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-pkix-ipki3cmp-04.txt < prev    next >
Text File  |  1997-09-17  |  154KB  |  4,072 lines

  1.  
  2. Internet Draft                           C. Adams (Entrust Technologies)
  3. PKIX Working Group                                      S. Farrell (SSE)
  4. draft-ietf-pkix-ipki3cmp-04.txt
  5. Expires in 6 months                                           Sept. 1997
  6.  
  7.                      Internet Public Key Infrastructure
  8.                       Certificate Management Protocols
  9.  
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.  
  14.    This document is an Internet-Draft.  Internet-Drafts are working 
  15. documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its areas, and 
  16. its working groups.  Note that other groups may also distribute working 
  17. documents as Internet-Drafts. 
  18.  
  19.  
  20.    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of 6 months 
  21. and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any 
  22. time. It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference material 
  23. or to cite them other than as "work in progress." 
  24.  
  25.    To learn the current status of any Internet-Draft, please check the 
  26. "1id-abstracts.txt" listing contained in the Internet-Drafts Shadow 
  27. Directories on ftp.is.co.za(Africa), nic.nordu.net (Europe), 
  28. munnari.oz.au (Pacific Rim), ds.internic.net (US East Coast), or 
  29. ftp.isi.edu (US West Coast). 
  30.  
  31.  
  32.  
  33. Abstract 
  34.  
  35. This is a draft of the Internet Public Key Infrastructure (X.509) 
  36. Certificate Management Protocols. Protocol messages are defined for all 
  37. relevant aspects of certificate creation and management.
  38.  
  39.  
  40. Introduction
  41.  
  42. The layout of this document is as follows:
  43.  
  44. - Section 1 contains an overview of PKI management;
  45. - Section 2 contains discussion of assumptions and restrictions;
  46. - Section 3 contains data structures used for PKI management messages;
  47. - Section 4 defines the functions that are to be carried out in PKI 
  48.   management by conforming implementations;
  49. - Section 5 describes a simple protocol for transporting PKI messages;
  50. - the Appendices specify profiles for conforming implementations and 
  51.   provide an ASN.1 module containing the syntax for all defined 
  52.   messages.
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59. Adams, Farrell                                                 [Page 1]
  60.  
  61. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  62.  
  63.  
  64. 1 PKI Management Overview 
  65.  
  66.   The PKI must be structured to be consistent with the types of 
  67. individuals who must administer it.  Providing such administrators with 
  68. unbounded choices not only complicates the software required but also 
  69. increases the chances that a subtle mistake by an administrator or 
  70. software developer will result in broader compromise. Similarly, 
  71. restricting administrators with cumbersome mechanisms will cause them  
  72. not to use the PKI. 
  73.  
  74.   Management protocols are required to support on-line interactions 
  75. between Public Key Infrastructure (PKI) components.  For example, a 
  76. management protocol might be used between a CA and a client system with 
  77. which a key pair is associated, or between two CAs that cross-certify 
  78. each other. 
  79.  
  80. 1.1 PKI Management Model 
  81.  
  82. Before specifying particular message formats and procedures we first 
  83. define the entities involved in PKI management and their interactions 
  84. (in terms of the PKI management functions required).  We then group 
  85. these functions in order to accommodate different identifiable types of 
  86. end entities. 
  87.  
  88. 1.2 Definitions of PKI Entities 
  89.  
  90.   The entities involved in PKI management include the end entity (i.e.,  
  91. the entity to be named in the subject field of a certificate) and the 
  92. certification authority (i.e., the entity named in the issuer field of a 
  93. certificate). A registration authority may also be involved in PKI 
  94. management. 
  95.  
  96. 1.2.1 Subjects and End Entities 
  97.  
  98. The term "subject" is used here to refer to the entity named in the 
  99. subject field of a certificate; when we wish to distinguish the tools 
  100. and/or software used by the subject (e.g., a local certificate management 
  101. module) we will use the term "subject equipment". In general, the term
  102. "end entity" rather than subject is preferred in order to avoid confusion 
  103. with the field name.
  104.  
  105. It is important to note that the end entities here will include not only 
  106. human users of applications, but also applications themselves (e.g., for 
  107. IP security). This factor influences the protocols which the PKI 
  108. management operations use; for example, application software is far more 
  109. likely to know exactly which certificate extensions are required than 
  110. are human users. PKI management entities are also end entities in the 
  111. sense that they are sometimes named in the subject field of a 
  112. certificate or cross-certificate. Where appropriate, the term "end- 
  113. entity" will be used to refer to end entities who are not PKI management 
  114. entities. 
  115.  
  116.  
  117.  
  118. Adams, Farrell                                                 [Page 2]
  119.  
  120. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  121.  
  122.  
  123. All end entities require secure local access to some information -- at a 
  124. minimum, their own name and private key, the name of a CA which is 
  125. directly trusted by this entity and that CA's public key (or a 
  126. fingerprint of the public key where a self-certified version is 
  127. available elsewhere). Implementations may use secure local storage for 
  128. more than this minimum (e.g., the end entity's own certificate or 
  129. application-specific information). The form of storage will also vary -- 
  130. from files to tamper-resistant cryptographic tokens.  Such local trusted 
  131. storage is referred to here as the end entity's Personal Security 
  132. Environment (PSE). 
  133.  
  134. Though PSE formats are beyond the scope of this document (they are very 
  135. dependent on equipment, et cetera), a generic interchange format for 
  136. PSEs is defined here - a certification response message may be used.
  137.  
  138. 1.2.2 Certification Authority 
  139.  
  140. The certification authority (CA) may or may not actually be a real 
  141. "third party" from the end entity's point of view. Quite often, the CA 
  142. will actually belong to the same organization as the end entities it 
  143. supports. 
  144.  
  145. Again, we use the term CA to refer to the entity named in the issuer 
  146. field of a certificate; when it is necessary to distinguish the software 
  147. or hardware tools used by the CA we use the term "CA equipment". 
  148.  
  149. The CA equipment will often include both an "off-line" component and an 
  150. "on-line" component, with the CA private key only available to the "off-
  151. line" component. This is, however, a matter for implementers (though it 
  152. is also relevant as a policy issue).
  153.  
  154. We use the term "root CA" to indicate a CA that is directly trusted by 
  155. an end entity; that is, securely acquiring the value of a root CA public 
  156. key requires some out-of-band step(s). This term is not meant to imply 
  157. that a root CA is at the top of any hierarchy, simply that the CA in 
  158. question is trusted directly.
  159.  
  160. A "subordinate CA" is one that is not a root CA for the end entity in 
  161. question. Often, a subordinate CA will not be a root CA for any entity 
  162. but this is not mandatory.
  163.  
  164. 1.2.3 Registration Authority 
  165.  
  166. In addition to end-entities and CAs, many environments call for the 
  167. existence of a registration authority (RA) separate from the 
  168. certification authority. The functions which the registration authority 
  169. may carry out will vary from case to case but may include personal 
  170. authentication, token distribution, revocation reporting, name 
  171. assignment, key generation, archival of key pairs, et cetera. 
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177. Adams, Farrell                                                 [Page 3]
  178.  
  179. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  180.  
  181.  
  182. This document views the RA as an optional component - when it is not 
  183. present the CA is assumed to be able to carry out the RA's functions so 
  184. that the PKI management protocols are the same from the end-entity's 
  185. point of view. 
  186.  
  187. Again, we distinguish, where necessary, between the RA and the tools 
  188. used (the "RA equipment"). 
  189.  
  190. Note that an RA is itself an end entity. We further assume that all RAs 
  191. are in fact certified end entities and that RA private keys are usable 
  192. for signing. How a particular CA equipment identifies some end entities 
  193. as RAs is an implementation issue (i.e., this document specifies no 
  194. special RA certification operation). We do not mandate that the RA is 
  195. certified by the CA with which it is interacting at the moment (so one 
  196. RA may work with more than one CA whilst only being certified once). 
  197.  
  198. In some circumstances end entities will communicate directly with a CA 
  199. even where an RA is present. For example, for initial registration 
  200. and/or certification the subject may use its RA, but communicate 
  201. directly with the CA in order to refresh its certificate. 
  202.  
  203.  
  204. 1.3 PKI Management Requirements 
  205.  
  206. The protocols given here meet the following requirements on PKI 
  207. management. 
  208.  
  209.   1. PKI management must conform to ISO 9594-8 and the associated 
  210. amendments (certificate extensions) 
  211.  
  212.   2. PKI management must conform to the other parts of this series. 
  213.  
  214.   3. It must be possible to regularly update any key pair without 
  215. affecting any other key pair.
  216.  
  217.   4. The use of confidentiality in PKI management protocols must be kept 
  218. to a minimum in order to ease regulatory problems.
  219.  
  220.   5. PKI management protocols must allow the use of different industry-
  221. standard cryptographic algorithms, (specifically including RSA, DSA, 
  222. MD5, SHA-1) -- this means that any given CA, RA, or end entity may, in 
  223. principal, use whichever algorithms suit it for its own key pair(s). 
  224.  
  225.   6. PKI management protocols must not preclude the generation of key 
  226. pairs by the end-entity concerned, by an RA, or by a CA -- key 
  227. generation may also occur elsewhere, but for the purposes of PKI 
  228. management we can regard key generation as occurring wherever the key is 
  229. first present at an end entity, RA, or CA. 
  230.  
  231.  
  232.  
  233.  
  234.  
  235.  
  236. Adams, Farrell                                                 [Page 4]
  237.  
  238. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  239.  
  240.  
  241.   7. PKI management protocols must support the publication of 
  242. certificates by the end-entity concerned, by an RA, or by a CA.  
  243. Different implementations and different environments may choose any 
  244. of the above approaches. 
  245.  
  246.   8. PKI management protocols must support the production of CRLs by 
  247. allowing certified end entities to make requests for the revocation of 
  248. certificates - this must be done in such a way that the denial-of-
  249. service attacks which are possible are not made simpler. 
  250.  
  251.   9. PKI management protocols must be usable over a variety of 
  252. "transport" mechanisms, specifically including mail, http, TCP/IP and 
  253. ftp. 
  254.  
  255.   10. Final authority for certification creation rests with the CA; no 
  256. RA or end-entity equipment can assume that any certificate issued by a 
  257. CA will contain what was requested -- a CA may alter certificate field 
  258. values or may add, delete or alter extensions according to its operating 
  259. policy; the only exception to this is the public key, which the CA must 
  260. not modify (assuming that the CA was presented with the public key 
  261. value). In other words, all PKI entities (end-entities, RAs, and CAs) 
  262. must be capable of handling responses to requests for certificates in 
  263. which the actual certificate issued is different from that requested  
  264. (for example, a CA may shorten the validity period requested). 
  265.  
  266.   11. A graceful, scheduled change-over from one non-compromised CA key 
  267. pair to the next (CA key update) must be supported (note that if the 
  268. CA key is compromised, re-initialization must be performed for all 
  269. entities in the domain of that CA). An end entity whose PSE contains 
  270. the new CA public key (following a CA key update) must also be able 
  271. to verify certificates verifiable using the old public key. End 
  272. entities who directly trust the old CA key pair must also be able to 
  273. verify certificates signed using the new CA private key.  (Required for 
  274. situations where the old CA public key is "hardwired" into the end 
  275. entity's cryptographic equipment). 
  276.  
  277.   12. The Functions of an RA may, in some implementations or  
  278. environments, be carried out by the CA itself. The protocols must be 
  279. designed so that end entities will use the same protocol (but, of 
  280. course, not the same key!) regardless of whether the communication is 
  281. with an RA or CA. 
  282.  
  283.   13. Where an end entity requests a certificate containing a given 
  284. public key value, the end entity must be ready to demonstrate 
  285. possession of the corresponding private key value (if this is required 
  286. by the CA/RA with whom the end entity is communicating). This may be 
  287. accomplished in various ways, depending on the type of certification 
  288. request. See Section 2.3, "Proof of Possession of Private Key", for 
  289. details.
  290.  
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295. Adams, Farrell                                                 [Page 5]
  296.  
  297. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  298.  
  299.  
  300. PKI Management Operations 
  301.  
  302.   The following diagram shows the relationship between the entities 
  303. defined above in terms of the PKI management operations. The letters in 
  304. the diagram indicate "protocols" in the sense that a defined set of PKI 
  305. management messages can be sent along each of the lettered lines. 
  306.  
  307.       +---+     cert. publish        +------------+      j
  308.       |   |  <---------------------  | End Entity | <------- 
  309.       | C |             g            +------------+      "out-of-band"
  310.       |   |                            | ^                loading
  311.       | e |                            | |      initial 
  312.       | r |                          a | | b     registration/ 
  313.       | t |                            | |       certification 
  314.       |   |                            | |      key pair recovery 
  315.       | / |                            | |      key pair update 
  316.       |   |                            | |      certificate update 
  317.       | C |  PKI "USERS"               V |      revocation request 
  318.       | R | -------------------+-+-----+-+------+-+------------------- 
  319.       | L |  PKI MANAGEMENT    | ^              | ^ 
  320.       |   |    ENTITIES      a | | b          a | | b 
  321.       |   |                    V |              | | 
  322.       | R |             g   +------+    d       | | 
  323.       | e |   <------------ | RA   | <-----+    | | 
  324.       | p |      cert.      |      | ----+ |    | | 
  325.       | o |       publish   +------+   c | |    | | 
  326.       | s |                              | |    | | 
  327.       | i |                              V |    V | 
  328.       | t |          g                 +------------+   i 
  329.       | o |   <------------------------|     CA     |-------> 
  330.       | r |          h                 +------------+  "out-of-band" 
  331.       | y |      cert. publish              | ^         publication 
  332.       |   |      CRL publish                | | 
  333.       +---+                                 | |    cross-certification 
  334.                                           e | | f  cross-certificate 
  335.                                             | |       update 
  336.                                             | | 
  337.                                             V | 
  338.                                           +------+ 
  339.                                           | CA-2 | 
  340.                                           +------+ 
  341.  
  342.                            Figure 1 - PKI Entities 
  343.  
  344. At a high level the set of operations for which management messages are 
  345. defined can be grouped as follows.
  346.  
  347.   1 CA establishment: When establishing a new CA, certain steps are 
  348. required (e.g., production of initial CRLs, export of CA public 
  349. key).
  350.  
  351.  
  352.  
  353.  
  354. Adams, Farrell                                                 [Page 6]
  355.  
  356. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  357.  
  358.  
  359.   2 End entity initialization: this includes importing a root CA  
  360. public key and requesting information about the options  
  361. supported by a PKI management entity.
  362.  
  363.   3 Certification: various operations result in the creation of new 
  364. certificates:
  365.  
  366.   3.1 initial registration/certification: This is the process whereby 
  367. an end entity first makes itself known to a CA or RA, prior to the CA 
  368. issuing a certificate or certificates for that end entity. The end 
  369. result of this process (when it is successful) is that a CA issues a 
  370. certificate for an end entity's public key, and returns that 
  371. certificate to the end entity and/or posts that certificate in a 
  372. public repository. This process may, and typically will, involve 
  373. multiple "steps", possibly including an initialization of the end 
  374. entity's equipment. For example, the end entity's equipment must be 
  375. securely initialized with the public key of a CA, to be used in 
  376. validating certificate paths.  Furthermore, an end entity typically 
  377. needs to be initialized with its own key pair(s).
  378.  
  379.   3.2 key pair update:  Every key pair needs to be updated regularly  
  380. (i.e., replaced with a new key pair), and a new certificate needs to 
  381. be issued. 
  382.  
  383.   3.3 certificate update: As certificates expire they may be 
  384. "refreshed" if nothing relevant in the environment has changed. 
  385.  
  386.   3.4 CA key pair update: As with end entities, CA key pairs need to 
  387. be updated regularly; however, different mechanisms are required. 
  388.  
  389.   3.5 cross-certification:  An requesting CA provides to a responding 
  390. CA the information necessary for the responding CA to issue a 
  391. cross-certificate.  Note:  this action may be mutual, so that two 
  392. cross-certificates are issued (one in each direction). 
  393.  
  394.   3.6 cross-certificate update: Similar to a normal certificate update 
  395. but involving a cross-certificate. 
  396.  
  397.   4 Certificate/CRL discovery operations: some PKI management 
  398. operations result in the publication of certificates or CRLs:
  399.  
  400.   4.1 certificate publication: Having gone to the trouble of producing 
  401. a certificate some means for publishing it is needed.  The "means" 
  402. defined in PKIX may involve the messages specified in Sections 
  403. 3.3.13 - 3.3.16, or may involve other methods (LDAP, for example) as 
  404. described in the "Operational Protocols" part of this series 
  405. (see [PKIX-OP]).
  406.  
  407.   4.2 CRL publication: As for certificate publication. 
  408.  
  409.  
  410.  
  411.  
  412.  
  413. Adams, Farrell                                                 [Page 7]
  414.  
  415. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  416.  
  417.  
  418.   5 Recovery operations: some PKI management operations are used when 
  419. an end entity has "lost" its PSE:
  420.  
  421.   5.1 key pair recovery:  As an option, user client key materials 
  422. (e.g., a user's private key used for decryption purposes) may be backed 
  423. up by a CA, an RA, or a key backup system associated with a CA or RA.  
  424. If an entity needs to recover these backed up key materials (e.g., as a 
  425. result of a forgotten password or a lost key chain file), a  protocol 
  426. exchange may be needed to support such recovery. 
  427.  
  428.   6 Revocation operations: some PKI operations result in the creation 
  429. of new CRL entries and/or new CRLs:
  430.  
  431.   6.1 revocation request:  An authorized person advises a CA of an 
  432. abnormal situation requiring certificate revocation. 
  433.  
  434.   7 PSE operations: whilst the definition of PSE operations (e.g., 
  435. moving a PSE, changing a PIN, etc.) are beyond the scope of this 
  436. specification, we do define a PKIMessage (CertRep) which can form the
  437. basis of such operations.
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443. Note that on-line protocols are not the only way of implementing the 
  444. above operations.  For all operations there are off-line methods of 
  445. achieving the same result, and this specification does not mandate use 
  446. of on-line protocols.  For example, when hardware tokens are used, many 
  447. of the operations may be achieved as part of the physical token 
  448. delivery. 
  449.  
  450.  
  451. Later sections define a set of standard messages supporting the above 
  452. operations.  The protocols for conveying these exchanges in different 
  453. environments (file based, on-line, E-mail, and WWW) is also 
  454. specified. 
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472. Adams, Farrell                                                 [Page 8]
  473.  
  474. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  475.  
  476.  
  477. 2. Assumptions and restrictions
  478.  
  479. 2.1 End entity initialization
  480.  
  481. The first step for an end entity in dealing with PKI management 
  482. entities is to request information about the PKI functions supported and 
  483. to securely acquire a copy of the relevant root CA public key(s).
  484.  
  485. 2.2 Initial registration/certification
  486.  
  487. There are many schemes that can be used to achieve initial registration 
  488. and certification of end entities. No one method is suitable for all 
  489. situations due to the range of policies which a CA may implement and the 
  490. variation in the types of end entity which can occur.
  491.  
  492. We can however, classify the initial registration / certification 
  493. schemes that are supported by this specification. Note that the word 
  494. "initial", above, is crucial - we are dealing with the situation where 
  495. the end entity in question has had no previous contact with the PKI. 
  496. Where the end entity already possesses certified keys then some 
  497. simplifications/alternatives are possible.
  498.  
  499. Having classified the schemes that are supported by this specification 
  500. we can then specify some as mandatory and some as optional. The goal is 
  501. that the mandatory schemes cover a sufficient number of the cases which 
  502. will arise in real use, whilst the optional schemes are available for 
  503. special cases which arise less frequently. In this way we achieve a 
  504. balance between flexibility and ease of implementation.
  505.  
  506. We will now describe the classification of initial registration / 
  507. certification schemes.
  508.  
  509. 2.2.1 Criteria used
  510.  
  511. 2.2.1.1 Initiation of registration / certification
  512.  
  513. In terms of the PKI messages which are produced we can regard the 
  514. initiation of the initial registration / certification exchanges as 
  515. occurring wherever the first PKI message relating to the end entity is 
  516. produced. Note that the real-world initiation of the registration / 
  517. certification procedure may occur elsewhere (e.g., a personnel 
  518. department may telephone an RA operator).
  519.  
  520. The possible locations are at the end entity, an RA, or a CA.
  521.  
  522.  
  523.  
  524.  
  525.  
  526.  
  527.  
  528.  
  529.  
  530.  
  531. Adams, Farrell                                                 [Page 9]
  532.  
  533. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  534.  
  535.  
  536. 2.2.1.2 End entity message origin authentication
  537.  
  538. The on-line messages produced by the end entity that requires a 
  539. certificate may be authenticated or not. The requirement here is to 
  540. authenticate the origin of any messages from the end entity to the PKI 
  541. (CA/RA).
