id: Гость   вход   регистрация
текущее время 15:43 27/10/2020
Владелец: SATtva (создано 08/03/2007 19:01), редакция от 03/07/2007 21:34 (автор: SATtva) Печать
Категории: криптография, софт, gnupg, аутентификация, эцп, разное, расширения, сообщество
создать
просмотр
редакции
ссылки

Общая спецификация интеграции GnuPG


Оглавление документа:

Задачи


Задачами, решаемыми интеграцией GnuPG, являются:


  1. Валидация загружаемого пользователем (в свой профиль) открытого ключа на корректность с последующим внесением отпечатка в базу данных.
  2. Авторизация (по протоколу запрос-ответ) ряда чувствительных операций: смены пользовательского пароля доступа и почтового адреса.
  3. Защита приватной связи между пользователями сайта.
  4. Защита отправляемого пользователю восстановленного пароля.
  5. Функциональное обеспечение публичного доступа к серверам ключей.
  6. Функциональное обеспечение публичного декодировщика OpenPGP-пакетов.
  7. Проверка цифровых подписей для пользовательских комментариев.

Возможность аутентификации на сайте с помощью протокола запрос-ответ (подписание пользователем строки запроса, сгенерированной сервером) не определяется в числе задач, поскольку, хотя и скрывает пароль от наблюдателя на канале связи, сама по себе не в силах предотвратить несанкционированный доступ к учетной записи пользователя с помощью перехваченных cookie и иными путями. Решение же данной проблемы — SSL — вообще делает подобную схему избыточной, поскольку защищает как реквизиты авторизованной сессии (cookie/SID) при работе с сайтом, так и реквизиты пользователя (логин/пароль) в момент аутентификации.


Тем не менее, список задач остается открыт для дополнений.

Функции


Для решения означенных задач требуется реализовать следующий набор специальных функций. (Общие функции, обеспечивающие ввод/вывод данных, в этом списке не обозначены, и могут быть найдены ниже в исходном тексте класса.)

Загрузка ключа


Загрузка ключа выполняется на странице персональных настроек уже после регистрации и успешного входа в систему. Загрузка на этапе регистрации не имеет смысла по той причине, что HTTP-POST-запрос как целое не подвергается цифровому подписанию, и потому может быть модифицирован злоумышленником, тогда как использование SSL снимает подобные риски и на этапе регистрации, и последующего логина и изменения настроек.


Все этапы загрузки/валидации ключа выполняются в контексте специальной временной связки. Валидация ключа состоит из двух этапов: 1) имеет ли пользователь доступ к закрытой части ключа (это лишь защита от случайной загрузки пользователем чужого ключа, который он в дальнейшем не сможет заменить) и 2) пригоден ли ключ для операций шифрования. Первый этап производится в простом протоколе запрос/ответ и для верификации использует функцию VerifyMsg(). На втором этапе производится вызов CheckPK(). Если ключ удовлетворяет всем условиям, то он перемещается в основную связку сервера.

UploadPK(keyASCII)

Импортирует загруженный ключ на временную связку. Единственный аргумент, keyASCII, представляет собой загруженный пользователем блок открытого ключа, передаваемый в GnuPG через STDIN с параметром --import. Сразу после исполнения вызывается CheckPK(keyID), которая анализирует ключ с целью определения его пригодности для зашифрования.

RecievePK(keyID[, ksURL])

Импортирует ключ с сервера ключей на временную связку. Передает GnuPG указанный пользователем (в профиле) ID ключа в параметре командной строки --recv-keys. Опциональный аргумент ksURL позволяет пользователю задать URL сервера ключей, вместо дефолтного.


После закачки материала с сервера ключей анализирует статус-коды GPG. В случае, если произошла коллизия keyID, и с сервера было загружено более одного ключа, возвращает двумерный массив, содержащий отпечатки и имена всех загруженных ключей, дабы в последствии предложить пользователю выбрать ключ, принадлежащий ему (в этом случае в качестве keyID на вход функции подается уже отпечаток). Если статус-коды показывают импорт только одного ключа, то, как и для предыдущей функции, вызывается CheckPK(keyID).


