home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1997 December / Internet_Info_CD-ROM_Walnut_Creek_December_1997.iso / drafts / draft_ietf_j_p / draft-ietf-otp-ext-01.txt < prev    next >
Text File  |  1996-10-30  |  21KB  |  641 lines

  1.  
  2.  
  3. INTERNET DRAFT                                              Craig Metz
  4. draft-ietf-otp-ext-01.txt                               Kaman Sciences
  5. November 1, 1996
  6.  
  7.  
  8.                         OTP Extended Responses
  9.  
  10.  
  11. STATUS OF THIS MEMO
  12.  
  13.   This document is an Internet Draft. Internet Drafts are working
  14.   documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its Areas
  15.   and Working Groups. Note that other groups may also distribute
  16.   working documents as Internet Drafts.
  17.  
  18.   Internet Drafts are draft documents valid for a maximum of six
  19.   months. Drafts may be updated, replaced, or obsoleted by other
  20.   documents at any time. It is not appropriate to use Internet Drafts
  21.   as reference material or to cite them other than as a "working
  22.   draft" or "work in progress."
  23.  
  24.   To learn the current status of any Internet Draft, please check the
  25.   1id-abstracts.txt listing contained in the Internet-Drafts Shadow
  26.   Directories on ftp.is.co.za (Africa), ds.internic.net (US East
  27.   Coast), nic.nordu.net (Europe), ftp.isi.com (US West Coast), or
  28.   munnari.oz.au (Pacific Rim).
  29.  
  30.   The distribution of this Internet Draft is unlimited. It is filed as
  31.   <draft-ietf-otp-ext-01.txt> and it expires on May 1, 1997.
  32.  
  33. 1.0 ABSTRACT
  34.  
  35.   This document provides a specification for a type of response to an
  36.   OTP [RFC 1938] challenge that carries explicit indication of the
  37.   response's encoding. Codings for the two mandatory OTP data formats
  38.   using this new type of response are presented. This document also
  39.   provides a specification for a response that allows OTP generator to
  40.   request that a server re-initialize a sequence and change parameters
  41.   such as the secret pass phrase.
  42.  
  43. 2.0 CONVENTIONS, TERMS, and NOTATION
  44.  
  45.   This document specifies the data formats and software behaviors
  46.   needed to use OTP extended responses. The data formats are described
  47.   three ways: using an ad-hoc UNIX manual page style syntax, using
  48.   augmented BNF described in sections two and three of RFC
  49.   822[RFC822], and by examples. Should there be any conflict between
  50.   these descriptions, the augmented BNF takes precedence. The software
  51.   behaviors are described in words, and specific behavior compliance
  52.   requirements are itemized using the requirements terminology
  53.   described in section four of RFC 1938.
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60. C. Metz                                                       [Page 1]
  61.  
  62. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  63.  
  64.  
  65. 3.0 EXTENDED RESPONSES
  66.  
  67.   This document builds on the protocol and terminology specified in
  68.   RFC 1938 and assumes that you have already read this document and
  69.   understand its contents.
  70.  
  71.   An extended response is a single line of printable text terminated
  72.   by a new line sequence appropriate for the context of its use (e.g.,
  73.   ASCII CR followed by ASCII LF). It contains two or more tokens that
  74.   are separated with a single colon (':') character. The first token
  75.   contains a type specifier that indicates the format of the rest of
  76.   the response. The tokens that follow are argument data for the OTP
  77.   extended response. At least one token of data MUST be present.
  78.  
  79.   Syntax
  80.  
  81.   In UNIX manual page like syntax, the general form of an extended
  82.   response could be described as:
  83.  
  84.      <type-specifier>:<arg1>[:<arg2>[:...]]
  85.  
  86.   In augmented BNF syntax, the syntax of the general form of an
  87.   extended response is:
  88.  