  542.  
  543. In this specification, such authentication is achieved by the PKI 
  544. (CA/RA) issuing the end entity with a secret value (initial 
  545. authentication key) and reference value (used to identify the 
  546. transaction) via some out-of-band means. The initial authentication key 
  547. can then be used to protect relevant PKI messages.
  548.  
  549. We can thus classify the initial registration/certification scheme 
  550. according to whether or not the on-line end entity -> PKI messages are 
  551. authenticated or not.
  552.  
  553. Note 1: We do not discuss the authentication of the PKI -> end entity 
  554. messages here as this is always required. In any case, it can be 
  555. achieved simply once the root-CA public key has been installed at the 
  556. end entityÆs equipment or it can be based on the initial authentication 
  557. key.
  558.  
  559. Note 2: An initial registration / certification procedure can be secure 
  560. where the messages from the end entity are authenticated via some out-
  561. of-band means (e.g., a subsequent visit).
  562.  
  563. 2.2.1.3 Location of key generation
  564.  
  565. In this specification, "key generation" is regarded as occurring 
  566. wherever either the public or private component of a key pair first 
  567. occurs in a PKIMessage. Note that this does not preclude a centralized 
  568. key generation service - the actual key pair may have been generated 
  569. elsewhere and transported to the end entity, RA, or CA using a 
  570. (proprietary or standardized) key generation request/response protocol 
  571. (outside the scope of this specification).
  572.  
  573. There are thus three possibilities for the location of "key 
  574. generation":  the end entity, an RA, or a CA.
  575.  
  576. 2.2.1.4 Confirmation of successful certification
  577.  
  578. Following the creation of an initial certificate for an end entity, 
  579. additional assurance can be gained by having the end entity explicitly 
  580. confirm successful receipt of the message containing (or indicating the 
  581. creation of) the certificate. Naturally, this confirmation message must 
  582. be protected (based on the initial authentication key or other means).
  583.  
  584. This gives two further possibilities: confirmed or not.
  585.  
  586.  
  587.  
  588.  
  589.  
  590. Adams, Farrell                                                 [Page 10]
  591.  
  592. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  593.  
  594. 2.2.2 Mandatory schemes
  595.  
  596. The criteria above allow for a large number of initial registration / 
  597. certification schemes. This specification mandates that conforming CA 
  598. equipment, RA equipment, and EE equipment must support the second 
  599. scheme listed below. Any entity may additionally support other schemes,
  600. if desired.
  601.  
  602. 2.2.2.1 Centralized scheme
  603.  
  604. In terms of the classification above, this scheme is, in some ways, 
  605. the simplest possible, where:
  606.  
  607. - initiation occurs at the certifying CA;
  608. - no on-line message authentication is required;
  609. - "key generation" occurs at the certifying CA (see Section 2.2.1.3);
  610. - no confirmation message is required.
  611.  
  612. In terms of message flow, this scheme means that the only message 
  613. required is sent from the CA to the end entity. The message must contain 
  614. the entire PSE for the end entity. Some out-of-band means must be 
  615. provided to allow the end entity to authenticate the message received
  616. and decrypt any encrypted values.
  617.  
  618. 2.2.2.2 Basic authenticated scheme
  619.  
  620. In terms of the classification above, this scheme is where:
  621.  
  622. - initiation occurs at the end entity;
  623. - message authentication is required;
  624. - "key generation" occurs at the end entity (see Section 2.2.1.3);
  625. - a confirmation message is required.
  626.  
  627. In terms of message flow, the basic authenticated scheme is as follows:
  628.  
  629.       End entity                                          RA/CA
  630.       ==========                                      =============
  631.            out-of-band distribution of initial authentication
  632.            key (IAK) and reference value (RA/CA -> EE)
  633.       Key generation
  634.       Creation of certification request
  635.       Protect request with IAK
  636.                     -->>--certification request-->>--
  637.                                                      verify request
  638.                                                      process request
  639.                                                      create response
  640.                     --<<--certification response--<<--
  641.       handle response
  642.       create confirmation
  643.                     -->>--confirmation message-->>--
  644.                                                      verify confirmation
  645.  
  646. (Where verification of the confirmation message fails, the RA/CA must 
  647. revoke the newly issued certificate if necessary.)
  648.  
  649. Adams, Farrell                                                 [Page 11]
  650.  
  651. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  652.  
  653.  
  654.  
  655. 2.3 Proof of Possession (POP) of Private Key
  656.  
  657. In order to prevent certain attacks and to allow a CA/RA to properly 
  658. check the validity of the binding between an end entity and a key pair, 
  659. the PKI management operations specified here make it possible for an end 
  660. entity to prove that it has possession of (i.e., is able to use) the 
  661. private key corresponding to the public key for which a certificate is 
  662. requested.  A given CA/RA is free to choose whether or not to enforce 
  663. POP in its certification exchanges (i.e., this may be a policy issue).  
  664. However, it is STRONGLY RECOMMENDED that CAs/RAs enforce POP because 
  665. there are currently many non-PKIX operational protocols in use (various 
  666. electronic mail protocols are one example) which do not explicitly check 
  667. the binding between the end entity and the private key.  Until 
  668. operational protocols that do verify the binding (for both signature 
  669. and encryption key pairs) exist, and are ubiquitous, this binding can 
  670. only be assumed to have been verified by the CA/RA.  Therefore, if the 
  671. binding is not verified by the CA/RA, certificates in the Internet 
  672. Public-Key Infrastructure end up being somewhat less meaningful.
  673.  
  674. POP is accomplished in different ways depending on the type of key for 
  675. which a certificate is requested. If a key can be used for multiple 
  676. purposes (e.g., an RSA key) then any of the methods may be used.
  677.  
  678. This specification explicitly allows for cases where an end entity 
  679. supplies the relevant proof to an RA and the RA subsequently attests to 
  680. the CA that the required proof has been received (and validated!). For 
  681. example, an end entity wishing to have a signing key certified could 
  682. send the appropriate signature to the RA which then simply notifies the 
  683. relevant CA that the end entity has supplied the required proof. Of 
  684. course, such a situation may be disallowed by some policies (e.g., CAs
  685. may be the only entities permitted to verify POP during certification).
  686.  
  687. 2.3.1 Signature Keys
  688.  
  689. For signature keys, the end entity can sign a value to prove possession 
  690. of the private key.
  691.  
  692. 2.3.2 Encryption Keys
  693.  
  694. For encryption keys, the end entity can provide the private key to the 
  695. CA/RA, or can be required to decrypt a value in order to prove 
  696. possession of the private key (see Section 3.2.8). Decrypting a value 
  697. can be achieved either directly or indirectly. 
  698.  
  699. The direct method is for the RA/CA to issue a random challenge to which  
  700. an immediate response by the EE is required.
  701.  
  702.  
  703.  
  704.  
  705.  
  706.  
  707.  
  708. Adams, Farrell                                                 [Page 12]
  709.  
  710. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  711.  
  712.  
  713. The indirect method is to issue a certificate which is encrypted for the 
  714. end entity (and have the end entity demonstrate its ability to decrypt 
  715. this certificate in the confirmation message). This allows a CA to issue 
  716. a certificate in a form which can only be used by the intended end 
  717. entity.
  718.  
  719. This specification encourages the indirect method because this requires 
  720. no extra messages to be sent (i.e., the proof can be demonstrated using 
  721. the {request, response, confirmation} triple of messages).
  722.  
  723. 2.3.3 Key Agreement Keys
  724.  
  725. For key agreement keys, the end entity and the PKI management entity 
  726. (i.e., CA or RA) must establish a shared secret key in order to prove 
  727. that the end entity has possession of the private key.
  728.  
  729. Note that this need not impose any restrictions on the keys that can be 
  730. certified by a given CA -- in particular, for Diffie-Hellman keys the 
  731. end entity may freely choose its algorithm parameters -- provided that 
  732. the CA can generate a short-term (or one-time) key pair with the 
  733. appropriate parameters when necessary.
  734.  
  735. 2.4 Root CA key update
  736.  
  737. This discussion only applies to CAs that are a root CA for some end 
  738. entity.
  739.  
  740. The basis of the procedure described here is that the CA protects its 
  741. new public key using its previous private key and vice versa. Thus when 
  742. a CA updates its key pair it must generate two extra cACertificate 
  743. attribute values if certificates are made available using an X.500 
  744. directory (for a total of four:  OldWithOld; OldWithNew; NewWithOld;
  745. and NewWithNew). 
  746.  
  747. When a CA changes its key pair those entities who have acquired the old 
  748. CA public key via "out-of-band" means are most affected. It is these end 
  749. entities who will need access to the new CA public key protected with 
  750. the old CA private key. However, they will only require this for a 
  751. limited period (until they have acquired the new CA public key via the 
  752. "out-of-band" mechanism). This will typically be easily achieved when 
  753. these end entities' certificates expire. 
  754.  
  755. The data structure used to protect the new and old CA public keys is a 
  756. standard certificate (which may also contain extensions). There are no 
  757. new data structures required. 
  758.  
  759.  
  760. Note 1. This scheme does not make use of any of the X.509 v3 extensions 
  761. as it must be able to work even for version 1 certificates. The presence 
  762. of the KeyIdentifier extension would make for efficiency improvements. 
  763.  
  764.  
  765.  
  766.  
  767. Adams, Farrell                                                 [Page 13]
  768.  
  769. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  770.  
  771.  
  772. Note 2. While the scheme could be generalized to cover cases where the 
  773. CA updates its key pair more than once during the validity period of 
  774. one of its end entities' certificates, this generalization seems of 
  775. dubious value. Not having this generalization simply means that the 
  776. validity period of a CA key pair must be greater than the validity 
  777. period of any certificate issued by that CA using that key pair. 
  778.  
  779. Note 3.This scheme forces end entities to acquire the new CA public key 
  780. on the expiry of the last certificate they owned that was signed with 
  781. the old CA private key (via the "out-of-band" means).  Certificate 
  782. and/or key update operations occurring at other times do not necessarily 
  783. require this (depending on the end entity's equipment). 
  784.  
  785. 2.4.1 CA Operator actions 
  786.  
  787.   To change the key of the CA, the CA operator does the following: 
  788.  
  789.   1.Generate a new key pair; 
  790.  
  791.   2.Create a certificate containing the old CA public key signed with 
  792.     the new private key (the "old with new" certificate); 
  793.  
  794.   3.Create a certificate containing the new CA public key signed with 
  795.     the old private key (the "new with old" certificate); 
  796.  
  797.   4.Create a certificate containing the new CA public key signed with 
  798.     the new private key (the "new with new" certificate); 
  799.  
  800.   5.Publish these new certificates via the directory and/or other means 
  801.     (perhaps using a CAKeyUpdAnn message); 
  802.  
  803.   6.Export the new CA public key so that end entities may acquire it 
  804.     using the "out-of-band" mechanism (if required). 
  805.  
  806. The old CA private key is then no longer required. The old CA public key 
  807. will however remain in use for some time. The time when the old CA 
  808. public key is no longer required (other than for non-repudiation) will 
  809. be when all end entities of this CA have securely acquired the new CA  
  810. public key. 
  811.  
  812. The "old with new" certificate must have a validity period starting at 
  813. the generation time of the old key pair and ending at the expiry date of 
  814. the old public key. 
  815.  
  816. The "new with old" certificate must have a validity period starting at 
  817. the generation time of the new key pair and ending at the time by which 
  818. all end entities of this CA will securely possess the new CA public key
  819. (at the latest, the expiry date of the old public key). 
  820.  
  821. The "new with new" certificate must have a validity period starting at 
  822. the generation time of the new key pair and ending at the time by which 
  823. the CA will next update its key pair. 
  824.  
  825.  
  826. Adams, Farrell                                                 [Page 14]
  827.  
  828. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  829.  
  830.  
  831. 2.4.2 Verifying Certificates. 
  832.  
  833. Normally when verifying a signature, the verifier verifies (among other 
  834. things) the certificate containing the public key of the signer. 
  835. However, once a CA is allowed to update its key there are a range of new 
  836. possibilities. These are shown in the table below. 
  837.  
  838.             Repository contains NEW     Repository contains only OLD 
  839.               and OLD public keys        public key (due to, e.g., 
  840.                                           delay in publication) 
  841.  
  842.                PSE      PSE Contains  PSE Contains    PSE Contains 
  843.             Contains     OLD public    NEW public      OLD public 
  844.            NEW public       key            key            key 
  845.                key 
  846.  
  847. Signer's   Case 1:      Case 3:       Case 5:        Case 7: 
  848. certifi-   This is      In this case  Although the   In this case 
  849. cate is    the          the verifier  CA operator    the CA 
  850. protected  standard     must access   has not        operator  has 
  851. using NEW  case where   the           updated the    not updated 
  852. public     the          directory in  directory the  the directory 
  853. key        verifier     order to get  verifier can   and so the 
  854.            can          the value of  verify the     verification 
  855.            directly     the NEW       certificate    will FAIL 
  856.            verify the   public key    directly - 
  857.            certificate                this is thus 
  858.            without                    the same as 
  859.            using the                  case 1. 
  860.            directory 
  861.  
  862. Signer's   Case 2:      Case 4:       Case 6:        Case 8: 
  863. certifi-   In this      In this case  The verifier   Although the 
  864. cate is    case the     the verifier  thinks this    CA operator 
  865. protected  verifier     can directly  is the         has not 
  866. using OLD  must         verify the    situation of   updated the 
  867. public     access the   certificate   case 2 and     directory the 
  868. key        directory    without       will access    verifier can 
  869.            in order     using the     the            verify the 
  870.            to get the   directory     directory;     certificate 
  871.            value of                   however, the   directly - 
  872.            the OLD                    verification   this is thus 
  873.            public key                 will FAIL      the same as 
  874.                                                      case 4. 
  875.  
  876. 2.4.2.1 Verification in cases 1, 4, 5 and 8. 
  877.  
  878. In these cases the verifier has a local copy of the CA public key which 
  879. can be used to verify the certificate directly. This is the same as the 
  880. situation where no key change has occurred. 
  881.  
  882.  
  883.  
  884.  
  885. Adams, Farrell                                                 [Page 15]
  886.  
  887. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  888.  
  889. Note that case 8 may arise between the time when the CA operator has 
  890. generated the new key pair and the time when the CA operator stores the 
  891. updated attributes in the directory. Case 5 can only arise if the CA 
  892. operator has issued both the signer's and verifier's certificates during 
  893. this "gap" (the CA operator should avoid this as it leads to the failure 
  894. cases described below). 
  895.  
  896. 2.4.2.2 Verification in case 2. 
  897.  
  898. In case 2 the verifier must get access to the old public key of the CA. 
  899. The verifier does the following: 
  900.  
  901.   1. Look up the caCertificate attribute in the directory and pick the 
  902. OldWithNew certificate (determined based on validity periods); 
  903.   2. Verify that this is correct using the new CA key (which the 
  904. verifier has locally); 
  905.   3. If correct, check the signer's certificate using the old CA key. 
  906.  
  907. Case 2 will arise when the CA operator has issued the signer's 
  908. certificate, then changed key and then issued the verifier's 
  909. certificate, so it is quite a typical case. 
  910.  
  911. 2.4.2.3 Verification in case 3. 
  912.  
  913. In case 3 the verifier must get access to the new public key of the CA. 
  914. The verifier does the following: 
  915.  
  916.   1. Look up the CACertificate attribute in the directory and pick the 
  917. NewWithOld certificate (determined based on validity periods);  
  918.   2. Verify that this is correct using the old CA key (which the verifier 
  919. has stored locally); 
  920.   3.If correct, check the signer's certificate using the new CA key. 
  921.  
  922. Case 3 will arise when the CA operator has issued the verifier's 
  923. certificate, then changed key and then issued the signer's certificate, 
  924. so it is also quite a typical case. 
  925.  
  926. 2.4.2.4 Failure of verification in case 6. 
  927.  
  928. In this case the CA has issued the verifier's PSE containing the new key 
  929. without updating the directory attributes. This means that the verifier 
  930. has no means to get a trustworthy version of the CA's old key and so 
  931. verification fails. 
  932.  
  933. Note that the failure is the CA operator's fault. 
  934.  
  935. 2.4.2.5 Failure of verification in case 7. 
  936.  
  937. In this case the CA has issued the signer's certificate protected with 
  938. the new key without updating the directory attributes. This means that 
  939. the verifier has no means to get a trustworthy version of the CA's new 
  940. key and so verification fails. 
  941.  
  942. Note that the failure is again the CA operator's fault. 
  943.  
  944. Adams, Farrell                                                 [Page 16]
  945.  
  946. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  947.  
  948.  
  949. 2.4.3 Revocation - Change of CA key 
  950.  
  951. As we saw above the verification of a certificate becomes more complex 
  952. once the CA is allowed to change its key. This is also true for 
  953. revocation checks as the CA may have signed the CRL using a newer 
  954. private key than the one that is within the user's PSE. 
  955.  
  956. The analysis of the alternatives is as for certificate verification. 
  957.  
  958.  
  959.  
  960.  
  961.  
  962. 3. Data Structures 
  963.  
  964. This section contains descriptions of the data structures required for 
  965. PKI management messages. Section 4 describes constraints on their values 
  966. and the sequence of events for each of the various PKI management 
  967. operations. Section 5 describes how these may be encapsulated in various 
  968. transport mechanisms. 
  969.  
  970.  
  971. 3.1 Overall PKI Message 
  972.  
  973. All of the messages used in PKI management use the following structure:
  974.  
  975.   PKIMessage ::= SEQUENCE { 
  976.       header           PKIHeader, 
  977.       body             PKIBody, 
  978.       protection   [0] PKIProtection OPTIONAL,
  979.       extraCerts   [1] SEQUENCE OF Certificate OPTIONAL
  980.   }
  981.  
  982.  
  983. The PKIHeader contains information which is common to many PKI messages.
  984.  
  985. The PKIBody contains message-specific information.
  986.  
  987. The PKIProtection, when used, contains bits that protect the PKI 
  988. message.
  989.  
  990. The extraCerts field can contain certificates that may be useful to the 
  991. recipient. For example, this can be used by a CA or RA to present an end 
  992. entity with certificates that it needs to verify its own new certificate 
  993. (if, for example, the CA that issued the end entityÆs certificate is not 
  994. a root CA for the end entity).  Note that this field does not 
  995. necessarily contain a certification path - the recipient may have to 
  996. sort, select from, or otherwise process the extra certificates in order 
  997. to use them.
  998.  
  999.  
  1000.  
  1001.  
  1002.  
  1003. Adams, Farrell                                                 [Page 17]
  1004.  
  1005. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1006.  
  1007.  
  1008. 3.1.1 PKI Message Header 
  1009.  
  1010. All PKI messages require some header information for addressing and 
  1011. transaction identification. Some of this information will also be 
  1012. present in a transport-specific envelope; however, if the PKI message is 
  1013. protected then this information is also protected (i.e., we make no 
  1014. assumption about secure transport). 
  1015.  
  1016. The following data structure is used to contain this information: 
  1017.  
  1018.   PKIHeader ::= SEQUENCE { 
  1019.       pvno                INTEGER     { ietf-version1 (0) }, 
  1020.       sender              GeneralName, 
  1021.       -- identifies the sender
  1022.       recipient           GeneralName, 
  1023.       -- identifies the intended recipient
  1024.       messageTime     [0] GeneralizedTime         OPTIONAL, 
  1025.       -- time of production of this message (used when sender
  1026.       -- believes that the transport will be "suitable"; i.e., 
  1027.       -- that the time will still be meaningful upon receipt)
  1028.       protectionAlg   [1] AlgorithmIdentifier     OPTIONAL, 
  1029.       -- algorithm used for calculation of protection bits
  1030.       senderKID       [2] KeyIdentifier           OPTIONAL,
  1031.       recipKID        [3] KeyIdentifier           OPTIONAL,
  1032.       -- to identify specific keys used for protection
  1033.       transactionID   [4] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  1034.       -- identifies the transaction; i.e., this will be the same in 
  1035.       -- corresponding request, response and confirmation messages
  1036.       senderNonce     [5] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  1037.       recipNonce      [6] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  1038.       -- nonces used to provide replay protection, senderNonce 
  1039.       -- is inserted by the creator of this message; recipNonce 
  1040.       -- is a nonce previously inserted in a related message by 
  1041.       -- the intended recipient of this message 
  1042.       freeText        [7] PKIFreeText             OPTIONAL,
  1043.       -- this may be used to indicate context-specific 
  1044.       -- instructions (this field is intended for human 
  1045.       -- consumption) 
  1046.       generalInfo     [8] SET OF InfoTypeAndValue OPTIONAL
  1047.       -- this may be used to convey context-specific information
  1048.       -- (this field not primarily intended for human consumption)
  1049.   }
  1050.  