Хотя вся указанная функциональность реализована, тестирование показало, что большинство серверов ключей не способны корректно обходить коллизии в ID: одни обязывают передавать ID в восьмизначном формате (который и образует коллизию), а другие, хоть и не устанавливают такого требования, все равно возвращают пакеты открытых ключей и главные UserID по их восьмизначным ID, независимо от реальной длины ввода.

AcceptPK(keyID)

Вызывается при импорте ключа в случае положительного ответа CheckPK() и переносит импортированный ключ с временной связки на главную. Использование идентификатора ключа в аргументе функции делает невозможным перенос нескольких ключей на главную связку, даже если пользователь и попытается это сделать (фактически будет импортирован только первый ключ в блоке).

Шифрование данных


Универсальное исполнение обеспечивается одной функцией, что решает как задачу защиты приватных сообщений, так и кода восстановления пароля (при возникновении потребности в шифровании двоичных данных, понадобится дополнительная функция, передающая GnuPG аргумент --no-textmode).

EncryptMsg(plaintext, keyID)

Шифрует произвольное текстовое сообщение. Вызывает GnuPG с параметрами -r <keyID> -e, подает открытый текст через STDIN и возвращает шифртекст, полученный от программы. Следует обратить внимание, что перед вызовом данной функции нужно произвести вызов CheckPK() и проверить, пригоден ли открытый ключ получателя для зашифрования.

Верификация данных

VerifyMsg(data)

Принимает произвольные данные, с которых снимает цифровую подпись (вызов GnuPG: gpg -v; команда --verify не используется, поскольку не возвращает сам заверенный текст). Результаты операции определяются по выданным статус-кодам. Возвращает 1) состояние подписи, 2) отпечаток первичного ключа, 3) метку времени ЭЦП, 4) идентификатор ЭЦП, а также 5) тело подписанного сообщения.

Извлечение ключа


Пользователи должны иметь возможность получать открытые ключи друг друга через страницы профилей. Решение этой побочной задачи обеспечивается единственной функцией.

GetPK(keyID)

Извлекает блок указанного открытого ключа из рабочей связки сервера и подает его на выход (параметры командной строки: --armor --export <keyID>).

Удаление/замена ключа


Для предотвращения замены ключа лицом, получившим несанкционированный доступ к учетной записи пользователя, его удаление из профиля должно быть подтверждено соответствующим закрытым ключом с помощью протокола запрос/ответ (используя VerifyMsg()). Аналогичная процедура предусмотрена для изменения пользовательского пароля и смены почтового адреса, что не позволит захватить аккаунт, не обладая закрытым ключом пользователя.

Функции обслуживания


Набор функций, используемых для обеспечения ряда вышеназванных задач.

CreateToken(procedure)

Генерирует псевдослучайный идентификатор для протокола запрос-ответ (в настоящее время используется при загрузке ключа в профиль и удалении ключа, смене пароля и мэйл-адреса: пользователь своей цифровой подписью должен подтвердить, что обладает закрытой частью ключа или санкционирует производимые изменения). Генерация производится по следующей схеме:

C = T, P, H(S, U, T, P)

где T — метка времени, P — обозначение операции (передается через аргумент функции), S — секретное значение системы, U — идентификатор PHP-сессии пользователя. (В качестве H применяется хэш-функция SHA-1.) Получаемый идентификатор выглядит примерно так:

1179831196|deletepk
251fb1d6718f7042948d77c583e75d5b3b39e52a

Злоумышленник, записавший заверенный идентификатор из прежнего сеанса работы пользователя, будет крайне ограничен в возможностях его использования для выполнения несанкционированных действий. Во-первых, он также должен передать номер сессии, для которой идентификатор был сгенерирован. Во-вторых, поскольку перехват SID в принципе возможен, необходимо повторно передать идентификатор в короткий промежуток времени до его истечения (обычно пять минут). В-третьих, даже при выполнении двух первых условий злоумышленник сможет авторизовать лишь ту операцию, для которой идентификатор был выдан (иными словами, он не сможет с помощью идентификатора на загрузку ключа удалить ключ пользователя из профиля). Изменить параметры идентификатора без знания секрета системы он также не сможет.

