den Einsatz von OpenSSL sprechen könnten, vor Erstellen einer Zertifizierungsstelle (CA) Wir benötigen eine eigene CA um das später erstellte Zertifikat signieren zu lassen. Eine CA erstellt man folgendermaßen: In den Ordner /usr/lib/ssl/misc wechseln Das Shellskript./CA.sh -newca ausführen Folgende Fragen müssen beantwortet werden: CA Certificate Name: keiner (Enter drücken, neu erstellen) Pass phrase: beliebig (allerdings gut merken, wird bei jeder Signierung benötigt) Country Name: DE State: Germany Locality Name: Worms Organization Name: FH-Worms Organization Unit Name: Linuxlounge Name: localhost bzw. FQDN (z.b.: gw1.linuxlounge.it.fh-worms.de) Die Zertifizierungstelle (CA) ist somit eingerichtet und befindet sich um Unterordner democa/ Zertifikatantrag erstellen Um ein Zertifikat zu bekommen, müssen wir einen Zertifikatantrag stellen und diesen dann signieren lassen. In den Ordner /usr/lib/ssl/misc wechseln Den Befehl openssl req -new -keyout newkey.pem -out newreq.pem -days 365 ausführen 8

11 Folgende Fragen müssen beantwortet werden: CA Certificate Name: keiner (Enter drücken, neu erstellen) Pass phrase: beliebig (allerdings gut merken, wird bei jeder Signierung benötigt) Country Name: DE State: Germany Locality Name: Worms Organization Name: FH-Worms Organization Unit Name: Linuxlounge Name: localhost bzw. FQDN (z.b.: gw1.linuxlounge.it.fh-worms.de) Die beiden nächsten Fragen über extra Attribute leer lassen Zertifikat genehmigen und signieren lassen Zuerst in den Ordener /usr/lib/ssl/misc wechseln. Mit dem Befehl openssl ca -policy policy anything -out newcert.pem -infiles newreq.pem wird der Zertifikatsantrag signiert. Dazu muß man die Passphrase der CA eingeben und die zwei folgenden Fragen mit [y] beantwortet werden Zertifikat anzeigen lassen Mit dem Befehl openssl x509 -in ldap.crt -noout text kann man sich das eben erstellte Zertifikat anzeigen lassen. Falls es nicht angeziegt wird, ist in den vorangegangenen Schritten, etwas falsch gemacht worden Zertifikat testen Dieser Schritt ist optional und hilft bei der Fehlersuche im Zertifikat. Der Befehl openssl verify -CAfile /usr/lib/ssl/misc/democa/cacert.pem ldap.crt liefert OK wenn das Zertifikat in Ordnung, oder eine Fehlermeldung wenn dem nicht so ist. 9

12 3.2.7 Key ohne Passphrase erstellen Mit dem Befehl openssl rsa -in newkey.pem > new.key wird die Passpharse aus dem Zertifikatschlüssel entfernt. Dieser Schritt ist notwendig um den automatischen Start von LDAP zu ermöglichen, da die Passphrase nicht mehr nachgefragt wird Übersicht der bereits erstellten Dateien Zum Abschluß der Konfiguration von OpenSSL, hier nochmal einen Überblick über die Dateien die erstellt wurden. newreq.pem (Zertifikationantrag) newcert.pem (signiertes Zertifikat) newkey.pem (Privatekey zum Zertifikat) new.key (Key ohne Passphrase) cacert.pem (Zertifikat der CA) 10

13 3.3 Konfiguration von LDAP Umkopieren der benötigten Zertifikatsdateien Im ersten Schritt müssen die eben erstellten Zertifikatsdateien umkopiert werden: cp /usr/lib/ssl/misc/democa/cacert.pem /etc/ldap/ca.cert cp /usr/lib/ssl/misc/newcert.crt /etc/ldap/server.cert cp /usr/lib/ssl/misc/new.key /etc/ldap/server.key Anpassen des LDAP-Servers Es müssen folgende Änderungen in der Konfigurationsdatei textbf /etc/ldap/slapd.conf des LDAP-Servers vorgenommen werden. Am besten sollen diese direkt unter loglevel 0 eingefügt werden: #SSL/TLS TLSCertificateFile /etc/ldap/server.cert TLSCACertificateFile /etc/ldap/ca.cert TLSCertificateKeyFile /etc/ldap/server.key TLSCipherSuite HIGH:MEDIUM+SSLv2+SSLv3+TLSv1 TLSVerifyClient never Durch TLSVerifyClient 0 wird vom Client kein Zertifikat verlangt, also haben wir serverseitiges SSL Anpassen des LDAP-Clients Es müssen folgende Punkte in die Konfigurationsdatei textbf /etc/ldap/ldap.conf des LDAP-Clients hinzugefügt werden. TLS REQCERT never TLS CACERT /etc/ldap/ca.cert TLS CACERTDIR /etc/ldap Analog zur Serverseite, können auch clientseitig Zertifikate erstellt werden. In unserem Fall haben wir uns allerdings auf serverseitiges SSL beschränkt. 11

14 3.4 Starten des LDAPS-Servers Der LDAPS-Server läßt sich mit dem Befehl slapd -h ldaps://localhost -d1 starten. 3.5 LDAPS testen Wenn der Start problemlos verlaufen ist, können wir die Funktionalität des LDAPS- Servers mit folgenden Befehlen testen: netstat -l zeigt die listenen Ports des Installationsrechners. Dort ist LDAPS bzw. die Portnummer 636 des Servers zu sehen. ldapsearch -x -b dc=worms,dc=de -H ldaps://localhost/ Mit diesem Befehl startet der Client eine Suchanfrage an den Server. Dieser sollte ein Ergebnis zurückliefern. 3.6 Änderung von NSS und PAM Damit die Useranmeldung des LDAP-Praktikums via SSL geschieht, müssen noch Änderungen an den folgenden Dateien vorgenommen werden: /etc/libnss-ldap.conf /etc/pam ldap.conf Aus der Zeile #uri ldaps:// muss das Kommentarzeichen entfernt werden. 12

15 4 Quellenverzeichnis Grundlagen der Kryptographie aus der Diplomarbeit von Sandro Streets, FH Frankfurt, Script zur Datenschutz-Vorlesung, Prof Dr. Schroll, FH Worms, https://www-i.fhworms.de/ schroll/skript Datenschutz/ OpenLDAP 2.2 Administrationsguide, OpenSSL-Homepage, LDAPS-HowTo, LDAPS-Vortrag, Jens Festag, Ss2004, FH Worms, ftp://ftp.ruppert.de 13

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