  1051.   PKIFreeText ::= CHOICE { 
  1052.       iA5String  [0] IA5String, 
  1053.       bMPString  [1] BMPString
  1054.   } -- note that the text included here would ideally be in the 
  1055.     -- preferred language of the recipient
  1056.  
  1057.  
  1058. The pvno field is fixed (at zero) for this version of this 
  1059. specification.
  1060.  
  1061.  
  1062. Adams, Farrell                                                 [Page 18]
  1063.  
  1064. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1065.  
  1066.  
  1067. The sender field contains the name of the sender of the PKIMessage. This 
  1068. name (in conjunction with senderKID, if supplied) should be usable to 
  1069. verify the protection on the message.  If nothing about the sender is 
  1070. known to the sending entity (e.g., in the InitReq message, where the
  1071. end entity may not know its own DN, e-mail name, IP address, etc.), 
  1072. then the "sender" field must contain a "NULL" value; that is, the 
  1073. SEQUENCE OF relative distinguished names is of zero length.  In such a 
  1074. case the senderKID field must hold an identifier (i.e., a reference 
  1075. number) which indicates to the receiver the appropriate shared secret 
  1076. information to use to verify the message.
  1077.  
  1078. The recipient field contains the name of the recipient of the 
  1079. PKIMessage. This name (in conjunction with recipKID, if supplied) should 
  1080. be usable to verify the protection on the message.
  1081.  
  1082. The protectionAlg field specifies the algorithm used to protect the 
  1083. message. If no protection bits are supplied (note that PKIProtection 
  1084. is optional) then this field must be omitted; if protection bits are 
  1085. supplied then this field must be supplied.
  1086.  
  1087. senderKID and recipKID are usable to indicate which keys have been used 
  1088. to protect the message (recipKID will normally only be required where 
  1089. protection of the message uses DH keys).
  1090.  
  1091. The transactionID field within the message header is required so that 
  1092. the recipient of a response message can correlate this with a previously 
  1093. issued request. For example, in the case of an RA there may be many 
  1094. requests "outstanding" at a given moment.
  1095.  
  1096. The senderNonce and recipNonce fields protect the PKIMessage against 
  1097. replay attacks.
  1098.  
  1099. The messageTime field contains the time at which the sender created the 
  1100. message. This may be useful to allow end entities to correct their local 
  1101. time to be consistent with the time on a central system.
  1102.  
  1103. The freeText field may be used to send a human-readable message to the 
  1104. recipient (in the preferred language of the recipient).
  1105.  
  1106. The generalInfo field may be used to send machine-processable additional
  1107. data to the recipient.
  1108.  
  1109.  
  1110.  
  1111.  
  1112.  
  1113.  
  1114.  
  1115.  
  1116.  
  1117.  
  1118.  
  1119.  
  1120.  
  1121. Adams, Farrell                                                 [Page 19]
  1122.  
  1123. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1124.  
  1125.  
  1126. 3.1.2 PKI Message Body 
  1127.  
  1128.   PKIBody ::= CHOICE {       -- message-specific body elements 
  1129.       ir      [0]  InitReqContent, 
  1130.       ip      [1]  InitRepContent, 
  1131.       cr      [2]  CertReqContent, 
  1132.       cp      [3]  CertRepContent, 
  1133.       p10cr   [4]  CertificationRequest, 
  1134.         -- the PKCS #10 certification request (see [PKCS10])
  1135.       popdecc [5]  POPODecKeyChallContent,
  1136.       popdecr [6]  POPODecKeyRespContent,
  1137.       kur     [7]  KeyUpdReqContent, 
  1138.       kup     [8]  KeyUpdRepContent, 
  1139.       krr     [9]  KeyRecReqContent, 
  1140.       krp     [10] KeyRecRepContent, 
  1141.       rr      [11] RevReqContent, 
  1142.       rp      [12] RevRepContent, 
  1143.       ccr     [13] CrossCertReqContent, 
  1144.       ccp     [14] CrossCertRepContent, 
  1145.       ckuann  [15] CAKeyUpdAnnContent, 
  1146.       cann    [16] CertAnnContent, 
  1147.       rann    [17] RevAnnContent, 
  1148.       crlann  [18] CRLAnnContent, 
  1149.       conf    [19] PKIConfirmContent, 
  1150.       nested  [20] NestedMessageContent,
  1151.       genr    [21] GenReqContent,
  1152.       genp    [22] GenRepContent,
  1153.       error   [23] ErrorMsgContent
  1154.   }
  1155.  
  1156. The specific types are described in section 3.3 below.
  1157.  
  1158. 3.1.3 PKI Message Protection 
  1159.  
  1160. Some PKI messages will be protected for integrity. (Note that if an 
  1161. asymmetric algorithm is used to protect a message and the relevant 
  1162. public component has been certified already, then the origin of message 
  1163. can also be authenticated.  On the other hand, if the public component 
  1164. is uncertified then the message origin cannot be automatically 
  1165. authenticated, but may be authenticated via out-of-band means.) 
  1166.  
  1167. When protection is applied the following structure is used: 
  1168.  
  1169.   PKIProtection ::= BIT STRING 
  1170.  
  1171. The input to the calculation of PKIProtection is the DER encoding 
  1172. of the following data structure: 
  1173.  
  1174.   ProtectedPart ::= SEQUENCE { 
  1175.       header    PKIHeader, 
  1176.       body      PKIBody
  1177.   }
  1178.  
  1179.  
  1180. Adams, Farrell                                                 [Page 20]
  1181.  
  1182. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1183.  
  1184.  
  1185. There may be cases in which the PKIProtection BIT STRING is deliberately 
  1186. not used to protect a message (i.e., this OPTIONAL field is omitted) 
  1187. because other protection, external to PKIX, will instead be applied.  
  1188. Such a choice is explicitly allowed in this specification.  Examples of 
  1189. such external protection include PKCS #7 [PKCS7] and Security Multiparts 
  1190. [RFC1847] encapsulation of the PKIMessage (examples of external 
  1191. protection using PKCS #7 will be provided in a separate document).  It 
  1192. is noted, however, that many such external mechanisms require that the 
  1193. end entity already possesses a public-key certificate, and/or a unique 
  1194. Distinguished Name, and/or other such infrastructure-related information.  
  1195. Thus, they may not be appropriate for initial registration, key-recovery, 
  1196. or any other process with "boot-strapping" characteristics.  For those 
  1197. cases it may be necessary that the PKIProtection parameter be used.  In 
  1198. the future, if/when external mechanisms are modified to accommodate 
  1199. boot-strapping scenarios, the use of the PKIProtection parameter may 
  1200. become rare or non-existent.
  1201.  
  1202.  
  1203. Depending on the circumstances the PKIProtection bits may contain a MAC 
  1204. or signature. Only the following cases can occur:
  1205.  
  1206. - shared secret information
  1207.  
  1208. In this case the sender and recipient share secret information 
  1209. (established via out-of-band means or from a previous PKI management 
  1210. operation).  PKIProtection will contain a MAC value and the
  1211. protectionAlg will be the following:
  1212.  
  1213.   PasswordBasedMac ::= OBJECT IDENTIFIER
  1214.  
  1215.   PBMParameter ::= SEQUENCE {
  1216.       salt                OCTET STRING,
  1217.       owf                 AlgorithmIdentifier,
  1218.       -- AlgId for a One-Way Function (SHA-1 recommended)
  1219.       iterationCount      INTEGER,
  1220.       -- number of times the OWF is applied
  1221.       mac                 AlgorithmIdentifier
  1222.       -- the MAC AlgId (e.g., DES-MAC, Triple-DES-MAC [PKCS11],
  1223.   }   -- or HMAC [RFC2104])
  1224.  
  1225. In the above protectionAlg the salt value is appended to the shared 
  1226. secret input. The OWF is then applied iterationCount times, where the 
  1227. salted secret is the input to the first iteration and, for each 
  1228. successive iteration, the input is set to be the output of the previous 
  1229. iteration. The output of the final iteration (called "BASEKEY" for ease 
  1230. of reference, with a size of "H") is what is used to form the symmetric 
  1231. key. If the MAC algorithm requires a K-bit key and K <= H, then the most 
  1232. significant K bits of BASEKEY are used. If K > H, then all of BASEKEY is 
  1233. used for the most significant H bits of the key, OWF("1" || BASEKEY) is 
  1234. used for the next most significant H bits of the key, OWF("2" || 
  1235. BASEKEY) is used for the next most significant H bits of the key, and so 
  1236. on, until all K bits have been derived. [Here "N" is the ASCII byte 
  1237. encoding the number N and "||" represents concatenation.]
  1238.  
  1239. Adams, Farrell                                                 [Page 21]
  1240.  
  1241. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1242.  
  1243.  
  1244.  
  1245. - DH key pairs
  1246.  
  1247. Where the sender and receiver possess Diffie-Hellman certificates with 
  1248. compatible DH parameters, then in order to protect the message the end 
  1249. entity must generate a symmetric key based on its private DH key value 
  1250. and the DH public key of the recipient of the PKI message. 
  1251. PKIProtection will contain a MAC value keyed with this derived
  1252. symmetric key and the protectionAlg will be the following:
  1253.  
  1254.   DHBasedMac ::= OBJECT IDENTIFIER
  1255.  
  1256.   DHBMParameter ::= SEQUENCE {
  1257.       owf                 AlgorithmIdentifier,
  1258.       -- AlgId for a One-Way Function (SHA-1 recommended)
  1259.       mac                 AlgorithmIdentifier
  1260.       -- the MAC AlgId (e.g., DES-MAC, Triple-DES-MAC [PKCS11],
  1261.   }   -- or HMAC [RFC2104])
  1262.  
  1263. In the above protectionAlg OWF is applied to the result of the Diffie-
  1264. Hellman computation. The OWF output (called "BASEKEY" for ease of 
  1265. reference, with a size of "H") is what is used to form the symmetric 
  1266. key. If the MAC algorithm requires a K-bit key and K <= H, then the most 
  1267. significant K bits of BASEKEY are used. If K > H, then all of BASEKEY is 
  1268. used for the most significant H bits of the key, OWF("1" || BASEKEY) is 
  1269. used for the next most significant H bits of the key, OWF("2" || 
  1270. BASEKEY) is used for the next most significant H bits of the key, and so 
  1271. on, until all K bits have been derived. [Here "N" is the ASCII byte 
  1272. encoding the number N and "||" represents concatenation.]
  1273.  
  1274.  
  1275. - signature
  1276.  
  1277. Where the sender possesses a signature key pair it may simply sign the 
  1278. PKI message. PKIProtection will contain the signature value and the 
  1279. protectionAlg will be an AlgorithmIdentifier for a digital signature 
  1280. (e.g., md5WithRSAEncryption or dsaWithSha-1). 
  1281.  
  1282.  
  1283. - multiple protection
  1284.  
  1285. In cases where an end entity sends a protected PKI message to an RA, the 
  1286. RA may forward that message to a CA, attaching its own protection. This 
  1287. is accomplished by nesting the entire message sent by the end entity 
  1288. within a new PKI message. The structure used is as follows.
  1289.  
  1290.   NestedMessageContent ::= PKIMessage
  1291.  
  1292.  
  1293.  
  1294.  
  1295.  
  1296.  
  1297.  
  1298. Adams, Farrell                                                 [Page 22]
  1299.  
  1300. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1301.  
  1302.  
  1303. 3.2 Common Data Structures 
  1304.  
  1305. Before specifying the specific types that may be placed in a PKIBody we 
  1306. define some data structures that are used in more than one case. 
  1307.  
  1308. 3.2.1 Requested Certificate Contents 
  1309.  
  1310. Various PKI management messages require that the originator of the 
  1311. message indicate some of the fields that are required to be present in 
  1312. a certificate. The CertTemplate structure allows an end entity or RA to 
  1313. specify as much as it wishes about the certificate it requires. 
  1314. CertTemplate is identical to a Certificate but with all fields optional. 
  1315.  
  1316. Note that even if the originator completely specifies the contents of a 
  1317. certificate it requires, a CA is free to modify fields within the 
  1318. certificate actually issued. 
  1319.  
  1320.   CertTemplate ::= SEQUENCE { 
  1321.       version      [0] Version               OPTIONAL, 
  1322.       -- used to ask for a particular syntax version 
  1323.       serialNumber [1] INTEGER               OPTIONAL, 
  1324.       -- used to ask for a particular serial number 
  1325.       signingAlg   [2] AlgorithmIdentifier   OPTIONAL, 
  1326.       -- used to ask the CA to use this alg. for signing the cert 
  1327.       issuer       [3] Name                  OPTIONAL, 
  1328.       validity     [4] OptionalValidity      OPTIONAL, 
  1329.       subject      [5] Name                  OPTIONAL, 
  1330.       publicKey    [6] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL, 
  1331.       issuerUID    [7] UniqueIdentifier      OPTIONAL, 
  1332.       subjectUID   [8] UniqueIdentifier      OPTIONAL, 
  1333.       extensions   [9] Extensions            OPTIONAL
  1334.       -- the extensions which the requester would like in the cert. 
  1335.   }
  1336.  
  1337.   OptionalValidity ::= SEQUENCE { 
  1338.       notBefore  [0] CertificateValidityDate OPTIONAL, 
  1339.       notAfter   [1] CertificateValidityDate OPTIONAL 
  1340.   }
  1341.  
  1342.   CertificateValidityDate ::= CHOICE {
  1343.       utcTime        UTCTime,
  1344.       generalTime    GeneralizedTime
  1345.   }
  1346.  
  1347.  
  1348. 3.2.2 Encrypted Values 
  1349.  
  1350. Where encrypted values (restricted, in this specification, to be either 
  1351. private keys or certificates) are sent in PKI messages the following 
  1352. data structure is used. 
  1353.  
  1354.  
  1355.  
  1356.  
  1357. Adams, Farrell                                                 [Page 23]
  1358.  
  1359. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1360.  
  1361.  
  1362.   EncryptedValue ::= SEQUENCE { 
  1363.       encValue          BIT STRING, 
  1364.       -- the encrypted value itself
  1365.       intendedAlg   [0] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL,
  1366.       -- the intended algorithm for which the value will be used
  1367.       symmAlg       [1] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL, 
  1368.       -- the symmetric algorithm used to encrypt the value 
  1369.       encSymmKey    [2] BIT STRING           OPTIONAL,
  1370.       -- the (encrypted) symmetric key used to encrypt the value
  1371.       keyAlg        [3] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL 
  1372.       -- algorithm used to encrypt the symmetric key 
  1373.   }
  1374.  
  1375.  
  1376. Use of this data structure requires that the creator and intended 
  1377. recipient respectively be able to encrypt and decrypt. Typically, this 
  1378. will mean that the sender and recipient have, or are able to generate, a 
  1379. shared secret key. 
  1380.  
  1381. If the recipient of the PKIMessage already possesses a private key 
  1382. usable for decryption, then the encSymmKey field may contain a session 
  1383. key encrypted using the recipient's public key. 
  1384.  
  1385. 3.2.3 Status codes and Failure Information for PKI messages 
  1386.  
  1387. All response messages will include some status information. The 
  1388. following values are defined. 
  1389.    
  1390.   PKIStatus ::= INTEGER { 
  1391.       granted                (0), 
  1392.       -- you got exactly what you asked for 
  1393.       grantedWithMods        (1), 
  1394.       -- you got something like what you asked for; the 
  1395.       -- requester is responsible for ascertaining the differences 
  1396.       rejection              (2), 
  1397.       -- you don't get it, more information elsewhere in the message
  1398.       waiting                (3), 
  1399.       -- the request body part has not yet been processed, 
  1400.       -- expect to hear more later 
  1401.       revocationWarning      (4), 
  1402.       -- this message contains a warning that a revocation is 
  1403.       -- imminent 
  1404.       revocationNotification (5), 
  1405.       -- notification that a revocation has occurred 
  1406.       keyUpdateWarning       (6)
  1407.       -- update already done for the oldCertId specified in 
  1408.       -- FullCertTemplate
  1409.   }
  1410.  
  1411.  
  1412.  
  1413.  
  1414.  
  1415.  
  1416. Adams, Farrell                                                 [Page 24]
  1417.  
  1418. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1419.  
  1420.  
  1421. Responders may use the following syntax to provide more information 
  1422. about failure cases. 
  1423.  
  1424.   PKIFailureInfo ::= BIT STRING { 
  1425.   -- since we can fail in more than one way! 
  1426.   -- More codes may be added in the future if/when required.
  1427.       badAlg           (0), 
  1428.       -- unrecognized or unsupported Algorithm Identifier
  1429.       badMessageCheck  (1), 
  1430.       -- integrity check failed (e.g., signature did not verify)
  1431.       badRequest       (2),    
  1432.       -- transaction not permitted or supported
  1433.       badTime          (3),    
  1434.       -- messageTime was not sufficiently close to the system time,
  1435.       -- as defined by local policy
  1436.       badCertId        (4), 
  1437.       -- no certificate could be found matching the provided criteria
  1438.       badDataFormat    (5),
  1439.       -- the data submitted has the wrong format
  1440.       wrongAuthority   (6),
  1441.       -- the authority indicated in the request is different from the 
  1442.       -- one creating the response token
  1443.       incorrectData    (7),
  1444.       -- the requester's data is incorrect (used for notary services)
  1445.       missingTimeStamp (8)
  1446.       -- when the timestamp is missing but should be there (by policy)
  1447.   }
  1448.  
  1449.   PKIStatusInfo ::= SEQUENCE {
  1450.       status        PKIStatus, 
  1451.       statusString  PKIFreeText     OPTIONAL,
  1452.       failInfo      PKIFailureInfo  OPTIONAL
  1453.   }
  1454.  
  1455. 3.2.4 Certificate Identification 
  1456.  
  1457. In order to identify particular certificates the following data 
  1458. structure is used. 
  1459.  
  1460.   CertId ::= SEQUENCE { 
  1461.       issuer           GeneralName, 
  1462.       serialNumber     INTEGER 
  1463.   }
  1464.  
  1465. 3.2.5 "Out-of-band" root CA public key 
  1466.  
  1467. Each root CA must be able to publish its current public key via some 
  1468. "out-of-band" means. While such mechanisms are beyond the scope of this 
  1469. document, we define data structures which can support such mechanisms. 
  1470.  
  1471.  
  1472.  
  1473.  
  1474.  
  1475. Adams, Farrell                                                 [Page 25]
  1476.  
  1477. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1478.  
  1479.  
  1480. There are generally two methods available: either the CA directly 
  1481. publishes its self-signed certificate; or this information is available 
  1482. via the Directory (or equivalent) and the CA publishes a hash of this 
  1483. value to allow verification of its integrity before use. 
  1484.  
  1485.   OOBCert ::= Certificate 
  1486.  
  1487. The fields within this certificate are restricted as follows:
  1488.  
  1489. - The certificate must be self-signed  (i.e., the signature must be 
  1490.   verifiable using the subjectPublicKey field);
  1491. - The subject and issuer fields must be identical;
  1492. - If the subject field is NULL then both subjectAltNames and 
  1493.   issuerAltNames extensions must be present and have exactly the same 
  1494.   value;
  1495. - The values of all other extensions must be suitable for a self-signed
  1496.   certificate (e.g., key identifiers for subject and issuer must be the 
  1497.   same).
  1498.  
  1499.   OOBCertHash ::= SEQUENCE { 
  1500.       hashAlg     [0] AlgorithmIdentifier     OPTIONAL, 
  1501.       certId      [1] CertId                  OPTIONAL, 
  1502.       hashVal         BIT STRING
  1503.       -- hashVal is calculated over the self-signed 
  1504.       -- certificate with the identifier certID. 
  1505.   }
  1506.  
  1507. The intention of the hash value is that anyone who has securely 
  1508. received the hash value (via the out-of-band means) can verify a self-
  1509. signed certificate for that CA.  
  1510.  
  1511. 3.2.6 Archive Options
  1512.  
  1513. Requesters may indicate that they wish the PKI to archive a private key 
  1514. value using the following structure:
  1515.  
  1516.   PKIArchiveOptions ::= CHOICE {
  1517.       encryptedPrivKey     [0] EncryptedValue,
  1518.       -- the actual value of the private key
  1519.       keyGenParameters     [1] KeyGenParameters,
  1520.       -- parameters which allow the private key to be re-generated
  1521.       archiveRemGenPrivKey [2] BOOLEAN
  1522.       -- set to TRUE if sender wishes receiver to archive the private
  1523.       -- key of a key pair which the receiver generates in response to
  1524.       -- this request; set to FALSE if no archival is desired.
  1525.   }
  1526.  
  1527.  
  1528.  
  1529.  
  1530.  
  1531.  
  1532.  
  1533.  
  1534. Adams, Farrell                                                 [Page 26]
  1535.  
  1536. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1537.  