ValidateToken(token, procedure, expiry)

После проверки цифровой подписи данная функция проверяет аутентичность заверенного идентификатора. Прежде всего это делается для предотвращения повторной передачи устаревших идентификаторов (аргумент expiry задает время жизни идентификатора) или идентификаторов, использовавшихся в других операциях (определяется аргументом procedure).

CheckPK(keyID)

Парсит сертификат ключа (используются параметры --with-colons --list-public-keys <keyID>) и проверяет следующие условия: 1) ключ содержит по крайней мере один шифровальный подключ и 2) базовый ключ и шифровальный подключ в данный момент действительны. Оба условия не имеют критического значения при загрузке ключа (пользователю выводится только предупреждение), но при восстановлении пароля или отправке зашифрованного приватного сообщения должно привести к неудачному завершению операции.

DeletePK(keyID)

Удаляет открытый ключ с главной связки, например, при необходимости заменить ключ или при удалении учетной записи пользователя из системы.

Реализация


Ограничивающим фактором в реализации схемы выступает запрет стандартной PHP-функции exec() (что является нормой для любого виртуального хостинга). Таким образом, взаимодействие с GnuPG может осуществляться только через интерфейс CGI. Использовать с этой целью CGI-сборку PHP нерационально, поэтому итоговая конструкция представляет собой:


.                   openSpace Engine
    пользовательский уровень, графический интерфейс
                           /\
                           ||
                           \/
               openSpace-GPG engine class
   функциональная прокладка, реализующая необходимый
    набор функций ввода/вывода для взаимодействия с
         GnuPG и проверки результатов операций
                           /\
                           ||
                           \/
                openSpace-GPG CGI wrapper
    простейшая Perl-оболочка, "тупо" вызывающая GnuPG
    с переданными параметрами командной строки и воз-
       вращающая вывод программы верхнему уровню
                           /\
                           ||
                           \/
                   GnuPG executable
     исполняемый файл программы, лежащий за пределами
           публичной www-директории сервера

Временный контекст


Все операции, требующие сохранения временных данных на диске сервера (по существу, это любые операции, поскольку статус-коды и сообщения об ошибках перенаправляются на диск всегда), выполняются в контексте временного каталога, создаваемого конструктором объекта по номеру PHP-сессии пользователя, и удаляемого деструктором объекта по окончании исполнения скрипта. Таким образом, весь парсинг и анализ входных и выходных данных должен производиться в текущем цикле исполнения движка, либо необходимо идти на особые ухищрения, как то сохранение необходимых данных в сессии пользователя (что не рекомендуется).

Класс openSpace-GPG


Основной функциональный класс. Вызов методов напрямую из класса без создания объекта невозможен без отработки конструктора и определения свойств.


Файл конфигурации gpg.conf


Поскольку GnuPG должен работать в полностью автономном режиме, видится необходимым следующий конфигурационный файл. Корректирующие параметры могут быть переданы как аргументы командной строки (например, --no-default-keyring).


CGI-обертка openSpace-GPG


Идея использования пайпа для передачи данных GnuPG из стандартного ввода принадлежит ПэГусеву, за что ему особая благодарность. В остальном обертка не содержит ничего существенного: HTTP-ввод разбирается на пары переменная=значение, вывод GPG открывается как файловый дескриптор и подается на стандартный вывод сервера для последующего перехвата вызывающей программой (конкретно, методом Call() класса; см. выше).