  89.   extended-response = type 1*(":" argument) newline
  90.   type              = token
  91.   argument          = token
  92.   token             = 1*<any CHAR except ":" and CTLs>
  93.   newline           = CRLF / CR / LF / <other appropriate new line sequence>
  94.  
  95.   An example of the extended response using a mythical type named
  96.   "foo" is:
  97.  
  98.   foo:some data:some more data:12345
  99.  
  100.   Requirements
  101.  
  102.   A server compliant with this specification:
  103.  
  104.     1. MUST be able to receive and parse the general form of an extended
  105.        response
  106.     2. MUST process the type field in a case-insensitive manner
  107.     3. MUST reject any authentication attempt using an extended response
  108.        if it does not support that type of response
  109.     4. SHOULD provide an appropriate indication to the generator if the
  110.        response was rejected because of (3)
  111.     5. MUST limit the length of the input reasonably
  112.     6. MUST accept otherwise arbitrary amounts of whitespace wherever a
  113.        response allows it
  114.     7. MUST be able to receive and correctly process standard OTP
  115.        responses
  116.  
  117.  
  118. C. Metz                                                       [Page 2]
  119.  
  120. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  121.  
  122.  
  123.  
  124.   A generator compliant with this specification:
  125.  
  126.     1. SHOULD have an option that selects whether standard or extended
  127.        responses are generated
  128.     2. SHOULD make (1) easily available to the end user
  129.     3. SHOULD be configurable on a per-server or per-seed basis
  130.     4. MUST be able to generate standard OTP responses
  131.     5. SHOULD initially default to using standard responses
  132.     6. MUST generate the type field in lower case
  133.  
  134.  
  135. 4.0 THE "HEX" AND "WORD" RESPONSES
  136.  
  137.   There exists a very rare case in which a standard OTP response could
  138.   be a valid coding in both the hexadecimal and six-word formats. An
  139.   example of this is the response "ABE ACE ADA ADD BAD A."  The
  140.   solution to this problem mandated by the OTP specification is that
  141.   compliant servers MUST attempt to parse and verify a standard
  142.   response in both hexadecimal and six-word formats and must consider
  143.   the authentication successful if either succeeds.
  144.  
  145.   This problem can be solved easily using extended responses. The
  146.   "hex" response and the "word" response are two response types that
  147.   encode an OTP in an extended response that explicitly describes the
  148.   encoding. These responses start with a type label of "hex" for a
  149.   hexadecimal OTP and "word" for a six-word coded OTP. These responses
  150.   contain one argument field that contains a standard OTP response
  151.   coded in the indicated format.
  152.  
  153.   Syntax
  154.  
  155.   In UNIX manual page like syntax, the format of these responses could
  156.   be described as:
  157.  
  158.      hex:<hexadecimal number>
  159.      word:<six dictionary words>
  160.  
  161.   In augmented BNF syntax and with the definitions already provided,
  162.   the syntax of these responses is:
  163.  
  164.      hex-response = "hex:" hex-64bit newline
  165.      hex-64bit    = 16(hex-char *LWSP-char)
  166.      hex-char     = ("A" / "B" / "C" / "D" / "E" / "F" /
  167.                      "a" / "b" / "c" / "d" / "e" / "f" /
  168.                      "0" / "1" / "2" / "3" / "4" / "5" /
  169.                      "6" / "7" / "8" / "9")
  170.  
  171.      word-response = "word:" word-64bit newline
  172.      word-64bit    = 6(otp-word 1*LWSP-char)
  173.      otp-word      = <any valid word in the standard OTP coding dictionary>
  174.  
  175.  
  176. C. Metz                                                       [Page 3]
  177.  
  178. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  179.  
  180.  
  181.  
  182.   Examples of these responses are:
  183.  
  184.        hex:8720 33d4 6202 9172      word:VAST SAUL TAKE SODA SUCH BOLT
  185.  
  186.   Requirements
  187.  
  188.   A server compliant with this specification:
  189.  