  1538.  
  1539.   KeyGenParameters ::= OCTET STRING
  1540.       -- an alternative to sending the key is to send the information 
  1541.       -- about how to re-generate the key (e.g., for many RSA 
  1542.       -- implementations one could send the first random numbers tested 
  1543.       -- for primality).
  1544.       -- The actual syntax for this parameter may be defined in a 
  1545.       -- subsequent version of this document or in another standard.
  1546.  
  1547.  
  1548. 3.2.7 Publication Information
  1549. Requesters may indicate that they wish the PKI to publish a certificate 
  1550. using the structure below. 
  1551.  
  1552. If the dontPublish option is chosen, the requester indicates that the 
  1553. PKI should not publish the certificate (this may indicate that the 
  1554. requester intends to publish the certificate him/herself).
  1555.  
  1556. If the dontCare method is chosen, the requester indicates that the PKI 
  1557. may publish the certificate using whatever means it chooses.
  1558.  
  1559. The pubLocation field, if supplied, indicates where the requester would 
  1560. like the certificate to be found (note that the CHOICE within 
  1561. GeneralName includes a URL and an IP address, for example).
  1562.  
  1563.   PKIPublicationInfo ::= SEQUENCE {
  1564.      action     INTEGER {
  1565.                   dontPublish (0),
  1566.                   pleasePublish (1)
  1567.                 },
  1568.      pubInfos  SEQUENCE OF SinglePubInfo OPTIONAL
  1569.        -- pubInfos must not be present if action is "dontPublish"
  1570.        -- (if action is "pleasePublish" and pubInfos is omitted, 
  1571.        -- "dontCare" is assumed)
  1572.   }
  1573.  
  1574.   SinglePubInfo ::= SEQUENCE {
  1575.       pubMethod    INTEGER {
  1576.           dontCare    (0),
  1577.           x500        (1),
  1578.           web         (2)
  1579.       },
  1580.       pubLocation  GeneralName OPTIONAL
  1581.   }
  1582.  
  1583. 3.2.8  "Full" Request Template
  1584.  
  1585. The following structure groups together the fields which may be sent as 
  1586. part of a certification request:
  1587.  
  1588.   FullCertTemplates ::= SEQUENCE OF FullCertTemplate
  1589.  
  1590.  
  1591.  
  1592.  
  1593. Adams, Farrell                                                 [Page 27]
  1594.  
  1595. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1596.  
  1597.  
  1598.   FullCertTemplate ::= SEQUENCE {
  1599.       certReqId              INTEGER,
  1600.       -- a non-negative value to match this request with corresponding 
  1601.       -- response (note:  must be unique over all FullCertReqs in this 
  1602.       -- message)
  1603.       certTemplate           CertTemplate,
  1604.       popoPrivKeyVerified    BOOLEAN DEFAULT FALSE,
  1605.       popoSigningKey     [0] POPOSigningKey      OPTIONAL,
  1606.       archiveOptions     [1] PKIArchiveOptions   OPTIONAL,
  1607.       publicationInfo    [2] PKIPublicationInfo  OPTIONAL,
  1608.       oldCertId          [3] CertId              OPTIONAL
  1609.       -- id. of cert. which is being updated by this one
  1610.   }
  1611.  
  1612. When the certification request is made by an RA on behalf of some other 
  1613. end entity, then the RA may indicate to the CA that it has already 
  1614. verified proof-of-possession (of the private key corresponding to the 
  1615. public key for which a certificate is being requested) by setting 
  1616. popoPrivKeyVerified to TRUE.  If the proof-of-possession has not yet 
  1617. been verified, or if the request is not being made by an RA, then the 
  1618. popoPrivKeyVerified field is omitted (defaulting to FALSE) and the 
  1619. popoSigningKey field or the challenge-response protocol described below 
  1620. may be used to prove possession (depending on the type of key involved).
  1621.  
  1622. If the certification request is for a signing key pair (i.e., a request 
  1623. for a verification certificate), then the proof of possession of the 
  1624. private signing key is demonstrated through use of the POPOSigningKey 
  1625. structure.
  1626.  
  1627.   POPOSigningKey ::= SEQUENCE {
  1628.       poposkInput         POPOSKInput,
  1629.       alg                 AlgorithmIdentifier,
  1630.       signature           BIT STRING
  1631.       -- the signature (using "alg") on the DER-encoded 
  1632.       -- value of poposkInput
  1633.   }
  1634.  
  1635.   POPOSKInput ::= CHOICE {
  1636.       popoSigningKeyInput      [0] POPOSigningKeyInput,
  1637.       certificationRequestInfo     CertificationRequestInfo 
  1638.       -- imported from [PKCS10] (note that if this choice is used, 
  1639.       -- POPOSigningKey is simply a standard PKCS #10 request; this 
  1640.       -- allows a bare PKCS #10 request to be augmented with other 
  1641.       -- desired information in the FullCertTemplate before being 
  1642.       -- sent to the CA/RA)
  1643.   }
  1644.  
  1645.  
  1646.  
  1647.  
  1648.  
  1649.  
  1650.  
  1651.  
  1652. Adams, Farrell                                                 [Page 28]
  1653.  
  1654. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1655.  
  1656.  
  1657.   POPOSigningKeyInput ::= SEQUENCE {
  1658.       authInfo            CHOICE {
  1659.           sender              [0] GeneralName,
  1660.           -- from PKIHeader (used only if an authenticated identity
  1661.           -- has been established for the sender (e.g., a DN from a
  1662.           -- previously-issued and currently-valid certificate)
  1663.           publicKeyMAC        [1] BIT STRING
  1664.           -- used if no authenticated GeneralName currently exists for
  1665.           -- the sender; publicKeyMAC contains a password-based MAC
  1666.           -- (using the protectionAlg AlgId from PKIHeader) on the
  1667.           -- DER-encoded value of publicKey
  1668.       },
  1669.       publicKey           SubjectPublicKeyInfo    -- from CertTemplate
  1670.   }
  1671.  
  1672.  
  1673. On the other hand, if the certification request is for an encryption key 
  1674. pair (i.e., a request for an encryption certificate), then the proof of 
  1675. possession of the private decryption key may be demonstrated in one of 
  1676. three ways. 
  1677.  
  1678.   1) By the inclusion of the private key (encrypted) in the 
  1679. FullCertTemplate (in the PKIArchiveOptions structure).
  1680.  
  1681.   2) By having the CA return not the certificate, but an encrypted 
  1682. certificate (i.e., the certificate encrypted under a randomly-generated 
  1683. symmetric key, and the symmetric key encrypted under the public key for 
  1684. which the certification request is being made) -- this is the "indirect"
  1685. method mentioned previously in Section 2.3.2.  The end entity proves 
  1686. knowledge of the private decryption key to the CA by MACing the 
  1687. PKIConfirm message using a key derived from this symmetric key.  [Note 
  1688. that if several FullCertTemplates are included in the PKIMessage, then 
  1689. the CA uses a different symmetric key for each FullCertTemplate and the 
  1690. MAC uses a key derived from the concatenation of all these keys.]  The 
  1691. MACing procedure uses the PasswordBasedMac AlgId defined in Section 3.1.
  1692.  
  1693.   3) By having the end entity engage in a challenge-response protocol 
  1694. (using the messages POPODecKeyChall and POPODecKeyResp; see below) 
  1695. between the CertReq and CertRep messages -- this is the "direct" method
  1696. mentioned previously in Section 2.3.2.  [This method would typically 
  1697. be used in an environment in which an RA verifies POP and then makes a 
  1698. certification request to the CA on behalf of the end entity.  In such a 
  1699. scenario, the CA trusts the RA to have done POP correctly before the RA  
  1700. requests a certificate for the end entity.]  The complete protocol then 
  1701. looks as follows (note that req' does not necessarily encapsulate req as 
  1702. a nested message):
  1703.  
  1704.  
  1705.  
  1706.  
  1707.  
  1708.  
  1709.  
  1710.  
  1711. Adams, Farrell                                                 [Page 29]
  1712.  
  1713. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1714.  
  1715.  
  1716.                      EE            RA            CA
  1717.                       ---- req ---->
  1718.                       <--- chall ---
  1719.                       ---- resp --->
  1720.                                     ---- req' --->
  1721.                                     <--- rep -----
  1722.                                     ---- conf --->
  1723.                       <--- rep -----
  1724.                       ---- conf --->
  1725.  
  1726. This protocol is obviously much longer than the 3-way exchange given in 
  1727. choice (2) above, but allows a local Registration Authority to be 
  1728. involved and has the property that the certificate itself is not 
  1729. actually created until the proof of possession is complete.
  1730.  
  1731.  
  1732. 3.3 Operation-Specific Data Structures 
  1733.  
  1734. 3.3.1 Initialization Request 
  1735.  
  1736. An Initialization request message contains as the PKIBody an 
  1737. InitReqContent data structure which specifies the requested 
  1738. certificate(s).  Typically, SubjectPublicKeyInfo, KeyId, and Validity 
  1739. are the template fields which may be supplied for each certificate 
  1740. requested (see Appendix B profiles for further information).
  1741.  
  1742.  
  1743.   InitReqContent ::= SEQUENCE { 
  1744.       protocolEncKey      [0] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL,
  1745.       fullCertTemplates       FullCertTemplates
  1746.   }
  1747.  
  1748. 3.3.2 Initialization Response 
  1749.  
  1750. An Initialization response message contains as the PKIBody an 
  1751. InitRepContent data structure which has for each certificate requested 
  1752. a PKIStatusInfo field, a subject certificate, and possibly a private 
  1753. key (normally encrypted with a session key, which is itself encrypted 
  1754. with the protocolEncKey).  
  1755.  
  1756.  
  1757.   InitRepContent ::= CertRepContent
  1758.  
  1759. 3.3.3 Registration/Certification Request 
  1760.  
  1761. A Registration/Certification request message contains as the PKIBody a 
  1762. CertReqContent data structure which specifies the requested 
  1763. FullCertTemplates. 
  1764.  
  1765. Alternatively, for the cases in which it can be used, the PKIBody may 
  1766. be a CertificationRequest.  This structure is fully specified by 
  1767. the ASN.1 structure CertificationRequest given in [PKCS10].
  1768.  
  1769.  
  1770. Adams, Farrell                                                 [Page 30]
  1771.  
  1772. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1773.  
  1774.  
  1775.   CertReqContent ::= FullCertTemplates
  1776.  
  1777.  
  1778. The challenge-response messages for proof of possession of a private 
  1779. decryption key are specified as follows (see [MvOV97, p.404], for 
  1780. details).  Note that this challenge-response exchange is associated with 
  1781. the preceding cert. request message (and subsequent cert. response and 
  1782. confirmation messages) by the nonces used in the PKIHeader and by the 
  1783. protection (MACing or signing) applied to the PKIMessage.
  1784.  
  1785.   POPODecKeyChallContent ::= SEQUENCE OF Challenge
  1786.   -- One Challenge per encryption key certification request (in the 
  1787.   -- same order as these requests appear in FullCertTemplates). 
  1788.  
  1789.   Challenge ::= SEQUENCE {
  1790.       owf                 AlgorithmIdentifier  OPTIONAL,
  1791.       -- must be present in the first Challenge; may be omitted in any 
  1792.       -- subsequent Challenge in POPODecKeyChallContent (if omitted, 
  1793.       -- then the owf used in the immediately preceding Challenge is 
  1794.       -- to be used).
  1795.       witness             OCTET STRING,
  1796.       -- the result of applying the one-way function (owf) to a 
  1797.       -- randomly-generated INTEGER, A.  [Note that a different
  1798.       -- INTEGER must be used for each Challenge.]
  1799.       challenge           OCTET STRING
  1800.       -- the encryption (under the public key for which the cert. 
  1801.       -- request is being made) of Rand, where Rand is specified as 
  1802.       --   Rand ::= SEQUENCE { 
  1803.       --      int      INTEGER, 
  1804.       --       - the randomly-generated INTEGER A (above)
  1805.       --      sender   GeneralName 
  1806.       --       - the sender's name (as included in PKIHeader) 
  1807.       --   }
  1808.   }
  1809.  
  1810.   POPODecKeyRespContent ::= SEQUENCE OF INTEGER
  1811.   -- One INTEGER per encryption key certification request (in the 
  1812.   -- same order as these requests appear in FullCertTemplates).  The
  1813.   -- retrieved INTEGER A (above) is returned to the sender of the 
  1814.   -- corresponding Challenge.
  1815.  
  1816. 3.3.4 Registration/Certification Response 
  1817.  
  1818. A registration response message contains as the PKIBody a 
  1819. CertRepContent data structure which has a CA public key, a status 
  1820. value and optionally failure information, a subject certificate, and 
  1821. an encrypted private key. 
  1822.  
  1823.  
  1824.  
  1825.  
  1826.  
  1827.  
  1828.  
  1829. Adams, Farrell                                                 [Page 31]
  1830.  
  1831. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1832.  
  1833.  
  1834.   CertRepContent ::= SEQUENCE { 
  1835.       caPubs          [1] SEQUENCE OF Certificate  OPTIONAL, 
  1836.       response            SEQUENCE OF CertResponse 
  1837.   }
  1838.  
  1839.   CertResponse ::= SEQUENCE { 
  1840.       certReqId           INTEGER,
  1841.       -- to match this response with corresponding request (a value
  1842.       -- of -1 is to be used if certReqId is not specified in the
  1843.       -- corresponding request)
  1844.       status              PKIStatusInfo, 
  1845.       certifiedKeyPair    CertifiedKeyPair    OPTIONAL
  1846.   }
  1847.  
  1848.   CertifiedKeyPair ::= SEQUENCE { 
  1849.       certOrEncCert       CertOrEncCert,
  1850.       privateKey      [0] EncryptedValue      OPTIONAL,
  1851.       publicationInfo [1] PKIPublicationInfo  OPTIONAL 
  1852.   }
  1853.  
  1854.   CertOrEncCert ::= CHOICE {
  1855.       certificate     [0] Certificate,
  1856.       encryptedCert   [1] EncryptedValue
  1857.   }
  1858.  
  1859.  
  1860. Only one of the failInfo (in PKIStatusInfo) and certificate (in 
  1861. CertifiedKeyPair) fields can be present in each CertResponse (depending 
  1862. on the status). For some status values (e.g., waiting) neither of the 
  1863. optional fields will be present. 
  1864.  
  1865. Given an EncryptedCert and the relevant decryption key the certificate 
  1866. may be obtained. The purpose of this is to allow a CA to return the 
  1867. value of a certificate, but with the constraint that only the intended 
  1868. recipient can obtain the actual certificate. The benefit of this 
  1869. approach is that a CA may reply with a certificate even in the absence 
  1870. of a proof that the requester is the end entity which can use the 
  1871. relevant private key (note that the proof is not obtained until the 
  1872. PKIConfirm message is received by the CA). Thus the CA will not have to 
  1873. revoke that certificate in the event that something goes wrong with the 
  1874. proof of possession.
  1875.  
  1876. 3.3.5 Key update request content 
  1877.  
  1878. For key update requests the following syntax is used.  Typically, 
  1879. SubjectPublicKeyInfo, KeyId, and Validity are the template fields which 
  1880. may be supplied for each key to be updated. 
  1881.  
  1882.   KeyUpdReqContent ::= SEQUENCE { 
  1883.       protocolEncKey      [0] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL, 
  1884.       fullCertTemplates   [1] FullCertTemplates     OPTIONAL 
  1885.   }
  1886.  
  1887.  
  1888. Adams, Farrell                                                 [Page 32]
  1889.  
  1890. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1891.  
  1892.  
  1893. 3.3.6 Key Update response content 
  1894.  
  1895. For key update responses the syntax used is identical to the 
  1896. initialization response.
  1897.  
  1898.   KeyUpdRepContent ::= InitRepContent 
  1899.  
  1900. 3.3.7 Key Recovery Request content 
  1901.  
  1902. For key recovery requests the syntax used is identical to the 
  1903. initialization request InitReqContent.  Typically, SubjectPublicKeyInfo 
  1904. and KeyId are the template fields which may be used to supply a 
  1905. signature public key for which a certificate is required (see Appendix B 
  1906. profiles for further information).
  1907.  
  1908.   KeyRecReqContent ::= InitReqContent 
  1909.  
  1910. 3.3.8 Key recovery response content 
  1911.  
  1912. For key recovery responses the following syntax is used.  For some 
  1913. status values (e.g., waiting) none of the optional fields will be 
  1914. present.
  1915.  
  1916.   KeyRecRepContent ::= SEQUENCE { 
  1917.       status                  PKIStatusInfo,
  1918.       newSigCert          [0] Certificate                   OPTIONAL, 
  1919.       caCerts             [1] SEQUENCE OF Certificate       OPTIONAL,
  1920.       keyPairHist         [2] SEQUENCE OF CertifiedKeyPair  OPTIONAL
  1921.   }
  1922.  
  1923. 3.3.9 Revocation Request Content 
  1924.  
  1925. When requesting revocation of a certificate (or several certificates) 
  1926. the following data structure is used. The name of the requester is 
  1927. present in the PKIHeader structure. 
  1928.  
  1929.   RevReqContent ::= SEQUENCE OF RevDetails
  1930.  
  1931.   RevDetails ::= SEQUENCE { 
  1932.       certDetails         CertTemplate, 
  1933.       -- allows requester to specify as much as they can about 
  1934.       -- the cert. for which revocation is requested 
  1935.       -- (e.g., for cases in which serialNumber is not available)
  1936.       revocationReason    ReasonFlags, 
  1937.       -- from the DAM, so CA knows what to use in Dist. point
  1938.       badSinceDate        GeneralizedTime  OPTIONAL, 
  1939.       -- indicates best knowledge of sender 
  1940.       crlEntryDetails     Extensions 
  1941.       -- requested crlEntryExtensions 
  1942.   }
  1943.  
  1944.  
  1945.  
  1946.  
  1947. Adams, Farrell                                                 [Page 33]
  1948.  
  1949. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  1950.  
  1951. 3.3.10 Revocation Response Content 
  1952.  
  1953. The response to the above message. If produced, this is sent to the 
  1954. requester of the revocation. (A separate revocation announcement message 
  1955. may be sent to the subject of the certificate for which revocation was 
  1956. requested.) 
  1957.  
  1958.   RevRepContent ::= SEQUENCE { 
  1959.       status              PKIStatusInfo, 
  1960.       revCerts        [0] SEQUENCE OF CertId OPTIONAL, 
  1961.       -- identifies the certs for which revocation was requested 
  1962.       crls            [1] SEQUENCE OF CertificateList  OPTIONAL 
  1963.       -- the resulting CRLs (there may be more than one) 
  1964.   }
  1965.  
  1966. 3.3.11 Cross certification request content 
  1967.  
  1968. Cross certification requests use the same syntax as for normal 
  1969. certification requests with the restriction that the key pair must have 
  1970. been generated by the requesting CA and the private key must not be sent 
  1971. to the responding CA. 
  1972.  
  1973.   CrossCertReqContent ::= CertReqContent 
  1974.  
  1975. 3.3.12 Cross certification response content 
  1976.  
  1977. Cross certification responses use the same syntax as for normal 
  1978. certification responses with the restriction that no encrypted private 
  1979. key can be sent.
  1980.  
  1981.   CrossCertRepContent ::= CertRepContent 
  1982.  
  1983. 3.3.13 CA Key Update Announcement content 
  1984.  
  1985. When a CA updates its own key pair the following data structure may be 
  1986. used to announce this event.
  1987.  
  1988.   CAKeyUpdAnnContent ::= SEQUENCE { 
  1989.       oldWithNew          Certificate, -- old pub signed with new priv 
  1990.       newWithOld          Certificate, -- new pub signed with old priv 
  1991.       newWithNew          Certificate  -- new pub signed with new priv 
  1992.   }
  1993.  
  1994. 3.3.14 Certificate Announcement 
  1995.  
  1996. This data structure may be used to announce the existence of 
  1997. certificates. 
  1998.  
  1999. Note that this message is intended to be used for those cases (if any)
  2000. where there is no pre-existing method for publication of certificates; 
  2001. it is not intended to be used where, for example, X.500 is the 
  2002. method for publication of certificates. 
  2003.  
  2004.   CertAnnContent ::= Certificate 
  2005.  
  2006. Adams, Farrell                                                 [Page 34]
  2007.  
  2008. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2009.  
  2010. 3.3.15 Revocation Announcement 
  2011.  
  2012. When a CA has revoked, or is about to revoke, a particular certificate 
  2013. it may issue an announcement of this (possibly upcoming) event. 
  2014.  
  2015.   RevAnnContent ::= SEQUENCE { 
  2016.       status              PKIStatus, 
  2017.       certId              CertId, 
  2018.       willBeRevokedAt     GeneralizedTime, 
  2019.       badSinceDate        GeneralizedTime, 
  2020.       crlDetails          Extensions  OPTIONAL 
  2021.       -- extra CRL details(e.g., crl number, reason, location, etc.) 