Для защиты от выполнения произвольных команд GnuPG путем прямого вызова скрипта вызывающее приложение должно передать секретное значение (HTTP-переменная pv), равное значению переменной $protection, заданной в скрипте.



 
На страницу: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 След.
Комментарии [скрыть комментарии/форму]
— SATtva (25/04/2007 16:58)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
unknown:
А что будет если?..

Разумная идея. Можете скомпилировать список из десятка серверов?
— SATtva (25/04/2007 21:09)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
ПэГусев:
Не получается загрузить ключ с сервера ldap://keyserver.pgp.com

Получается, если вводить только имя сервера без протокола (хэлпер GnuPG достаточно умён, чтобы самостоятельно определить тип сервера). :-) Кстати, keyserver.pgp.com иногда бывает в дауне — в этом случае загрузить тоже ничего не удастся. Но вообще, конечно, протокол нам нужно вырезать, даже если пользователь по недоразумению его всё-таки указал.
— ПэГусев (27/04/2007 08:36, исправлен 27/04/2007 08:39)   профиль/связь   <#>
комментариев: 112   документов: 8   редакций: 15
Получается, если вводить только имя сервера без протокола (хэлпер GnuPG достаточно умён, чтобы самостоятельно определить тип сервера).

Не подтверждаю:





А через pgpru.com не удается импортировать ключ ни по 8-ми, ни по 16-тизначному ID. С указанием протокола или без:

Ваш открытый ключ не найден на указанном сервере (либо не удалось связаться с сервером); некоторые серверы требуют, чтобы ID ключа был указан в восьмизначном формате, попробуйте повторить поиск по восьмизначному ID, если вводили его в шестнадцатизначном формате. Настройки не были сохранены. Исправьте ошибки и повторите.
— unknown (27/04/2007 09:14)   профиль/связь   <#>
комментариев: 9796   документов: 488   редакций: 5664
Разумная идея. Можете скомпилировать список из десятка серверов?

А может неразумная? Серверов нереально много. И статус их работоспособности непрерывно меняется. Всё время ппоявляются новые, исчезают старые. Всё-таки пользователю придётся оставить свободу выбора из них.
Вот два глобальных списка:

http://www.rossde.com/PGP/pgp_keyserv.html
http://sks-keyservers.net/status/
— SATtva (27/04/2007 16:59)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
А может неразумная? Серверов нереально много.

Не надо все: множество их — просто DNS-алиасы, к тому же в большинстве своём они синхронизируют базы данных. Нужны только самые популярные и стабильные.
— SAttttVVVaaaa (02/05/2007 05:19)   <#>
Для SATtva: я надеюсь что вы получили от меня письма на email и ответите на них.
— SATtva (02/05/2007 11:36)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
SAttttVVVaaaa (spinore), письмо получил, разбираюсь в ситуации.
— spinore (02/05/2007 11:56)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786


понял.
— SATtva (05/05/2007 21:27)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
spinore, serzh,
По поводу смены ключа. Давать загрузить его только один раз неправильно, как уже отметил serzh. У замены с помощью подписания случайной строки в условиях действующей схемы тоже есть проблема: если пользователь по ошибке загрузит в профиль чужой ключ, то уже не сможет его заменить. Решение — это реализовать валидацию ключа на этапе первоначальной загрузки, дабы исключить загрузку чужого ключа. Думаю, этим путём мы и пойдём. Хотя для некоторых пользователей с мандатными системами безопасности (как у unknown'а) это создаст определённые сложности, загрузка/замена ключа выполняется не столь часто, чтобы доводить до раздражения.

ПэГусев,
Точно, я поспешил с ответом. Вот причина проблемы:

Придётся обойтись без LDAP.

unknown,
А что будет если?
1) Предположим пользователь в поле ввода сервера указал нехорошую комманду, которая вызовет непредвиденную ошибку?