  190.      1. MUST treat all arguments in a case-insensitive manner
  191.  
  192.   A generator compliant with this specification:
  193.  
  194.     1. MUST generate otp-word tokens in upper case with single spaces
  195.        separating them
  196.     2. MUST generate hexadecimal numbers using only lower case for
  197.        letters
  198.  
  199. 5.0 THE "INIT" AND "INIT-WORD" RESPONSES
  200.  
  201.   The OTP specification requires that implementations provide a means
  202.   for a client to re-initialize or change its OTP information with a
  203.   server but does not require any specific protocol for doing it.
  204.   Implementations that support the OTP extended responses described in
  205.   this document MUST support the response with the "init" and "init-
  206.   word" type specifiers, which provide a standard way for a client to
  207.   re-initialize its OTP information with a server. This response is
  208.   intended to be used only by automated clients. Because of this, the
  209.   primary form of this reponse uses the hexadecimal encoding for
  210.   binary data. It is possible for a user to type in an "init" or
  211.   "init-word" response. However, there is enough data that would need
  212.   to be typed that the six-word coding does not make typing this
  213.   response much easier.
  214.  
  215.   Syntax
  216.  
  217.   In UNIX manual page like syntax, the format of these responses could
  218.   be described as:
  219.  
  220.   init:<old-OTP>:<new-params>:<new-OTP>[:<check-update>:<check-value>]
  221.   init-word:<old-OTP>:<new-params>:<new-OTP>[:<check-update>:<check-
  222.   value>]
  223.  
  224.   In augmented BNF syntax and with the definitions already provided,
  225.   the syntax of the "init" response is:
  226.  
  227.   init-response   = "init:" old-OTP ":" new-params ":" new-OTP
  228.                     1*0(":" check-update ":" check-value) newline
  229.  
  230.   old-OTP         = hex-64bit
  231.   new-OTP         = hex-64bit
  232.  
  233.  
  234. C. Metz                                                       [Page 4]
  235.  
  236. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  237.  
  238.  
  239.   check-update    = hex-64bit
  240.   check-value     = hex-64bit
  241.  
  242.   new-params      = algorithm SPACE sequence-number SPACE seed
  243.   algorithm       = "md4" / "md5" / "sha1"
  244.   sequence-number = 4*3DIGIT
  245.   seed            = 16*1(ALPHA / DIGIT)
  246.  
  247.   In augmented BNF syntax and with the definitions already provided,
  248.   the syntax of the "init-word" response is:
  249.  
  250.   init-word-response = "init-word:" old-OTP ":" new-params ":" new-OTP
  251.                     1*0(":" check-update ":" check-value) newline
  252.  
  253.   old-OTP         = word-64bit
  254.   new-OTP         = word-64bit
  255.   check-update    = word-64bit
  256.   check-value     = word-64bit
  257.  
  258.   new-params      = algorithm SPACE sequence-number SPACE seed
  259.   algorithm       = "md4" / "md5" / "sha1"
  260.   sequence-number = 4*3DIGIT
  261.   seed            = 16*1(ALPHA / DIGIT)
  262.  
  263.   Note that all appropriate fields for the "init" response MUST be
  264.   hexadecimally coded and that all appropriate fields for the "init-
  265.   word" response MUST be six-word coded.
  266.  
  267.   Examples of these responses are:
  268.  
  269.   init:f6bd 6b33 89b8 7203:md5 499 ke6118:23d1 b253 5ae0 2b7e
  270.   init:c9b2 12bb 6425 5a0f:md5 499 ke0986:fd17 cef1 b4df 093e:
  271.   6e1e faa6 b7d1 a43f:4c72 33b7 101a 7e62
  272.  