  2022. }
  2023.  
  2024. A CA may use such an announcement to warn (or notify) a subject that its 
  2025. certificate is about to be (or has been) revoked. This would typically 
  2026. be used where the request for revocation did not come from the subject 
  2027. concerned.
  2028.  
  2029. The willBeRevokedAt field contains the time at which a new entry will be 
  2030. added to the relevant CRLs.
  2031.  
  2032. 3.3.16 CRL Announcement 
  2033.  
  2034. When a CA issues a new CRL (or set of CRLs) the following data structure 
  2035. may be used to announce this event. 
  2036.  
  2037.   CRLAnnContent ::= SEQUENCE OF CertificateList 
  2038.  
  2039. 3.3.17 PKI Confirmation content 
  2040.  
  2041. This data structure is used in three-way protocols as the final 
  2042. PKIMessage. Its content is the same in all cases - actually there is no 
  2043. content since the PKIHeader carries all the required information. 
  2044.  
  2045.   PKIConfirmContent ::= NULL 
  2046.  
  2047. 3.3.18 PKI General Request content
  2048.  
  2049.   InfoTypeAndValue ::= SEQUENCE {
  2050.       infoType               OBJECT IDENTIFIER,
  2051.       infoValue              ANY DEFINED BY infoType  OPTIONAL
  2052.   }
  2053.   -- Example InfoTypeAndValue contents include, but are not limited to:
  2054.   --   { CAProtEncCert    = { xx }, Certificate                     }
  2055.   --   { SignKeyPairTypes = { xx }, SEQUENCE OF AlgorithmIdentifier }
  2056.   --   { EncKeyPairTypes  = { xx }, SEQUENCE OF AlgorithmIdentifier }
  2057.   --   { PreferredSymmAlg = { xx }, AlgorithmIdentifier             }
  2058.   --   { CAKeyUpdateInfo  = { xx }, CAKeyUpdAnnContent              }
  2059.   --   { CurrentCRL       = { xx }, CertificateList                 }
  2060.   -- This construct may also be used to define new PKIX Certificate
  2061.   -- Management Protocol request and response messages for future needs 
  2062.   -- or for specific environments.
  2063.  
  2064.  
  2065. Adams, Farrell                                                 [Page 35]
  2066.  
  2067. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2068.  
  2069.   GenReqContent ::= SET OF InfoTypeAndValue
  2070.   -- The OPTIONAL infoValue parameter of InfoTypeAndValue will typically
  2071.   -- be omitted for some of the examples given above.  The CA is free 
  2072.   -- to ignore any contained OBJ. IDs that it does not recognize.
  2073.   -- The empty set indicates that the CA may send any/all information 
  2074.   -- that it wishes.
  2075.  
  2076. 3.3.19 PKI General Response content
  2077.  
  2078.   GenRepContent ::= SET OF InfoTypeAndValue
  2079.   -- The end entity is free to ignore any contained OBJ. IDs that it 
  2080.   -- does not recognize.
  2081.  
  2082. 3.3.20 Error Message content
  2083.  
  2084.   ErrorMsgContent ::= SEQUENCE {
  2085.       pKIStatusInfo          PKIStatusInfo,
  2086.       errorCode              INTEGER           OPTIONAL,
  2087.       -- implementation-specific error codes
  2088.       errorDetails           PKIFreeText       OPTIONAL
  2089.       -- implementation-specific error details
  2090.   }
  2091.  
  2092.  
  2093. 4. Mandatory PKI Management functions
  2094.  
  2095. The PKI management functions outlined in section 1 above are described 
  2096. in this section.
  2097.  
  2098. This section deals with functions that are "mandatory" in the sense
  2099. that all end entity and CA/RA implementations must be able to provide
  2100. the functionality described (perhaps via one of the transport mechanisms 
  2101. defined in Section 5). This part is effectively the profile of the PKI 
  2102. management functionality that must be supported.
  2103.  
  2104. Note that not all PKI management functions result in the creation of a 
  2105. PKI message.
  2106.  
  2107. 4.1 Root CA initialization
  2108.  
  2109. [See Section 1.2.2 for this document's definition of "root CA".]
  2110.  
  2111. A newly created root CA must produce a "self-certificate" which is a 
  2112. Certificate structure with the profile defined for the "newWithNew" 
  2113. certificate issued following a root CA key update.
  2114.  
  2115. In  order to make the CAÆs self certificate useful to end entities that 
  2116. do not acquire this information via "out-of-band" means, the CA must 
  2117. also produce a fingerprint for its public key. End entities that 
  2118. acquire this value securely via some "out-of-band" means can then verify 
  2119. the CAÆs self-certificate and hence the other attributes contained 
  2120. therein.
  2121.  
  2122. The data structure used to carry the fingerprint is the OOBCertHash.
  2123.  
  2124. Adams, Farrell                                                 [Page 36]
  2125.  
  2126. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2127.  
  2128.  
  2129. 4.2 Root CA key update
  2130.  
  2131. CA keys (as all other keys) have a finite lifetime and will have to be 
  2132. updated on a periodic basis.  The certificates NewWithNew, NewWithOld, 
  2133. and OldWithNew (see Section 2.4.1) are issued by the CA to aid existing 
  2134. end entities who hold the current self-signed CA certificate 
  2135. (OldWithOld) to transition securely to the new self-signed CA 
  2136. certificate (NewWithNew), and to aid new end entities who will hold 
  2137. NewWithNew to acquire OldWithOld securely for verification of existing 
  2138. data.
  2139.  
  2140. 4.3 Subordinate CA initialization
  2141.  
  2142. [See Section 1.2.2 for this document's definition of "subordinate CA".]
  2143.  
  2144. From the perspective of PKI management protocols the initialization of a 
  2145. subordinate CA is the same as the initialization of an end entity. The 
  2146. only difference is that the subordinate CA must also produce an initial 
  2147. revocation list.
  2148.  
  2149. 4.4 CRL production
  2150.  
  2151. Before issuing any certificates a newly established CA (which issues 
  2152. CRLs) must produce "empty" versions of each CRL which is to be 
  2153. periodically produced.
  2154.  
  2155. 4.5 PKI information request
  2156.  
  2157. When a PKI entity (CA, RA, or EE) wishes to acquire information about 
  2158. the current status of a CA it may send that CA a request for such 
  2159. information.
  2160.  
  2161. The CA must respond to the request by providing (at least) all of the 
  2162. information requested by the requester.  If some of the information 
  2163. cannot be provided then an error must be conveyed to the requester.
  2164.  
  2165. If PKIMessages are used to request and supply this PKI information,
  2166. then the request must be the GenReq message, the response must be the 
  2167. GenRep message, and the error must be the Error message.  These 
  2168. messages are protected using a MAC based on shared secret information 
  2169. (i.e., PasswordBasedMAC) or any other authenticated means (if the end 
  2170. entity has an existing certificate).
  2171.  
  2172. 4.6 Cross certification
  2173.  
  2174. The requester CA is the CA that will become the subject of the cross-
  2175. certificate; the responder CA will become the issuer of the cross-
  2176. certificate. 
  2177.  
  2178. The requester CA must be "up and running" before initiating the cross-
  2179. certification operation. 
  2180.  
  2181.  
  2182.  
  2183. Adams, Farrell                                                 [Page 37]
  2184.  
  2185. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2186.  
  2187.  
  2188. 4.6.1 One-way request-response scheme: 
  2189.  
  2190. The cross-certification scheme is essentially a one way operation; that 
  2191. is, when successful, this operation results in the creation of one new 
  2192. cross-certificate. If the requirement is that cross-certificates be 
  2193. created in "both directions" then each CA in turn must initiate a cross-
  2194. certification operation (or use another scheme). 
  2195.  
  2196. This scheme is suitable where the two CAs in question can already verify 
  2197. each otherÆs signatures (they have some common points of trust) or where 
  2198. there is an out-of-band verification of the origin of the certification 
  2199. request.
  2200.  
  2201. Detailed Description: 
  2202.  
  2203. Cross certification is initiated at one CA known as the responder.  The 
  2204. CA administrator for the responder identifies the CA it wants to cross 
  2205. certify and the responder CA equipment generates an authorization code. 
  2206. The responder CA administrator passes this authorization code by out-of-
  2207. band means to the requester CA administrator. The requester CA 
  2208. administrator enters the authorization code at the requester CA in order 
  2209. to initiate the on-line exchange. 
  2210.  
  2211. The authorization code is used for authentication and integrity 
  2212. purposes. This is done by generating a symmetric key based on the 
  2213. authorization code and using the symmetric key for generating Message 
  2214. Authentication Codes (MACs) on all messages exchanged. 
  2215.  
  2216. The requester CA initiates the exchange by generating a random number 
  2217. (requester random number). The requester CA then sends to the responder 
  2218. CA the message CrossCertReq. The fields in this message are protected 
  2219. from modification with a MAC based on the authorization code. 
  2220.  
  2221. Upon receipt of the CrossCertReq message, the responder CA checks the 
  2222. protocol version, saves the requester random number, generates its own 
  2223. random number (responder random number) and validates the MAC. It then 
  2224. generates (and archives, if desired) a new requester certificate that 
  2225. contains the requester CA public key and is signed with the responder 
  2226. CA signature private key. The responder CA responds with the message 
  2227. CrossCertRep. The fields in this message are protected from modification 
  2228. with a MAC based on the authorization code. 
  2229.  
  2230. Upon receipt of the CrossCertRep message,  the requester CA checks that 
  2231. its own system time is close to the responder CA system time, checks the 
  2232. received random numbers and validates the MAC.  The requester CA 
  2233. responds with the PKIConfirm message. The fields in this message are 
  2234. protected from modification with a MAC based on the authorization code.  
  2235. The requester CA writes the requester certificate to the Repository.
  2236.  
  2237. Upon receipt of the PKIConfirm message, the responder CA checks the 
  2238. random numbers and validates the MAC. 
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242. Adams, Farrell                                                 [Page 38]
  2243.  
  2244. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2245.  
  2246. Notes: 
  2247.  
  2248. 1.The CrossCertReq must contain a "complete" certification request, that 
  2249.   is, all fields (including, e.g., a BasicConstraints extension) must be 
  2250.   specified by the requester CA.
  2251. 2.The CrossCertRep message should contain the verification certificate 
  2252.   of the responder CA - if present, the requester CA must then verify 
  2253.   this certificate (for example, via the "out-of-band" mechanism). 
  2254.  
  2255.  
  2256. 4.7 End entity initialization
  2257.  
  2258. As with CAs, end entities must be initialized. Initialization of end 
  2259. entities requires at least two steps:
  2260.  
  2261.       - acquisition of PKI information
  2262.       - out-of-band verification of one root-CA public key
  2263.  
  2264. (other possible steps include the retrieval of trust condition 
  2265. information and/or out-of-band verification of other CA public keys).
  2266.  
  2267. 4.7.1 Acquisition of PKI information
  2268.  
  2269. The information required is:
  2270.  
  2271. - the current root-CA public key
  2272. - (if the certifying CA is not a root-CA) the certification path from 
  2273. the root CA to the certifying CA together with appropriate revocation 
  2274. lists
  2275. - the algorithms and algorithm parameters which the certifying CA 
  2276. supports for each relevant usage
  2277.  
  2278. Additional information could be required (e.g., supported extensions
  2279. or CA policy information) in order to produce a certification request 
  2280. which will be successful. However, for simplicity we do not mandate that 
  2281. the end entity acquires this information via the PKI messages. The end 
  2282. result is simply that some certification requests may fail (e.g., if the 
  2283. end entity wants to generate its own encryption key but the CA doesnÆt 
  2284. allow that).
  2285.  
  2286. The required information may be acquired as described in Section 4.5.
  2287.  
  2288. 4.7.2 Out-of-Band Verification of Root-CA Key
  2289.  
  2290. An end entity must securely possess the public key of its root CA. One 
  2291. method to achieve this is to provide the end entity with the CAÆs self-
  2292. certificate fingerprint via some secure "out-of-band" means. The end 
  2293. entity can then securely use the CAÆs self-certificate.
  2294.  
  2295. See Section 4.1 for further details.
  2296.  
  2297.  
  2298.  
  2299.  
  2300.  
  2301. Adams, Farrell                                                 [Page 39]
  2302.  
  2303. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2304.  
  2305.  
  2306.  
  2307. 4.8 Certificate Request
  2308.  
  2309. An initialized end entity may request a certificate at any time (as part 
  2310. of an update procedure, or for any other purpose).  This request will be 
  2311. made using the CertReq message.  If the end entity already possesses a 
  2312. signing key pair (with a corresponding verification certificate), then 
  2313. this CertReq message will typically be protected by the entity's 
  2314. digital signature.  The CA returns the new certificate (if the request 
  2315. is successful) in a CertRep message.
  2316.  
  2317. 4.9 Key Update
  2318.  
  2319. When a key pair is due to expire the relevant end entity may request 
  2320. a key update - that is, it may request that the CA issue a new 
  2321. certificate for a new key pair.  The request is made using a KeyUpdReq
  2322. message.  If the end entity already possesses a signing key pair (with a 
  2323. corresponding verification certificate), then this KeyUpdReq message 
  2324. will typically be protected by the entity's digital signature.  The CA 
  2325. returns the new certificate (if the request is successful) in a 
  2326. KeyUpdRep message, which is syntactically identical to a CertRep message.
  2327.  
  2328.  
  2329.  
  2330.  
  2331.  
  2332.  
  2333.  
  2334.  
  2335.  
  2336.  
  2337.  
  2338.  
  2339.  
  2340.  
  2341.  
  2342.  
  2343.  
  2344.  
  2345.  
  2346.  
  2347.  
  2348.  
  2349.  
  2350.  
  2351.  
  2352.  
  2353.  
  2354.  
  2355.  
  2356.  
  2357.  
  2358.  
  2359.  
  2360. Adams, Farrell                                                 [Page 40]
  2361.  
  2362. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2363.  
  2364.  
  2365.  
  2366.  
  2367. 5. Transports 
  2368.  
  2369. The transport protocols specified below allow end entities, RAs and CAs 
  2370. to pass PKI messages between them. There is no requirement for specific 
  2371. security mechanisms to be applied at this level if the PKI messages are 
  2372. suitably protected (that is, if the optional PKIProtection parameter is 
  2373. used as specified for each message).
  2374.  
  2375.  
  2376. 5.1 File based protocol
  2377.  
  2378. A file containing a PKI message must contain only the DER encoding of 
  2379. one PKI message, i.e., there must be no extraneous header or trailer 
  2380. information in the file.
  2381.  
  2382. Such files can be used to transport PKI messages using, e.g., FTP. 
  2383.  
  2384.  
  2385. 5.2 Socket based Management Protocol 
  2386.  
  2387. The following simple socket based protocol is to be used for transport 
  2388. of PKI messages. This protocol is suitable for cases where an end entity 
  2389. (or an RA) initiates a transaction and can poll to pick up the results. 
  2390.  
  2391. If a transaction is initiated by a PKI entity (RA or CA) then an end 
  2392. entity must either supply a listener process or be supplied with a 
  2393. polling reference (see below) in order to allow it to pick up the PKI 
  2394. message from the PKI management component.
  2395.  
  2396. The protocol basically assumes a listener process on an RA or CA which 
  2397. can accept PKI messages on a well-defined port (port number 829). 
  2398. Typically an initiator binds to this port and submits the initial PKI 
  2399. message for a given transaction ID. The responder replies with a PKI 
  2400. message and/or with a reference number to be used later when polling for 
  2401. the actual PKI message response. 
  2402.  
  2403. If a number of PKI response messages are to be produced for a given 
  2404. request (say if some part of the request is handled more quickly than 
  2405. another) then a new polling reference is also returned.
  2406.  
  2407. When the final PKI response message has been picked up by the initiator 
  2408. then no new polling reference is supplied.
  2409.  
  2410. The initiator of a transaction sends a "socket PKI message" to the 
  2411. recipient. The recipient responds with a similar message.
  2412.  
  2413.  
  2414.  
  2415.  
  2416.  
  2417.  
  2418.  
  2419. Adams, Farrell                                                 [Page 41]
  2420.  
  2421. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2422.  
  2423.  
  2424. A "socket PKI message" consists of:
  2425.  
  2426.       length (32-bits), flag (8-bits), value (defined below)
  2427.  
  2428. The length field contains the number of octets of the remainder of the 
  2429. message (i.e., number of octets of "value" plus one).
  2430.  
  2431.  
  2432.  Message name   flag     value 
  2433.  
  2434.  msgReq         æ00ÆH    DER-encoded PKI message           
  2435.    -- PKI message from initiator
  2436.  pollRep        æ01ÆH    polling reference (32 bits),      
  2437.                          time-to-check-back (32 bits)      
  2438.    -- poll response where no PKI message response ready; use polling
  2439.    -- reference value (and estimated time value) for later polling
  2440.  pollReq        æ02ÆH    polling reference (32 bits)       
  2441.    -- request for a PKI message response to initial message
  2442.  negPollRep     æ03ÆH    æ00ÆH                             
  2443.    -- no further polling responses (i.e., transaction complete)
  2444.  partialMsgRep  æ04ÆH    next polling reference (32 bits), 
  2445.                          time-to-check-back (32 bits),     
  2446.                          DER-encoded PKI message           
  2447.    -- partial response to initial message plus new polling reference 
  2448.    -- (and estimated time value) to use to get next part of response
  2449.  finalMsgRep    æ05ÆH    DER-encoded PKI message           
  2450.    -- final (and possibly sole) response to initial message
  2451.  errorMsgRep    æ06ÆH    human readable error message      
  2452.    -- produced when an error is detected (e.g., a polling reference is
  2453.    -- received which doesnÆt exist or is finished with)
  2454.  
  2455. Where a PKIConfirm message is to be transported (always from the 
  2456. initiator to the responder) then a msgReq message is sent and a 
  2457. negPollRep is returned.
  2458.  
  2459.  
  2460. The sequence of messages which can occur is then:
  2461.  
  2462. a) end entity sends msgReq and receives one of pollRep, negPollRep, 
  2463. partialMsgRep or finalMsgRep in response.
  2464. b) end entity sends pollReq message and receives one of negPollRep, 
  2465. partialMsgRep, finalMsgRep or ErrorMsgRep in response.
  2466.  
  2467. The "time-to-check-back" parameter is a 32-bit integer, defined to be 
  2468. the number of seconds which have elapsed since midnight, January 1, 
  2469. 1970, coordinated universal time.  It provides an estimate of the time 
  2470. that the end entity should send its next pollReq.
  2471.  
  2472.  
  2473.  
  2474.  
  2475.  
  2476.  
  2477.  
  2478. Adams, Farrell                                                 [Page 42]
  2479.  
  2480. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2481.  
  2482.  
  2483. 5.3 Management Protocol via E-mail 
  2484.  
  2485. This subsection specifies a means for conveying ASN.1-encoded messages 
  2486. for the protocol exchanges described in Section 4 via Internet mail. 
  2487.  
  2488. A simple MIME object is specified as follows.
  2489.  
  2490.    Content-Type: application/x-pkixcmp
  2491.    Content-Transfer-Encoding: base64
  2492.  
  2493.    <<the ASN.1 DER-encoded PKIX-CMP message, base64-encoded>>
  2494.  
  2495. This MIME object can be sent and received using common MIME processing 
  2496. engines and provides a simple Internet mail transport for PKIX-CMP 
  2497. messages.
  2498.  
  2499.  
  2500.  
  2501. 5.4 Management Protocol via HTTP 
  2502.  
  2503. This subsection specifies a means for conveying ASN.1-encoded messages 
  2504. for the protocol exchanges described in Section 4 via the HyperText 
  2505. Transfer Protocol. 
  2506.  
  2507. A simple MIME object is specified as follows.
  2508.  
  2509.    Content-Type: application/x-pkixcmp
  2510.  
  2511.    <<the ASN.1 DER-encoded PKIX-CMP message>>
  2512.  
  2513. This MIME object can be sent and received using common HTTP processing 
  2514. engines over WWW links and provides a simple browser-server transport 
  2515. for PKIX-CMP messages.
  2516.  
  2517.  
  2518.  
  2519.  
  2520.  
  2521.  
  2522.  
  2523.  
  2524.  
  2525.  
  2526.  
  2527.  
  2528.  
  2529.  
  2530.  
  2531.  
  2532.  
  2533.  
  2534.  
  2535.  
  2536.  
  2537. Adams, Farrell                                                 [Page 43]
  2538.  
  2539. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2540.  
  2541.  
  2542. SECURITY CONSIDERATIONS 
  2543.  
  2544. This entire memo is about security mechanisms. 
  2545.  