Команды теперь корректно фильтруются (изначально здесь действительно была уязвимость), любой некорректный ввод будет просто воспринят как имя сервера. На PHP это выглядит так:


2) Пользователь запустил свой сервер gpg на котором под видом ключа попытается слать некорректные ответы.

С тем же успехом он может попытаться вместо блока ключа вставить в поле ввода какой-нибудь хлам: покуда GPG к этому устойчив, мы не будем иметь никаких проблем. Поскольку перед импортом ключа на связку мы проверяем введённые данные на корректность, подлог будет обнаружен.
— spinore (06/05/2007 02:22, исправлен 06/05/2007 02:24)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786

пользователь по ошибке загрузит в профиль чужой ключ, то уже не сможет его заменить. Решение – это
реализовать валидацию ключа на этапе первоначальной загрузки, дабы исключить загрузку чужого ключа.
Думаю, этим путём мы и пойдём.


Я так и не понял: что должен будет в такой схеме предпринять пользователь в итоге,
чтобы сменить свой ключ?


безопасности

А что это такое – "мандатные системы безопасности"? SeLinux?
— spinore (06/05/2007 02:27)   профиль/связь   <#>
комментариев: 1515   документов: 44   редакций: 5786
Когда два раза подряд редактрую сообщение часто вылезает ошибка:

"Пожалуйста, скопируйте ваши изменения и отредактируйте страницу повторно."

А вообще, links – тяжёлый браузер. И редактирование полей в vim не прикрутить :-(
Когда ж w3m с русским в неюникоде подружится...
— SATtva (06/05/2007 10:01)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
Я так и не понял: что должен будет в такой схеме предпринять пользователь в итоге, чтобы сменить свой ключ?

Подписывать случайную строку. То же самое нужно будет сделать, чтобы разместить ключ изначально.

А что это такое – «мандатные системы безопасности»? SeLinux?

Да, в частности он.

Когда два раза подряд редактрую сообщение часто вылезает ошибка:

«Пожалуйста, скопируйте ваши изменения и отредактируйте страницу повторно.»

Это когда дважды подряд нажимаете Сохранить. Дождитесь, пока Вам покажут отредактированный комментарий. Если нужно отредактировать повторно, снова открывайте правку. Просто, как и любая wiki, сайт контролирует время последней правки документа и не допускает его перезаписи.
— SATtva (22/05/2007 16:41)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
Коллеги, я доработал (а на уровне кода значительно переработал) интерфейс пользовательских настроек. Теперь при загрузке и удалении ключа будет требоваться подтверждение владения его закрытой частью.

К слову, буду благодарен, если просмотрите описание функций (а ещё лучше — код) CreateToken() и ValidateToken() на предмет каких-то недоработок. Тестирование и попытки обхода системы валидации также приветствуются.
— SATtva (22/05/2007 17:33)   профиль/связь   <#>
комментариев: 11552   документов: 1036   редакций: 4094
Кстати, раз уж так далеко зашли (изначально какие-либо функции проверки ЭЦП я вообще не планировал), имеет ли смысл изменить страницу смены пароля, чтобы при наличии в профиле пользователя загруженного открытого ключа изменение пароля также требовало доказательства владения закрытым ключом? Ваши мнения?
— serzh (22/05/2007 22:47)   профиль/связь   <#>
комментариев: 232   документов: 17   редакций: 99
Кстати, раз уж так далеко зашли (изначально какие-либо функции проверки ЭЦП я вообще не планировал), имеет ли смысл изменить страницу смены пароля, чтобы при наличии в профиле пользователя загруженного открытого ключа изменение пароля также требовало доказательства владения закрытым ключом?

ИМХО нужно идти до конца, т.е. ДА.
Или можно реализовать другой подход: авторизация не по паролю, а по подписи случайной строки. Раз в месяц это можно сделать. Хотя лучше оставить выбор за пользователем.
На страницу: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 След.
Ваша оценка документа [показать результаты]
-3-2-1 0+1+2+3