  273.   init-word:MOOD SOFT POP COMB BOLO LIFE:md5 499 ke1235:
  274.   ARTY WEAR TAD RUG HALO GIVE
  275.   init-word:END KERN BALM NICK EROS WAVY:md5 499 ke1235:
  276.   BABY FAIN OILY NIL TIDY DADE:DIG DIVE SUNG HORN SWAG GAP:
  277.   GUT RODE CAKE ROY DATA GOER
  278.  
  279.   (Note that all of these responses are one line. Due to their length,
  280.   they had to be split into multiple lines in order to be included
  281.   here. These responses MUST NOT span more than one line in actual
  282.   use)
  283.  
  284.   Description of Fields
  285.  
  286.   The old-OTP field contains a hexadecimally coded response to the OTP
  287.   challenge. The new-params field contains the parameters for the
  288.   client's new requested challenge and the new-OTP field contains a
  289.   hexadecimally coded response to that challenge. If the re-
  290.  
  291.  
  292. C. Metz                                                       [Page 5]
  293.  
  294. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  295.  
  296.  
  297.   initialization is successful, a server MUST store the new OTP in its
  298.   database as the last successful OTP received and the sequence number
  299.   in the next challenge presented by the server MUST be one less than
  300.   the sequence number specified in the new-params field.
  301.  
  302.   The check-update and check-value fields provide a simple defense
  303.   against active attacks. This is not intended to provide a high level
  304.   of security.  It is intended to make it significantly more difficult
  305.   for an active attacker to interfere with the OTP re-initialization
  306.   process and thus set the OTP sequence and/or secret pass phrase to a
  307.   value chosen by the attacker.  The check fields are optional. They
  308.   require that a server store data that is secret for purposes of the
  309.   re-initialization. This is unacceptable in some circumstances. Also,
  310.   some sites may already employ other security solutions that already
  311.   eliminate active attacks (e.g., IP Security [RFC1825]).
  312.  
  313.   These fields use a "check key" that is derived from a seed and the
  314.   secret pass phrase. The OTP system prepares them for iteration by
  315.   concatenating them and running them through a hash function. The
  316.   check key is generated the same way, except that the order of the
  317.   secret pass phrase and seed is reversed. If the secret pass phrase
  318.   and seed are the same, the hash result could be used to generate OTP
  319.   responses. Therefore, servers and generators MUST specifically
  320.   disallow the secret pass phrase to be the same as the seed. For re-
  321.   initialization methods that only supply the server with an OTP
  322.   result, this can be accomplished by generating an OTP using the same
  323.   sequence number and seed as the generator used and setting the
  324.   secret pass phrase equal to the seed. If the resulting OTP is the
  325.   same as the OTP supplied by the generator, then the server MUST
  326.   reject it. For re-initialization on the console or with another
  327.   secure channel that allows the user to supply the server with the
  328.   secret pass phrase as cleartext, this check can be made by a simple
  329.   string comparison.
  330.  
  331.   The check-update field contains the exclusive-OR (XOR) of the check
  332.   key generated from the current seed and secret pass phrase with the
  333.   check key generated from the new seed and secret pass phrase. This
  334.   allows any party that knows the current check key -- which is
  335.   considered secret data -- to derive the new check key.
  336.  
  337.   The check-value field contains the result of a standard envelope
  338.   message authentication code using the OTP folded hash function.
  339.   This is the result of running the folded hash function over the
  340.   concatenation of:
  341.  
  342.      1. current check key
  343.      2. current-OTP
  344.      3. new-params (string)
  345.      4. new-OTP
  346.      5. check-update
  347.      6. current check key
  348.  
  349.  
  350. C. Metz                                                       [Page 6]
  351.  
  352. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  353.  
  354.  
  355.  
  356.   The new-params field is hashed as a string the same way that a seed
  357.   or secret pass phrase would be. All other field values are hashed in
  358.   their uncoded binary forms, in network byte order and without any
  359.   padding.
  360.  
  361.   Requirements
  362.  
  363.   A server compliant with this specification:
  364.  