  2546. One cryptographic consideration is worth explicitly spelling out. In 
  2547. the protocols specified above, when an end entity is required to 
  2548. prove possession of a decryption key, it is effectively challenged 
  2549. to decrypt something (its own certificate). This scheme (and many 
  2550. others!) could be vulnerable to an attack if the possessor of the 
  2551. decryption key in question could be fooled into decrypting an 
  2552. arbitrary challenge and returning the cleartext to an attacker. 
  2553. Although in this specification a number of other failures in 
  2554. security are required in order for this attack to succeed, it is 
  2555. conceivable that some future services (e.g., notary, trusted time) 
  2556. could potentially be vulnerable to such attacks. For this reason we 
  2557. re-iterate the general rule that implementations should be very 
  2558. careful about decrypting arbitrary "ciphertext" and revealing 
  2559. recovered "plaintext" since such a practice can lead to serious 
  2560. security vulnerabilities.
  2561.  
  2562.  
  2563. References
  2564.  
  2565.    [MvOV97]  A. Menezes, P. van Oorschot, S. Vanstone, "Handbook of 
  2566.              Applied Cryptography", CRC Press, 1997.
  2567.  
  2568.    [PKCS7]   RSA Laboratories, "The Public-Key Cryptography Standards 
  2569.              (PKCS)", RSA Data Security Inc., Redwood City, California, 
  2570.              November 1993 Release.
  2571.  
  2572.    [PKCS10]  RSA Laboratories, "The Public-Key Cryptography Standards 
  2573.              (PKCS)", RSA Data Security Inc., Redwood City, California, 
  2574.              November 1993 Release.
  2575.  
  2576.    [PKCS11]  RSA Laboratories, "The Public-Key Cryptography Standards -
  2577.              PKCS #11:  Cryptographic token interface standard", RSA 
  2578.              Data Security Inc., Redwood City, California, April 28, 
  2579.              1995.
  2580.  
  2581.    [PKIX-OP] S. Boeyen, R. Housley, T. Howes, M. Myers, P. Richard, 
  2582.              "Internet Public Key Infrastructure:  Operational 
  2583.              Protocols", Internet Draft draft-ietf-pkix-ipki2opp-0x.txt
  2584.              (work in progress).
  2585.  
  2586.    [RFC1847] J. Galvin, S. Murphy, S. Crocker, N. Freed, "Security 
  2587.              Multiparts for MIME:  Multipart/Signed and Multipart/
  2588.              Encrypted", Internet Request for Comments 1847, October
  2589.              1995.
  2590.  
  2591.    [RFC2104] H. Krawczyk, M. Bellare, R. Canetti, "HMAC:  Keyed Hashing
  2592.              for Message Authentication", Internet Request for Comments
  2593.              2104, February, 1997.
  2594.  
  2595.  
  2596. Adams, Farrell                                                 [Page 44]
  2597.  
  2598. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2599.  
  2600.  
  2601. Acknowledgements
  2602.  
  2603.  
  2604. The authors gratefully acknowledge the contributions of various members
  2605. of the PKIX Working Group.  Many of these contributions significantly 
  2606. clarified and improved the utility of this specification.
  2607.  
  2608.  
  2609.  
  2610.  
  2611.  
  2612. Authors' Addresses 
  2613.  
  2614.    Carlisle Adams 
  2615.    Entrust Technologies 
  2616.    750 Heron Road, Suite E08, 
  2617.    Ottawa, Ontario 
  2618.    Canada K1V 1A7 
  2619.    cadams@entrust.com 
  2620.  
  2621.    Stephen Farrell 
  2622.    Software and Systems Engineering Ltd. 
  2623.    Fitzwilliam Court 
  2624.    Leeson Close 
  2625.    Dublin 2 
  2626.    IRELAND 
  2627.    stephen.farrell@sse.ie 
  2628.  
  2629.  
  2630.  
  2631.  
  2632.  
  2633.  
  2634.  
  2635.  
  2636.  
  2637.  
  2638.  
  2639.  
  2640.  
  2641.  
  2642.  
  2643.  
  2644.  
  2645.  
  2646.  
  2647.  
  2648.  
  2649.  
  2650.  
  2651.  
  2652.  
  2653.  
  2654.  
  2655. Adams, Farrell                                                 [Page 45]
  2656.  
  2657. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2658.  
  2659.  
  2660.  
  2661. APPENDIX A: Reasons for the presence of RAs
  2662.  
  2663. The reasons which justify the presence of an RA can be split into those 
  2664. which are due to technical factors and those which are organizational in 
  2665. nature. Technical reasons include the following. 
  2666.  
  2667.   -If hardware tokens are in use, then not all end entities will have 
  2668.    the equipment needed to initialize these; the RA equipment can include 
  2669.    the necessary functionality (this may also be a matter of policy). 
  2670.  
  2671.   -Some end entities may not have the capability to publish 
  2672.    certificates; again, the RA may be suitably placed for this. 
  2673.  
  2674.   -The RA will be able to issue signed revocation requests on behalf of 
  2675.    end entities associated with it, whereas the end entity may not be able 
  2676.    to do this (if the key pair is completely lost). 
  2677.  
  2678. Some of the organizational reasons which argue for the presence of an 
  2679. RA are the following. 
  2680.  
  2681.   -It may be more cost effective to concentrate functionality in the RA 
  2682.    equipment than to supply functionality to all end entities  (especially 
  2683.    if special token initialization equipment is to be used). 
  2684.  
  2685.   -Establishing RAs within an organization can reduce the number of CAs 
  2686.    required, which is sometimes desirable. 
  2687.  
  2688.   -RAs may be better placed to identify people with their "electronic" 
  2689.    names, especially if the CA is physically remote from the end entity. 
  2690.  
  2691.   -For many applications there will already be in place some 
  2692.    administrative structure so that candidates for the role of RA are easy 
  2693.    to find (which may not be true of the CA). 
  2694.  
  2695.  
  2696.  
  2697.  
  2698.  
  2699.  
  2700.  
  2701.  
  2702.  
  2703.  
  2704.  
  2705.  
  2706.  
  2707.  
  2708.  
  2709.  
  2710.  
  2711.  
  2712.  
  2713.  
  2714. Adams, Farrell                                                 [Page 46]
  2715.  
  2716. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2717.  
  2718.  
  2719. Appendix B. PKI Management Message Profiles.
  2720.  
  2721. This appendix contains detailed profiles for those PKIMessages which 
  2722. must be supported by conforming implementations (see Section 4).
  2723.  
  2724. Profiles for the PKIMessages used in the following PKI management 
  2725. operations are provided:
  2726.  
  2727. - root CA key update
  2728. - information request/response
  2729. - cross-certification (1-way)
  2730. - initial registration/certification
  2731.      - basic authenticated scheme
  2732. - certificate request
  2733. - key update
  2734.  
  2735. <<Later versions of this document may extend the above to include 
  2736. profiles for the operations listed below (along with other operations,
  2737. if desired).>>
  2738.  
  2739. - revocation request
  2740. - certificate publication
  2741. - CRL publication
  2742.  
  2743.  
  2744.  
  2745.  
  2746.  
  2747.  
  2748.  
  2749.  
  2750.  
  2751.  
  2752.  
  2753.  
  2754.  
  2755.  
  2756.  
  2757.  
  2758.  
  2759.  
  2760.  
  2761.  
  2762.  
  2763.  
  2764.  
  2765.  
  2766.  
  2767.  
  2768.  
  2769.  
  2770.  
  2771.  
  2772.  
  2773. Adams, Farrell                                                 [Page 47]
  2774.  
  2775. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2776.  
  2777.  
  2778. B1. General Rules for interpretation of these profiles.
  2779.  
  2780.  1.Where OPTIONAL or DEFAULT fields are not mentioned in individual 
  2781.    profiles, they should be absent from the relevant message. 
  2782.    Mandatory fields are not mentioned if they have an obvious value 
  2783.    (e.g., pvno).
  2784.  2.Where structures occur in more than one message, they are 
  2785.    separately profiled as appropriate.
  2786.  3.The algorithmIdentifiers from PKIMessage structures are profiled 
  2787.    separately.
  2788.  4.A "special" X.500 DN is called the "NULL-DN"; this means a DN 
  2789.    containing a zero-length SEQUENCE OF RDNs (its DER encoding is 
  2790.    then æ3000ÆH).
  2791.  5.Where a GeneralName is required for a field but no suitable 
  2792.    value is available (e.g., an end entity produces a request before 
  2793.    knowing its name) then the GeneralName is to be an X.500 NULL-DN 
  2794.    (i.e., the Name field of the CHOICE is to contain a NULL-DN). 
  2795.    This special value can be called a "NULL-GeneralName".
  2796.  6.Where a profile omits to specify the value for a GeneralName 
  2797.    then the NULL-GeneralName value is to be present in the relevant 
  2798.    PKIMessage field. This occurs with the sender field of the 
  2799.    PKIHeader for some messages.
  2800.  7.Where any ambiguity arises due to naming of fields, the profile 
  2801.    names these using a "dot" notation (e.g., "certTemplate.subject" 
  2802.    means the subject field within a field called certTemplate).
  2803.  8.Where a "SEQUENCE OF types" is part of a message, a zero-based 
  2804.    array notation is used to describe fields within the SEQUENCE OF 
  2805.    (e.g., FullCertTemplates[0].certTemplate.subject refers to a 
  2806.    subfield of the first FullCertTemplate contained in a request 
  2807.    message).
  2808.  9.All PKI message exchanges in this profile require a PKIConfirm 
  2809.    message to be sent by the initiating entity.  This message is not 
  2810.    included in many of the profiles given below since its body is 
  2811.    NULL and its header contents are clear from the context.  Any 
  2812.    authenticated means can be used for the protectionAlg (e.g., 
  2813.    password-based MAC, if shared secret information is known, or 
  2814.    signature).
  2815.  
  2816.  
  2817.  
  2818. B2. Algorithm Use Profile
  2819.  
  2820. The following table contains definitions of algorithm uses within PKI 
  2821. management protocols.
  2822.  
  2823. The columns in the table are:
  2824.  
  2825. Name:       an identifier used for message profiles
  2826. Use:       description of where and for what the algorithm is used
  2827. Mandatory: an AlgorithmIdentifier which must be supported by 
  2828.            conforming implementations
  2829. Others:       alternatives to the mandatory AlgorithmIdentifier
  2830.  
  2831.  
  2832. Adams, Farrell                                                 [Page 48]
  2833.  
  2834. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2835.  
  2836.  
  2837.  Name           Use                        Mandatory        Others
  2838.  
  2839.  MSG_SIG_ALG    Protection of PKI          DSA/SHA-1        RSA/MD5...
  2840.                 messages using signature                        
  2841.  MSG_MAC_ALG    protection of PKI          PasswordBasedMac HMAC,
  2842.                 messages using MACing                       X9.9...
  2843.  SYM_PENC_ALG   symmetric encryption of    3-DES (3-key-    RC5,
  2844.                 an end entityÆs private    EDE, CBC mode)   CAST-128...
  2845.                 key where symmetric                             
  2846.                 key is distributed                              
  2847.                 out-of-band                                     
  2848.  PROT_ENC_ALG   asymmetric algorithm       D-H              RSA
  2849.                 used for encryption of                          
  2850.                 (symmetric keys for                             
  2851.                 encryption of) private                          
  2852.                 keys transported in                             
  2853.                 PKIMessages                                     
  2854.  PROT_SYM_ALG   symmetric encryption       3-DES (3-key-    RC5,
  2855.                 algorithm used for         EDE, CBC mode)   CAST-128...
  2856.                 encryption of private                           
  2857.                 key bits (a key of this                         
  2858.                 type is encrypted using                         
  2859.                 PROT_ENC_ALG)                                   
  2860.  
  2861.  
  2862.  
  2863. Mandatory AlgorithmIdentifiers and Specifications:
  2864.  
  2865. DSA/SHA-1:  
  2866.   AlgId:  {1 3 14 3 2 27}
  2867.   X9.30-3, ANSI, "Public Key Cryptography Using Irreversible Algorithms 
  2868.     for the Financial Services Industry: Part 3: Certificate Management 
  2869.     for DSA"
  2870.   Public Modulus size:  1024 bits
  2871.  
  2872. PasswordBasedMac:  
  2873.   {1 2 840 113533 7 66 13}
  2874.   (this specification)
  2875.  
  2876. 3-DES:  
  2877.   {1 2 840 113549 3 7}
  2878.   (used in RSA's BSAFE and in S/MIME)
  2879.  
  2880. D-H:  
  2881.   AlgId:  {1 2 840 113549 1 3 1}
  2882.   "PKCS #3:  Diffie-Hellman Key-Agreement Standard", in RSA Laboratories, 
  2883.     "The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)", RSA Data Security  
  2884.     Inc., Redwood City, California, November 1993 Release.
  2885.   Public Modulus Size:  1024 bits
  2886.  
  2887.  
  2888.  
  2889.  
  2890.  
  2891. Adams, Farrell                                                 [Page 49]
  2892.  
  2893. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2894.  
  2895.  
  2896. B3. "Self-signed" certificates
  2897.  
  2898. Profile of how  a Certificate structure may be "self-signed". These 
  2899. structures are used for distribution of "root" CA public keys. This can 
  2900. occur in one of three ways (see section 2.4 above for a description of 
  2901. the use of these structures):
  2902.  
  2903.  
  2904.  Type          Function
  2905.  
  2906.  newWithNew    a true "self-signed" certificate; the contained public 
  2907.                key must be usable to verify the signature (though this 
  2908.                provides only integrity and no authentication whatsoever)
  2909.  oldWithNew    previous root CA public key signed with new private key
  2910.  newWithOld    new root CA public key signed with previous private key
  2911.  
  2912.  
  2913.  
  2914. <<profile of certificate in such cases including relevant extensions, 
  2915. e.g., when present subjectAltName must be identical to issuerAltName, 
  2916. keyIdentifiers if present must contain appropriate values, etc.>>
  2917.  
  2918.  
  2919. B4. Proof of Possession Profile
  2920.  
  2921. "POPO" fields for use when proving possession of a private signing key 
  2922. which corresponds to a public verification key for which a certificate 
  2923. has been requested.
  2924.  
  2925.  
  2926.  Field               Value         Comment
  2927.  
  2928.  alg                 MSG_SIG_ALG   only signature protection is 
  2929.                                    allowed for this proof
  2930.  signature           present       bits calculated using MSG_SIG_ALG
  2931.  
  2932.  
  2933. <<Proof of possession of a private decryption key which corresponds to a 
  2934. public encryption key for which a certificate has been requested does 
  2935. not use this profile; instead the method given in protectionAlg for 
  2936. PKIConfirm in Section B.8.2 is used.>>
  2937.  
  2938. Not every CA/RA will require Proof-of-Possession (of signing key or of 
  2939. decryption key) in the certification request protocol.  Although this 
  2940. specification STRONGLY RECOMMENDS that POP be verified by the CA/RA 
  2941. (because created certificates become less meaningful in the PKI 
  2942. otherwise; see Section 2.3), this may ultimately be a policy issue which 
  2943. is made explicit for any given CA in its publicized Policy OID and 
  2944. Certification Practice Statement.  All end entities must be prepared to 
  2945. provide POP (i.e., these components of the PKIX-CMP protocol must be 
  2946. supported).
  2947.  
  2948.  
  2949.  
  2950. Adams, Farrell                                                 [Page 50]
  2951.  
  2952. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  2953.  
  2954.  
  2955. CAs/RAs may therefore conceptually be divided into two classes (those 
  2956. which require POP as a condition of certificate creation and those which 
  2957. do not).  End entities may choose to make verification decisions (as one 
  2958. step in certificate chain processing) at least partly by considering 
  2959. which classes of CAs (as indicated, for example, by their policy OIDs or 
  2960. Certification Practice Statements) have created the certificates 
  2961. included in the chain. 
  2962.  
  2963. B5. Root CA Key Update
  2964.  
  2965. A root CA updates its key pair. It then produces a CA key update 
  2966. announcement message which can be made available (via one of the 
  2967. transport mechanisms) to the relevant end entities.
  2968.  
  2969. ckuann message:
  2970.  
  2971.  
  2972.  Field        Value                        Comment
  2973.  
  2974.  sender       CA name                      responding CA name 
  2975.  body         ckuann(CAKeyUpdAnnContent)
  2976.  oldWithNew   present                      see section B.3 above
  2977.  newWithOld   present                      see section B.3 above
  2978.  newWithNew   present                      see section B.3 above
  2979.  extraCerts   optionally present           can be used to "publish" 
  2980.                                            certificates (e.g., 
  2981.                                            certificates signed using 
  2982.                                            the new private key)
  2983.  
  2984.  
  2985. B6. PKI Information request/response
  2986.  
  2987. End entity sends general request to the PKI requesting details which 
  2988. will be required for later PKI management operations.  RA/CA responds 
  2989. with general response. If an RA generates the response then it will 
  2990. simply forward the equivalent message which it previously received from 
  2991. the CA, with the possible addition of the certificates to the extraCerts 
  2992. fields of the PKIMessage.
  2993.  
  2994. Message Flows:
  2995.  
  2996. Step#   End entity                                    PKI
  2997.  
  2998.   1     format genr 
  2999.   2                      ->      genr      ->
  3000.   3                                                   handle genr
  3001.   4                                                   produce genp
  3002.   5                      <-      genp      <-
  3003.   6     handle genp 
  3004.  
  3005.  
  3006.  
  3007.  
  3008.  
  3009. Adams, Farrell                                                 [Page 51]
  3010.  
  3011. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3012.  
  3013.  
  3014. genr:
  3015.  
  3016. Field               Value 
  3017.  
  3018. recipient           CA name                      
  3019.   -- the name of the CA as contained in issuerAltName extensions or 
  3020.   -- issuer fields within certificates 
  3021. protectionAlg       MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG   
  3022.   -- any authenticated protection alg.
  3023. SenderKID           present if required          
  3024.   -- must be present if required for verification of message protection
  3025. freeText            any valid value
  3026. body                genr (GenReqContent)
  3027. GenReqContent       empty SET                    
  3028.   -- all relevant information requested
  3029. protection          present                      
  3030.   -- bits calculated using MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG
  3031.                                                  
  3032.  
  3033.  
  3034. genp:
  3035.  
  3036. Field                Value 
  3037.  
  3038. sender               CA name                           
  3039.   -- name of the CA which produced the message
  3040. protectionAlg        MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG        
  3041.   -- any authenticated protection alg.
  3042. senderKID            present if required               
  3043.   -- must be present if required for verification of message protection
  3044. body                 genp (GenRepContent) 
  3045. CAProtEncCert        present (object identifier one     
  3046.                      of PROT_ENC_ALG), with relevant   
  3047.                      value                             
  3048.   -- to be used if end entity needs to encrypt information for the CA 
  3049.   -- (e.g., private key for recovery purposes)
  3050. SignKeyPairTypes     present, with relevant value      
  3051.   -- the set of signature algorithm identifiers which this CA will 
  3052.   -- certify for subject public keys
  3053. EncKeyPairTypes      present, with relevant value      
  3054.   -- the set of encryption/key agreement algorithm identifiers which 
  3055.   -- this CA will certify for subject public keys
  3056. PreferredSymmAlg     present (object identifier one     
  3057.                      of PROT_SYM_ALG) , with relevant   
  3058.                      value                             
  3059.   -- the symmetric algorithm which this CA expects to be used in later 
  3060.   -- PKI messages (for encryption)
  3061. CAKeyUpdateInfo      optionally present, with           
  3062.                      relevant value                    
  3063.   -- the CA may provide information about a relevant root CA key pair 
  3064.   -- using this field (note that this does not imply that the responding 
  3065.   -- CA is the root CA in question)
  3066.  
  3067.  
  3068. Adams, Farrell                                                 [Page 52]
  3069.  
  3070. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3071.  
  3072.  
  3073. CurrentCRL           present, with relevant value      
  3074.   -- the CA may provide a copy of a complete CRL (i.e., fullest possible 
  3075.   -- one)
  3076. protection           present                           
  3077.   -- bits calculated using MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG
  3078. extraCerts           optionally present                
  3079.   -- can be used to send some certificates to the end entity. An RA may 
  3080.   -- add its certificate here.
  3081.  
  3082.  
  3083.  
  3084. B7. Cross certification (1-way)
  3085.  
  3086. Creation of a single cross-certificate (i.e., not two at once). The 
  3087. requesting CA is responsible for publication of the cross-certificate 
  3088. created by the responding CA.
  3089.  
  3090. Preconditions:
  3091.  
  3092. 1. Responding CA can verify the origin of the request (possibly 
  3093. requiring out-of-band means) before processing the request.
  3094. 2. Requesting CA can authenticate the authenticity of the origin of the 
  3095. response (possibly requiring out-of-band means) before processing the 
  3096. response
  3097.  
  3098. Message Flows:
  3099.  
  3100. Step#   Requesting CA                                  Responding CA
  3101.   1     format ccr 
  3102.   2                        ->       ccr       -> 
  3103.   3                                                     handle ccr
  3104.   4                                                     produce ccp
  3105.   5                        <-       ccp       <- 
  3106.   6     handle ccp 
  3107.  
  3108.  
  3109. ccr:
  3110. Field                 Value 
  3111.  
  3112. sender                Requesting CA name               
  3113.   -- the name of the CA who produced the message
  3114. recipient             Responding CA name               
  3115.   -- the name of the CA who is being asked to produce a certificate
  3116. messageTime           time of production of message    
  3117.   -- current time at requesting CA
  3118. protectionAlg         MSG_SIG_ALG                      
  3119.   -- only signature protection is allowed for this request
  3120. senderKID             present if required              
  3121.   -- must be present if required for verification of message protection
  3122. transactionID         present                          
  3123.   -- implementation-specific value, meaningful to requesting CA. 
  3124.   -- [If already in use at responding CA then a rejection message 
  3125.   -- to be produced by responding CA]
  3126.  
  3127. Adams, Farrell                                                 [Page 53]
  3128.  
  3129. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3130.  
  3131. senderNonce           present                          
  3132.   -- 128 (pseudo-)random bits
  3133. freeText              any valid value 
  3134. body                  ccr (CrossCertReqContent)         
  3135.                       only one FullCertTemplate         
  3136.                       allowed                          
  3137.   -- if multiple cross certificates are required they must be packaged 
  3138.   -- in separate PKIMessages
  3139. certTemplate          present                          
  3140.   -- details below
  3141. version               v1 or v3                         
  3142.   -- <<v3 STRONGLY RECOMMENDED>>
  3143. signingAlg            present                          
  3144.   -- the requesting CA must know in advance with which algorithm it 
  3145.   -- wishes the certificate to be signed
  3146.  
  3147.  
  3148. subject               present                          
  3149.   -- may be NULL-DN only if subjectAltNames extension value proposed
  3150. validity              present                          
  3151.   -- must be completely specified (i.e., both fields present)
  3152. issuer                present                          
  3153.   -- may be NULL-DN only if issuerAltNames extension value proposed
  3154. publicKey             present                          
  3155.   -- the key to be certified which must be for a signing algorithm
  3156. extensions            optionally present               
  3157.   -- a requesting CA must propose values for all extensions which it 
  3158.   -- requires to be in the cross-certificate
  3159. popoSigningKey        present                          
  3160.   -- see "Proof of possession profile" (section B.4)
  3161. protection            present                          
  3162.   -- bits calculated using MSG_SIG_ALG
  3163. extraCerts            optionally present               
  3164.   -- can contain certificates usable to verify the protection on 
  3165.   -- this message
  3166.  
  3167.  
  3168. ccp:
  3169. Field                 Value 
  3170.  
  3171. sender                Responding CA name               
  3172.   -- the name of the CA who produced the message
  3173. recipient             Requesting CA name               
  3174.   -- the name of the CA who asked for production of a certificate
  3175. messageTime           time of production of message    
  3176.   -- current time at responding CA
  3177. protectionAlg         MSG_SIG_ALG                      
  3178.   -- only signature protection is allowed for this message
  3179. senderKID             present if required              
  3180.   -- must be present if required for verification of message 
  3181.   -- protection
  3182. recipKID              present if required 
  3183.  
  3184.  
  3185.  
  3186. Adams, Farrell                                                 [Page 54]
  3187.  
  3188. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3189.  
  3190.  
  3191. transactionID         present                          
  3192.   -- value from corresponding ccr message
  3193. senderNonce           present                          
  3194.   -- 128 (pseudo-)random bits
  3195. recipNonce            present                          
  3196.   -- senderNonce from corresponding ccr message
  3197. freeText              any valid value 
  3198. body                  ccp (CrossCertRepContent)         
  3199.                       only one CertResponse allowed    
  3200.   -- if multiple cross certificates are required they must be packaged 
  3201.   -- in separate PKIMessages
  3202. response              present 
  3203. status                present 
  3204. PKIStatusInfo.status  present                          
  3205.   -- if PKIStatusInfo.status is one of:
  3206.   --   granted, or 
  3207.   --   grantedWithMods,
  3208.   -- then certifiedKeyPair to be present and failInfo to be absent
  3209. failInfo              present depending on             
  3210.                       PKIStatusInfo.status             
  3211.   -- if PKIStatusInfo.status is:
  3212.   --   rejection
  3213.   -- then certifiedKeyPair to be absent and failInfo to be present 
  3214.   -- and contain appropriate bit settings
  3215.  
  3216.  
  3217. certifiedKeyPair      present depending on 
  3218.                       PKIStatusInfo.status 
  3219. certificate           present depending on              
  3220.                       certifiedKeyPair                 
  3221.   -- content of actual certificate must be examined by requesting CA 
  3222.   -- before publication
  3223. protection            present                          
  3224.   -- bits calculated using MSG_SIG_ALG
  3225. extraCerts            optionally present               
  3226.   -- can contain certificates usable to verify the protection on 
  3227.   -- this message
  3228.  
  3229.  
  3230.  
  3231.  
  3232.  
  3233.  
  3234.  
  3235.  
  3236.  
  3237.  
  3238.  
  3239.  
  3240.  
  3241.  
  3242.  
  3243.  
  3244.  
  3245. Adams, Farrell                                                 [Page 55]
  3246.  
  3247. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3248.  
  3249.  
  3250. B8. Initial Registration/Certification (Basic Authenticated Scheme)
  3251.  
  3252. An (uninitialized) end entity requests a (first) certificate from a CA. 
  3253. When the CA responds with a message containing a certificate, the end 
  3254. entity replies with a confirmation. All messages are authenticated.
  3255.  
  3256. This scheme allows the end entity to request certification of a locally-
  3257. generated public key (typically a signature key). The end entity may 
  3258. also choose to request the centralized generation and certification of 
  3259. another key pair (typically an encryption key pair).
  3260.  
  3261. Certification may only be requested for one locally generated public key 
  3262. (for more, use separate PKIMessages).
  3263.  
  3264. The end entity must support proof-of-possession of the private key 
  3265. associated with the locally-generated public key.
  3266.  
  3267. Preconditions:
  3268.  
  3269.  1.The end entity can authenticate the CAÆs signature based on out-of-
  3270. band means
  3271.  2.The end entity and the CA share a symmetric MACing key
  3272.  
  3273. Message flow:
  3274.  
  3275. Step#    End entity                                    PKI
  3276.   1      format ir 
  3277.   2                         ->      ir       -> 
  3278.   3                                                    handle ir
  3279.   4                                                    produce ip
  3280.   5                         <-      ip       <- 
  3281.   6      handle ip 
  3282.   7      format confirm 
  3283.   8                         ->      conf     -> 
  3284.   9                                                    handle conf
  3285.  
  3286. For this profile, we mandate that the end entity must include all 
  3287. (i.e., one or two) fullCertTemplates in a single PKIMessage and that 
  3288. the PKI (CA) must produce a single response PKIMessage which contains 
  3289. the complete response (i.e., including the optional second key pair, 
  3290. if it was requested and if centralized key generation is supported). 
  3291. For simplicity, we also mandate that this message be the final one 
  3292. (i.e., no use of "waiting" status value).
  3293.  
  3294.  
  3295. ir:
  3296. Field                Value 
  3297.  
  3298. recipient            CA name                           
  3299.   -- the name of the CA who is being asked to produce a certificate
  3300. protectionAlg        MSG_MAC_ALG                       
  3301.   -- only MAC protection is allowed for this request, based on 
  3302.   -- initial authentication key
  3303.  
  3304. Adams, Farrell                                                 [Page 56]
  3305.  
  3306. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3307.  
  3308.  
  3309.  
  3310. senderKID            referenceNum                      
  3311.   -- the reference number which the CA has previously issued to 
  3312.   -- the end entity (together with the MACing key)
  3313. transactionID        present                           
  3314.   -- implementation-specific value, meaningful to end entity. 
  3315.   -- [If already in use at the CA then a rejection message to be 
  3316.   -- produced by the CA]
  3317. senderNonce          present                           
  3318.   -- 128 (pseudo-)random bits
  3319. freeText             any valid value 
  3320. body                 ir (InitReqContent)                
  3321.                      only one or two FullCertTemplates  
  3322.                      are allowed                       
  3323.   -- if more certificates are required requests must be packaged in 
  3324.   -- separate PKIMessages
  3325. protocolEncKey       optionally present.                
  3326.                      [If present, object identifier     
  3327.                      must be PROT_ENC_ALG]             
  3328.   -- if supplied (and if centralized key generation is supported by
  3329.   -- this CA), this short-term asymmetric encryption key (generated 
  3330.   -- by the end entity) will be used by the CA to encrypt (a symmetric 
  3331.   -- key used to encrypt) a private key generated by the CA on behalf 
  3332.   -- of the end entity
  3333. fullCertTemplates    one or two present                
  3334.   -- see below for details, note: fct[0] means the first (which must 
  3335.   -- be present), fct[1] means the second (which is optional, and used 
  3336.   -- to ask for a centrally-generated key)
  3337. fct[0].              fixed value of zero 
  3338.    certReqId              
  3339.   -- this is the index of the template within the message
  3340. fct[0].              present                            
  3341.    certTemplate                                        
  3342.   -- must include subject public key value, otherwise unconstrained
  3343. fct[0].              optionally present if public key   
  3344.    popoSigningKey    from fct[0].certTemplate is a      
  3345.                      signing key                       
  3346.   -- proof of possession may be required in this exchange (see section 
  3347.   -- B.4 for details)
  3348. fct[0].              optionally present                 
  3349.    archiveOptions                                      
  3350.   -- the end entity may request that the locally-generated private key 
  3351.   -- be archived
  3352. fct[0].              optionally present                 
  3353.    publicationInfo                                     
  3354.   -- the end entity may ask for publication of resulting cert.
  3355. fct[1].              fixed value of one                 
  3356.    certReqId                                           
  3357.   -- the index of the template within the message
  3358. fct[1].              present if protocolEncKey is       
  3359.    certTemplate      present                           
  3360.   -- must not include actual public key bits, otherwise unconstrained 
  3361.   -- (e.g., the names need not be the same as in fct[0])
  3362.  
  3363. Adams, Farrell                                                 [Page 57]
  3364.  
  3365. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3366.  
  3367.  
  3368. fct[1].              optionally present
  3369.    archiveOptions
  3370. fct[1].
  3371.    publicationInfo   optionally present 
  3372. protection           present                           
  3373.   -- bits calculated using MSG_MAC_ALG
  3374.  
  3375.  
  3376. ip:
  3377. Field                Value 
  3378.  
  3379. sender               CA name                           
  3380.   -- the name of the CA who produced the message
  3381. messageTime          present                           
  3382.   -- time at which CA produced message
  3383. protectionAlg        MSG_MAC_ALG                       
  3384.   -- only MAC protection is allowed for this response
  3385. recipKID             referenceNum                      
  3386.   -- the reference number which the CA has previously issued to the 
  3387.   -- end entity (together with the MACing key)
  3388. transactionID        present                           
  3389.   -- value from corresponding ir message
  3390. senderNonce          present                           
  3391.   -- 128 (pseudo-)random bits
  3392. recipNonce           present                           
  3393.   -- value from senderNonce in corresponding ir message
  3394. freeText             any valid value 
  3395. body                 ir (CertRepContent)                
  3396.                      contains exactly one response      
  3397.                      for each request                  
  3398.   -- The PKI (CA) responds to either one or two requests as appropriate. 
  3399.   -- crc[0] denotes the first (always present); crc[1] denotes the 
  3400.   -- second (only present if the ir message contained two requests and
  3401.   -- if the CA supports centralized key generation).
  3402. crc[0].              fixed value of zero                
  3403.    certReqId                                           
  3404.   -- must contain the response to the first request in the corresponding 
  3405.   -- ir message
  3406. crc[0].status.       present, positive values allowed:
  3407.    status               "granted", "grantedWithMods"
  3408.                      negative values allowed:
  3409.                         "rejection" 
  3410. crc[0].status.       present if and only if 
  3411.    failInfo          crc[0].status.status is "rejection" 
  3412. crc[0].              present if and only if 
  3413.    certifiedKeyPair  crc[0].status.status is 
  3414.                         "granted" or "grantedWithMods" 
  3415. certificate          present unless end entityÆs public 
  3416.                      key is an encryption key and POP 
  3417.                      is required by CA/RA 
  3418. encryptedCert        present if and only if end entityÆs 
  3419.                      public key is an encryption key 
  3420.                      and POP is required by CA/RA 
  3421.  
  3422. Adams, Farrell                                                 [Page 58]
  3423.  
  3424. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3425.  
  3426. publicationInfo      optionally present                
  3427.   -- indicates where certificate has been published (present at 
  3428.   -- discretion of CA)
  3429. crc[1].              fixed value of one                 
  3430.    certReqId                                           
  3431.   -- must contain the response to the second request in the 
  3432.   -- corresponding ir message
  3433.  
  3434.  
  3435. crc[1].status.       present, positive values allowed:
  3436.    status               "granted", "grantedWithMods"
  3437.                      negative values allowed:
  3438.                         "rejection" 
  3439. crc[1].status.       present if and only if 
  3440.    failInfo          crc[0].status.status is "rejection" 
  3441. crc[1].              present if and only if 
  3442.    certifiedKeyPair  crc[0].status.status is "granted" 
  3443.                      or "grantedWithMods" 
  3444. certificate          present 
  3445. privateKey           present 
  3446. publicationInfo      optionally present                
  3447.   -- indicates where certificate has been published (present at 
  3448.   -- discretion of CA)
  3449. protection           present                           
  3450.   -- bits calculated using MSG_MAC_ALG
  3451. extraCerts           optionally present                
  3452.   -- the CA may provide additional certificates to the end entity
  3453.  
  3454.  
  3455.  
  3456. conf:
  3457. Field                Value 
  3458.  
  3459. recipient            CA name                           
  3460.   -- the name of the CA who was asked to produce a certificate
  3461. transactionID        present                           
  3462.   -- value from corresponding ir and ip messages
  3463. senderNonce          present                           
  3464.   -- value from recipNonce in corresponding ir message
  3465. recipNonce           present                           
  3466.   -- value from senderNonce in corresponding ip message
  3467. protectionAlg        MSG_MAC_ALG                       
  3468.   -- only MAC protection is allowed for this message.  The MAC is 
  3469.   -- based on the initial authentication key if only a signing key 
  3470.   -- pair has been sent in ir for certification or if POP is not 
  3471.   -- required by CA/RA.  Otherwise, the MAC is based on a key derived 
  3472.   -- from the symmetric key used to decrypt the returned encryptedCert.
  3473. senderKID            referenceNum                      
  3474.   -- the reference number which the CA has previously issued to the 
  3475.   -- end entity (together with the MACing key)
  3476. body                 conf (PKIConfirmContent)          
  3477.   -- this is an ASN.1 NULL
  3478. protection           present                           
  3479.   -- bits calculated using MSG_MAC_ALG
  3480.  
  3481. Adams, Farrell                                                 [Page 59]
  3482.  
  3483. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3484.  
  3485.  
  3486. B9. Certificate Request
  3487.  
  3488. An (initialized) end entity requests a certificate from a CA (for any 
  3489. reason). When the CA responds with a message containing a certificate, 
  3490. the end entity replies with a confirmation. All messages are 
  3491. authenticated.
  3492.  
  3493. The profile for this exchange is identical to that given in Section B8
  3494. with the following exceptions:
  3495.  
  3496.  - protectionAlg may be MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG in request, response,
  3497.    and confirm messages (the determination in the confirm message being 
  3498.    dependent upon POP considerations for encryption certificate 
  3499.    requests);
  3500.  - senderKID and recipKID are only present if required for message 
  3501.    verification;
  3502.  - body is cr or cp;
  3503.  - protocolEncKey is not present;
  3504.  - protection bits are calculated according to the protectionAlg field.
  3505.  
  3506.  
  3507.  
  3508. B10. Key Update Request
  3509.  
  3510. An (initialized) end entity requests a certificate from a CA (to update
  3511. the key pair and corresponding certificate that it already possesses). 
  3512. When the CA responds with a message containing a certificate, the end 
  3513. entity replies with a confirmation. All messages are authenticated.
  3514.  
  3515. The profile for this exchange is identical to that given in Section B8
  3516. with the following exceptions:
  3517.  
  3518.  - protectionAlg may be MSG_MAC_ALG or MSG_SIG_ALG in request, response,
  3519.    and confirm messages (the determination in the confirm message being 
  3520.    dependent upon POP considerations for encryption certificate 
  3521.    requests);
  3522.  - senderKID and recipKID are only present if required for message 
  3523.    verification;
  3524.  - body is kur or kup;
  3525.  - protection bits are calculated according to the protectionAlg field.
  3526.  
  3527.  
  3528.  
  3529.  
  3530.  
  3531.  
  3532.  
  3533.  
  3534.  
  3535.  
  3536.  
  3537.  
  3538.  
  3539.  
  3540. Adams, Farrell                                                 [Page 60]
  3541.  
  3542. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3543.  
  3544.  
  3545. Appendix C: "Compilable" ASN.1 Module
  3546.  
  3547. -- note that tagging is EXPLICIT in this module
  3548.  
  3549.  
  3550. PKIMessage ::= SEQUENCE { 
  3551.       header           PKIHeader, 
  3552.       body             PKIBody, 
  3553.       protection   [0] PKIProtection OPTIONAL,
  3554.       extraCerts   [1] SEQUENCE OF Certificate OPTIONAL
  3555.   }
  3556.  
  3557.   PKIHeader ::= SEQUENCE { 
  3558.       pvno                INTEGER     { ietf-version1 (0) }, 
  3559.       sender              GeneralName, 
  3560.       -- identifies the sender
  3561.       recipient           GeneralName, 
  3562.       -- identifies the intended recipient
  3563.       messageTime     [0] GeneralizedTime         OPTIONAL, 
  3564.       -- time of production of this message (used when sender
  3565.       -- believes that the transport will be "suitable"; i.e., 
  3566.       -- that the time will still be meaningful upon receipt)
  3567.       protectionAlg   [1] AlgorithmIdentifier     OPTIONAL, 
  3568.       -- algorithm used for calculation of protection bits
  3569.       senderKID       [2] KeyIdentifier           OPTIONAL,
  3570.       recipKID        [3] KeyIdentifier           OPTIONAL,
  3571.       -- to identify specific keys used for protection
  3572.       transactionID   [4] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  3573.       -- identifies the transaction; i.e., this will be the same in 
  3574.       -- corresponding request, response and confirmation messages
  3575.       senderNonce     [5] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  3576.       recipNonce      [6] OCTET STRING            OPTIONAL, 
  3577.       -- nonces used to provide replay protection, senderNonce 
  3578.       -- is inserted by the creator of this message; recipNonce 
  3579.       -- is a nonce previously inserted in a related message by 
  3580.       -- the intended recipient of this message 
  3581.       freeText        [7] PKIFreeText             OPTIONAL,
  3582.       -- this may be used to indicate context-specific 
  3583.       -- instructions (this field is intended for human 
  3584.       -- consumption) 
  3585.       generalInfo     [8] SET OF InfoTypeAndValue OPTIONAL
  3586.       -- this may be used to convey context-specific information
  3587.       -- (this field not primarily intended for human consumption)
  3588.   }
  3589.  
  3590.   PKIFreeText ::= CHOICE { 
  3591.       iA5String  [0] IA5String, 
  3592.       bMPString  [1] BMPString
  3593.   } -- note that the text included here would ideally be in the 
  3594.     -- preferred language of the recipient
  3595.  
  3596.  
  3597.  
  3598.  
  3599. Adams, Farrell                                                 [Page 61]
  3600.  
  3601. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3602.  
  3603.   PKIBody ::= CHOICE {       -- message-specific body elements 
  3604.       ir      [0]  InitReqContent, 
  3605.       ip      [1]  InitRepContent, 
  3606.       cr      [2]  CertReqContent, 
  3607.       cp      [3]  CertRepContent, 
  3608.       p10cr   [4]  CertificationRequest, -- imported from [PKCS10]
  3609.       popdecc [5]  POPODecKeyChallContent,
  3610.       popdecr [6]  POPODecKeyRespContent,
  3611.       kur     [7]  KeyUpdReqContent, 
  3612.       kup     [8]  KeyUpdRepContent, 
  3613.       krr     [9]  KeyRecReqContent, 
  3614.       krp     [10] KeyRecRepContent, 
  3615.       rr      [11] RevReqContent, 
  3616.       rp      [12] RevRepContent, 
  3617.       ccr     [13] CrossCertReqContent, 
  3618.       ccp     [14] CrossCertRepContent, 
  3619.       ckuann  [15] CAKeyUpdAnnContent, 
  3620.       cann    [16] CertAnnContent, 
  3621.       rann    [17] RevAnnContent, 
  3622.       crlann  [18] CRLAnnContent, 
  3623.       conf    [19] PKIConfirmContent, 
  3624.       nested  [20] NestedMessageContent,
  3625.       genr    [21] GenReqContent,
  3626.       genp    [22] GenRepContent,
  3627.       error   [23] ErrorMsgContent
  3628.   }
  3629.  