  365.     1. MAY refuse to accept any init responses that do not carry the
  366.        active attack protection values
  367.     2. MAY refuse to accept any init responses for a user if it does not
  368.           have a check value in its database
  369.     3. MUST remove the init response check value from its database if
  370.        the secret pass phrase or seed change using any mechanism that does not
  371.        implement check values exactly the same way as the init
  372.        response
  373.     4. MUST NOT allow a user to use the same value for their seed and
  374.        secret pass phrase
  375.     5. MUST make the above check for all (re-)initialization methods
  376.        they support
  377.     6. MUST disable all OTP access to any principal whose sequence
  378.        number would be less than one
  379.     7. MUST handle the case where the old-OTP is valid but the active
  380.        attack protection check fails by acting as if the old-OTP
  381.        were provided as a standard response. That is, the next
  382.        challenge will contain the current seed and one less than the
  383.        current sequence number.
  384.     8. SHOULD allow a user to use the simple active attack protection
  385.        provided by the check-update and check-value fields
  386.     9. SHOULD require that this protection be used if it has a check
  387.        value in its database for the current secret pass phrase and seed
  388.    10. MUST perform the verification steps for the active attack
  389.        protection if it has a check value in its database for the old
  390.        secret pass phrase and seed and active attack protection information is
  391.        provided in the response
  392.    11. MUST NOT re-initialize the sequence if (10) fails, even if the
  393.        use of active attack protection is not mandatory
  394.  
  395.   A generator compliant with this specification:
  396.  
  397.     1. MUST NOT allow a user to use the same value for their seed and
  398.        secret pass phrase
  399.     2. MUST take specific steps to prevent infinite loops of
  400.        re-initialization attempts in case of failure
  401.     3. SHOULD provide the user with some indication that the
  402.        re-initialization is taking place
  403.     4. SHOULD support the simple active attack protection
  404.     5. SHOULD NOT do a re-initialization without the user's permission,
  405.        either for that specific instance or as a configuration option
  406.  
  407.  
  408. C. Metz                                                       [Page 7]
  409.  
  410. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  411.  
  412.  
  413.     6. SHOULD NOT retry a failed re-initialization without a user's
  414.        permission
  415.     7. MUST refuse to generate OTPs with a sequence number below one
  416.  
  417. 6.0 SECURITY CONSIDERATIONS
  418.  
  419.   All of the security considerations for the OTP system also apply to
  420.   the OTP system with extended responses.
  421.  
  422.   The re-initialization response provides a means of protection
  423.   against active attacks. It is not meant to defeat well-funded and
  424.   well-skilled adversaries.  This protection is not a substitute for
  425.   stronger measures such as IP Security.
  426.  
  427.   The active attack protection requires that shared secret information
  428.   be stored on the server. It is the responsibility of the server to
  429.   keep that information secret. Disclosure of the secret data reduces
  430.   the security of the re-initialization response with active attack
  431.   protection to that of the response without it (the user's secret
  432.   pass phrase is not compromised, but an attacker could substitute a
  433.   different secret pass phrase).
  434.  
  435. 7.0 ACKNOWLEDGEMENTS
  436.  
  437.   Like rfc 1938, the protocol described in this document was created
  438.   by contributors in the IETF OTP working group. Specific
  439.   contributions were made by Neil Haller, who provided input on the
  440.   overall design requirements of a re-initialization protocol, Denis
  441.   Pinkas, who suggested an active attack defense mechanism that is
  442.   used here with minor modifications, and Phil Servita, who opened the
  443.   debate with the first real protocol proposal and provided lots of
  444.   specific input on the design of this and earlier protocols.
  445.  
  446.   Randall Atkinson and Ted T'so also contributed their views to
  447.   discussions about details of the protocol extensions in this
  448.   document.
  449.  
  450. 8.0 REFERENCES
  451.  
  452.   [RFC 822]   David H. Crocker, Standard for the Format of ARPA
  453.               Internet Text Messages, "Request for Comments (RFC)
  454.               822", August 13, 1982.