  3630.   PKIProtection ::= BIT STRING 
  3631.  
  3632.   ProtectedPart ::= SEQUENCE { 
  3633.       header    PKIHeader, 
  3634.       body      PKIBody
  3635.   }
  3636.  
  3637.   PasswordBasedMac ::= OBJECT IDENTIFIER
  3638.  
  3639.   PBMParameter ::= SEQUENCE {
  3640.       salt                OCTET STRING,
  3641.       owf                 AlgorithmIdentifier,
  3642.       -- AlgId for a One-Way Function (SHA-1 recommended)
  3643.       iterationCount      INTEGER,
  3644.       -- number of times the OWF is applied
  3645.       mac                 AlgorithmIdentifier
  3646.       -- the MAC AlgId (e.g., DES-MAC, Triple-DES-MAC [PKCS11],
  3647.   }   -- or HMAC [RFC2104])
  3648.  
  3649.   DHBasedMac ::= OBJECT IDENTIFIER
  3650.  
  3651.   DHBMParameter ::= SEQUENCE {
  3652.       owf                 AlgorithmIdentifier,
  3653.       -- AlgId for a One-Way Function (SHA-1 recommended)
  3654.       mac                 AlgorithmIdentifier
  3655.       -- the MAC AlgId (e.g., DES-MAC, Triple-DES-MAC [PKCS11],
  3656.   }   -- or HMAC [RFC2104])
  3657.  
  3658. Adams, Farrell                                                 [Page 62]
  3659.  
  3660. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3661.  
  3662.  
  3663.   NestedMessageContent ::= PKIMessage
  3664.  
  3665.  
  3666.   CertTemplate ::= SEQUENCE { 
  3667.       version      [0] Version               OPTIONAL, 
  3668.       -- used to ask for a particular syntax version 
  3669.       serialNumber [1] INTEGER               OPTIONAL, 
  3670.       -- used to ask for a particular serial number 
  3671.       signingAlg   [2] AlgorithmIdentifier   OPTIONAL, 
  3672.       -- used to ask the CA to use this alg. for signing the cert 
  3673.       issuer       [3] Name                  OPTIONAL, 
  3674.       validity     [4] OptionalValidity      OPTIONAL, 
  3675.       subject      [5] Name                  OPTIONAL, 
  3676.       publicKey    [6] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL, 
  3677.       issuerUID    [7] UniqueIdentifier      OPTIONAL, 
  3678.       subjectUID   [8] UniqueIdentifier      OPTIONAL, 
  3679.       extensions   [9] Extensions            OPTIONAL
  3680.       -- the extensions which the requester would like in the cert. 
  3681.   }
  3682.  
  3683.   OptionalValidity ::= SEQUENCE { 
  3684.       notBefore  [0] CertificateValidityDate OPTIONAL, 
  3685.       notAfter   [1] CertificateValidityDate OPTIONAL 
  3686.   }
  3687.  
  3688.   CertificateValidityDate ::= CHOICE {
  3689.       utcTime        UTCTime,
  3690.       generalTime    GeneralizedTime
  3691.   }
  3692.  
  3693.   EncryptedValue ::= SEQUENCE { 
  3694.       encValue          BIT STRING, 
  3695.       -- the encrypted value itself
  3696.       intendedAlg   [0] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL,
  3697.       -- the intended algorithm for which the value will be used
  3698.       symmAlg       [1] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL, 
  3699.       -- the symmetric algorithm used to encrypt the value 
  3700.       encSymmKey    [2] BIT STRING           OPTIONAL,
  3701.       -- the (encrypted) symmetric key used to encrypt the value
  3702.       keyAlg        [3] AlgorithmIdentifier  OPTIONAL 
  3703.       -- algorithm used to encrypt the symmetric key 
  3704.   }
  3705.  
  3706.  
  3707.  
  3708.  
  3709.  
  3710.  
  3711.  
  3712.  
  3713.  
  3714.  
  3715.  
  3716.  
  3717. Adams, Farrell                                                 [Page 63]
  3718.  
  3719. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3720.  
  3721.  
  3722.   PKIStatus ::= INTEGER { 
  3723.       granted                (0), 
  3724.       -- you got exactly what you asked for 
  3725.       grantedWithMods        (1), 
  3726.       -- you got something like what you asked for; the 
  3727.       -- requester is responsible for ascertaining the differences 
  3728.       rejection              (2), 
  3729.       -- you don't get it, more information elsewhere in the message
  3730.       waiting                (3), 
  3731.       -- the request body part has not yet been processed, 
  3732.       -- expect to hear more later 
  3733.       revocationWarning      (4), 
  3734.       -- this message contains a warning that a revocation is 
  3735.       -- imminent 
  3736.       revocationNotification (5), 
  3737.       -- notification that a revocation has occurred 
  3738.       keyUpdateWarning       (6)
  3739.       -- update already done for the oldCertId specified in 
  3740.       -- FullCertTemplate
  3741.   }
  3742.  
  3743.   PKIFailureInfo ::= BIT STRING { 
  3744.   -- since we can fail in more than one way! 
  3745.   -- More codes may be added in the future if/when required.
  3746.       badAlg           (0), 
  3747.       -- unrecognized or unsupported Algorithm Identifier
  3748.       badMessageCheck  (1), 
  3749.       -- integrity check failed (e.g., signature did not verify)
  3750.       badRequest       (2),    
  3751.       -- transaction not permitted or supported
  3752.       badTime          (3),    
  3753.       -- messageTime was not sufficiently close to the system time,
  3754.       -- as defined by local policy
  3755.       badCertId        (4), 
  3756.       -- no certificate could be found matching the provided criteria
  3757.       badDataFormat    (5),
  3758.       -- the data submitted has the wrong format
  3759.       wrongAuthority   (6),
  3760.       -- the authority indicated in the request is different from the 
  3761.       -- one creating the response token
  3762.       incorrectData    (7),
  3763.       -- the requester's data is incorrect (for notary services)
  3764.       missingTimeStamp (8)
  3765.       -- when the timestamp is missing but should be there (by policy)
  3766.   }
  3767.  
  3768.   PKIStatusInfo ::= SEQUENCE {
  3769.       status        PKIStatus, 
  3770.       statusString  PKIFreeText     OPTIONAL,
  3771.       failInfo      PKIFailureInfo  OPTIONAL
  3772.   }
  3773.  
  3774.  
  3775.  
  3776. Adams, Farrell                                                 [Page 64]
  3777.  
  3778. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3779.  
  3780.  
  3781.   CertId ::= SEQUENCE { 
  3782.       issuer           GeneralName, 
  3783.       serialNumber     INTEGER 
  3784.   }
  3785.  
  3786.   OOBCert ::= Certificate 
  3787.  
  3788.   OOBCertHash ::= SEQUENCE { 
  3789.       hashAlg     [0] AlgorithmIdentifier     OPTIONAL, 
  3790.       certId      [1] CertId                  OPTIONAL, 
  3791.       hashVal         BIT STRING
  3792.       -- hashVal is calculated over DER encoding of the 
  3793.       -- subjectPublicKey field of the corresponding cert. 
  3794.   }
  3795.  
  3796.   PKIArchiveOptions ::= CHOICE {
  3797.       encryptedPrivKey     [0] EncryptedValue,
  3798.       -- the actual value of the private key
  3799.       keyGenParameters     [1] KeyGenParameters,
  3800.       -- parameters which allow the private key to be re-generated
  3801.       archiveRemGenPrivKey [2] BOOLEAN
  3802.       -- set to TRUE if sender wishes receiver to archive the private
  3803.       -- key of a key pair which the receiver generates in response to
  3804.       -- this request; set to FALSE if no archival is desired.
  3805.   }
  3806.  
  3807.   KeyGenParameters ::= OCTET STRING
  3808.       -- an alternative to sending the key is to send the information 
  3809.       -- about how to re-generate the key (e.g., for many RSA 
  3810.       -- implementations one could send the first random number tested 
  3811.       -- for primality).
  3812.       -- The actual syntax for this parameter may be defined in a 
  3813.       -- subsequent version of this document or in another standard.
  3814.  
  3815.   PKIPublicationInfo ::= SEQUENCE {
  3816.      action     INTEGER {
  3817.                   dontPublish (0),
  3818.                   pleasePublish (1)
  3819.                 },
  3820.      pubInfos  SEQUENCE OF SinglePubInfo OPTIONAL
  3821.        -- pubInfos must not be present if action is "dontPublish"
  3822.        -- (if action is "pleasePublish" and pubInfos is omitted, 
  3823.        -- "dontCare" is assumed)
  3824.   }
  3825.  
  3826.   SinglePubInfo ::= SEQUENCE {
  3827.       pubMethod    INTEGER {
  3828.           dontCare    (0),
  3829.           x500        (1),
  3830.           web         (2)
  3831.       },
  3832.       pubLocation  GeneralName OPTIONAL
  3833.   }
  3834.  
  3835. Adams, Farrell                                                 [Page 65]
  3836.  
  3837. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3838.  
  3839.   FullCertTemplates ::= SEQUENCE OF FullCertTemplate
  3840.  
  3841.   FullCertTemplate ::= SEQUENCE {
  3842.       certReqId              INTEGER,
  3843.       -- a non-negative value to match this request with corresponding 
  3844.       -- response (note:  must be unique over all FullCertReqs in this 
  3845.       -- message)
  3846.       certTemplate           CertTemplate,
  3847.       popoSigningKey     [0] POPOSigningKey      OPTIONAL,
  3848.       archiveOptions     [1] PKIArchiveOptions   OPTIONAL,
  3849.       publicationInfo    [2] PKIPublicationInfo  OPTIONAL,
  3850.       oldCertId          [3] CertId              OPTIONAL
  3851.       -- id. of cert. which is being updated by this one
  3852.   }
  3853.  
  3854.   POPOSigningKey ::= SEQUENCE {
  3855.       poposkInput         POPOSKInput,
  3856.       alg                 AlgorithmIdentifier,
  3857.       signature           BIT STRING
  3858.       -- the signature (using "alg") on the DER-encoded 
  3859.       -- value of poposkInput
  3860.   }
  3861.  
  3862.   POPOSKInput ::= CHOICE {
  3863.       popoSigningKeyInput      [0] POPOSigningKeyInput,
  3864.       certificationRequestInfo     CertificationRequestInfo 
  3865.       -- imported from [PKCS10] (note that if this choice is used, 
  3866.       -- POPOSigningKey is simply a standard PKCS #10 request; this 
  3867.       -- allows a bare PKCS #10 request to be augmented with other 
  3868.       -- desired information in the FullCertTemplate before being 
  3869.       -- sent to the CA/RA)
  3870.   }
  3871.  
  3872.   POPOSigningKeyInput ::= SEQUENCE {
  3873.       authInfo            CHOICE {
  3874.           sender              [0] GeneralName,
  3875.           -- from PKIHeader (used only if an authenticated identity
  3876.           -- has been established for the sender (e.g., a DN from a
  3877.           -- previously-issued and currently-valid certificate)
  3878.           publicKeyMAC        [1] BIT STRING
  3879.           -- used if no authenticated GeneralName currently exists for
  3880.           -- the sender; publicKeyMAC contains a password-based MAC
  3881.           -- (using the protectionAlg AlgId from PKIHeader) on the
  3882.           -- DER-encoded value of publicKey
  3883.       },
  3884.       publicKey           SubjectPublicKeyInfo    -- from CertTemplate
  3885.   }
  3886.  
  3887.   InitReqContent ::= SEQUENCE { 
  3888.       protocolEncKey      [0] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL,
  3889.       fullCertTemplates       FullCertTemplates
  3890.   }
  3891.  
  3892.   InitRepContent ::= CertRepContent
  3893.  
  3894. Adams, Farrell                                                 [Page 66]
  3895.  
  3896. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3897.  
  3898.   CertReqContent ::= FullCertTemplates
  3899.  
  3900.   POPODecKeyChallContent ::= SEQUENCE OF Challenge
  3901.   -- One Challenge per encryption key certification request (in the 
  3902.   -- same order as these requests appear in FullCertTemplates). 
  3903.  
  3904.   Challenge ::= SEQUENCE {
  3905.       owf                 AlgorithmIdentifier  OPTIONAL,
  3906.       -- must be present in the first Challenge; may be omitted in any 
  3907.       -- subsequent Challenge in POPODecKeyChallContent (if omitted, 
  3908.       -- then the owf used in the immediately preceding Challenge is 
  3909.       -- to be used).
  3910.       witness             OCTET STRING,
  3911.       -- the result of applying the one-way function (owf) to a 
  3912.       -- randomly-generated INTEGER, A.  [Note that a different
  3913.       -- INTEGER must be used for each Challenge.]
  3914.       challenge           OCTET STRING
  3915.       -- the encryption (under the public key for which the cert. 
  3916.       -- request is being made) of Rand, where Rand is specified as 
  3917.       --   Rand ::= SEQUENCE { 
  3918.       --      int      INTEGER, 
  3919.       --       - the randomly-generated INTEGER A (above)
  3920.       --      sender   GeneralName 
  3921.       --       - the sender's name (as included in PKIHeader) 
  3922.       --   }
  3923.   }
  3924.  
  3925.   POPODecKeyRespContent ::= SEQUENCE OF INTEGER
  3926.   -- One INTEGER per encryption key certification request (in the 
  3927.   -- same order as these requests appear in FullCertTemplates).  The
  3928.   -- retrieved INTEGER A (above) is returned to the sender of the 
  3929.   -- corresponding Challenge.
  3930.  
  3931.   CertRepContent ::= SEQUENCE { 
  3932.       caPubs          [1] SEQUENCE OF Certificate  OPTIONAL, 
  3933.       response            SEQUENCE OF CertResponse 
  3934.   }
  3935.  
  3936.   CertResponse ::= SEQUENCE { 
  3937.       certReqId           INTEGER,
  3938.       -- to match this response with corresponding request (a value
  3939.       -- of -1 is to be used if certReqId is not specified in the
  3940.       -- corresponding request)
  3941.       status              PKIStatusInfo, 
  3942.       certifiedKeyPair    CertifiedKeyPair    OPTIONAL
  3943.   }
  3944.  
  3945.   CertifiedKeyPair ::= SEQUENCE { 
  3946.       certOrEncCert       CertOrEncCert,
  3947.       privateKey      [0] EncryptedValue      OPTIONAL,
  3948.       publicationInfo [1] PKIPublicationInfo  OPTIONAL 
  3949.   }
  3950.  
  3951.  
  3952.  
  3953. Adams, Farrell                                                 [Page 67]
  3954.  
  3955. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  3956.  
  3957.   CertOrEncCert ::= CHOICE {
  3958.       certificate     [0] Certificate,
  3959.       encryptedCert   [1] EncryptedValue
  3960.   }
  3961.  
  3962.   KeyUpdReqContent ::= SEQUENCE { 
  3963.       protocolEncKey      [0] SubjectPublicKeyInfo  OPTIONAL, 
  3964.       fullCertTemplates   [1] FullCertTemplates     OPTIONAL 
  3965.   }
  3966.  
  3967.   KeyUpdRepContent ::= InitRepContent 
  3968.  
  3969.   KeyRecReqContent ::= InitReqContent 
  3970.  
  3971.   KeyRecRepContent ::= SEQUENCE { 
  3972.       status                  PKIStatusInfo,
  3973.       newSigCert          [0] Certificate                   OPTIONAL, 
  3974.       caCerts             [1] SEQUENCE OF Certificate       OPTIONAL,
  3975.       keyPairHist         [2] SEQUENCE OF CertifiedKeyPair  OPTIONAL
  3976.   }
  3977.  
  3978.   RevReqContent ::= SEQUENCE OF RevDetails
  3979.  
  3980.   RevDetails ::= SEQUENCE { 
  3981.       certDetails         CertTemplate, 
  3982.       -- allows requester to specify as much as they can about 
  3983.       -- the cert. for which revocation is requested 
  3984.       -- (e.g., for cases in which serialNumber is not available)
  3985.       revocationReason    ReasonFlags, 
  3986.       -- from the DAM, so CA knows what to use in Dist. point
  3987.       badSinceDate        GeneralizedTime  OPTIONAL, 
  3988.       -- indicates best knowledge of sender 
  3989.       crlEntryDetails     Extensions 
  3990.       -- requested crlEntryExtensions 
  3991.   }
  3992.  
  3993.   RevRepContent ::= SEQUENCE { 
  3994.       status              PKIStatusInfo, 
  3995.       revCerts        [0] SEQUENCE OF CertId OPTIONAL, 
  3996.       -- identifies the certs for which revocation was requested 
  3997.       crls            [1] SEQUENCE OF CertificateList  OPTIONAL 
  3998.       -- the resulting CRLs (there may be more than one) 
  3999.   }
  4000.  
  4001.   CrossCertReqContent ::= CertReqContent 
  4002.   CrossCertRepContent ::= CertRepContent 
  4003.  
  4004.   CAKeyUpdAnnContent ::= SEQUENCE { 
  4005.       oldWithNew          Certificate, -- old pub signed with new priv 
  4006.       newWithOld          Certificate, -- new pub signed with old priv 
  4007.       newWithNew          Certificate  -- new pub signed with new priv 
  4008.   }
  4009.  
  4010.   CertAnnContent ::= Certificate 
  4011.  
  4012. Adams, Farrell                                                 [Page 68]
  4013.  
  4014. INTERNET-DRAFT                                                Sept. 1997
  4015.  
  4016.  
  4017.   RevAnnContent ::= SEQUENCE { 
  4018.       status              PKIStatus, 
  4019.       certId              CertId, 
  4020.       willBeRevokedAt     GeneralizedTime, 
  4021.       badSinceDate        GeneralizedTime, 
  4022.       crlDetails          Extensions  OPTIONAL 
  4023.       -- extra CRL details(e.g., crl number, reason, location, etc.) 
  4024. }
  4025.  
  4026.   CRLAnnContent ::= SEQUENCE OF CertificateList 
  4027.  
  4028.   PKIConfirmContent ::= NULL 
  4029.  
  4030.   InfoTypeAndValue ::= SEQUENCE {
  4031.       infoType               OBJECT IDENTIFIER,
  4032.       infoValue              ANY DEFINED BY infoType  OPTIONAL
  4033.   }
  4034.   -- Example InfoTypeAndValue contents include, but are not limited to:
  4035.   --   { CAProtEncCert    = { xx }, Certificate                     }
  4036.   --   { SignKeyPairTypes = { xx }, SEQUENCE OF AlgorithmIdentifier }
  4037.   --   { EncKeyPairTypes  = { xx }, SEQUENCE OF AlgorithmIdentifier }
  4038.   --   { PreferredSymmAlg = { xx }, AlgorithmIdentifier             }
  4039.   --   { CAKeyUpdateInfo  = { xx }, CAKeyUpdAnnContent              }
  4040.   --   { CurrentCRL       = { xx }, CertificateList                 }
  4041.   -- This construct may also be used to define new PKIX Certificate
  4042.   -- Management Protocol request and response messages for future needs 
  4043.   -- or for specific environments.
  4044.  
  4045.  
  4046.   GenReqContent ::= SET OF InfoTypeAndValue
  4047.   -- The OPTIONAL infoValue parameter of InfoTypeAndValue will typically
  4048.   -- be omitted for some of the examples given above.  The CA is free 
  4049.   -- to ignore any contained OBJ. IDs that it does not recognize.
  4050.   -- The empty set indicates that the CA may send any/all information 
  4051.   -- that it wishes.
  4052.  
  4053.   GenRepContent ::= SET OF InfoTypeAndValue
  4054.   -- The end entity is free to ignore any contained OBJ. IDs that it 
  4055.   -- does not recognize.
  4056.  
  4057.   ErrorMsgContent ::= SEQUENCE {
  4058.       pKIStatusInfo          PKIStatusInfo,
  4059.       errorCode              INTEGER           OPTIONAL,
  4060.       -- implementation-specific error codes
  4061.       errorDetails           PKIFreeText       OPTIONAL
  4062.       -- implementation-specific error details
  4063.   }
  4064.  
  4065.  
  4066.  
  4067.  
  4068.  
  4069.  
  4070.  
  4071. Adams, Farrell                                                 [Page 69]
  4072.