  455.  
  456.   [RFC 1825]  R. Atkinson, Security Architecture for the Internet
  457.               Protocol, "Request for Comments (RFC) 1825", August 9,
  458.               1995.
  459.  
  460.   [RFC1938]   N. Haller and C. Metz, A One-Time Password System,
  461.               "Request for Comments (RFC) 1938", Bellcore and Kaman
  462.               Sciences Corporation, May 1996.
  463.  
  464.  
  465.  
  466. C. Metz                                                       [Page 8]
  467.  
  468. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  469.  
  470.  
  471. 9.0 Author's Address
  472.  
  473.   Craig Metz
  474.   Kaman Sciences Corporation
  475.   For NRL Code 5544
  476.   4555 Overlook Avenue, S.W.
  477.   Washington, DC, 20375-5337, USA
  478.  
  479.   Email: cmetz@itd.nrl.navy.mil
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506.  
  507.  
  508.  
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516.  
  517.  
  518.  
  519.  
  520.  
  521.  
  522.  
  523.  
  524. C. Metz                                                       [Page 9]
  525.  
  526. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  527.  
  528.  
  529.                  Appendix   -    Reference Responses
  530.  
  531.  
  532. The following responses were generated by the One-Time Passwords in
  533. Everything (OPIE) 2.3 implementation of the extended responses
  534. described here.
  535.  
  536. All of these are responses to the challenge:
  537.  
  538.      otp-md5 499 ke1234
  539.  
  540. Note that the re-initialization responses use the same secret pass
  541. phrase for new and current and a new seed of "ke1235". Also, these
  542. responses have been split for formatting purposes into multiple lines;
  543. they MUST NOT be multiple lines in actual use.
  544.  
  545. The secret pass phrase for these responses is:
  546.  
  547.      This is a test.
  548.  
  549. The OTP standard hexadecimal response is:
  550.  
  551.      5bf0 75d9 959d 036d
  552.  
  553. The OTP standard six-word response is:
  554.  
  555.      BOND FOGY DRAB NE RISE MART
  556.  
  557. The OTP extended "hex" response is:
  558.  
  559.      hex:5bf0 75d9 959d 036f
  560.  
  561. The OTP extended "word" response is:
  562.  
  563.      word:BOND FOGY DRAB NE RISE MART
  564.  
  565. The OTP extended "init" response without active attack protection is:
  566.  
  567.      init:5BF0 75D9 959D 036F:md5 499 ke1235:3712 DCB4 AA53 16C1
  568.  
  569. The OTP extended "init-word" response without active attack protection
  570. is:
  571.  
  572.      init-word:BOND FOGY DRAB NE RISE MART:md5 499 ke1235:
  573.      RED HERD NOW BEAN PA BURG
  574.  
  575. The OTP extended "init" response with active attack protection is:
  576.  
  577.      init:5BF0 75D9 959D 036F:md5 499 ke1235:3712 DCB4 AA53 16C1:
  578.      6E00 18AF 5582 73DE:E69E 1812 2A85 9DB6
  579.  
  580.  
  581.  
  582. C. Metz                                                      [Page 10]
  583.  
  584. INTERNET DRAFT          OTP Extended Responses        November 1, 1996
  585.  
  586.  
  587. The OTP extended "init-word" response with active attack protection
  588. is:
  589.  
  590.      init-word:BOND FOGY DRAB NE RISE MART:md5 499 ke1235:
  591.      RED HERD NOW BEAN PA BURG:CURL ADD NIB LATE MAO TRAY:
  592.      SWUM TUFT AVE BEAU BLUE SICK
  593.  
  594.  
  595.  
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.  
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618.  
  619.  
  620.  
  621.  
  622.  
  623.  
  624.  
  625.  
  626.  
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640. C. Metz                                                      [Page 11]
  641.