home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Core Protocols / Oreilly-InternetCoreProtocols.iso / RFCs / rfc2537.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1999-10-14  |  10.9 KB  |  340 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                        D. Eastlake
  8. Request for Comments: 2537                                           IBM
  9. Category: Standards Track                                     March 1999
  10.  
  11.  
  12.          RSA/MD5 KEYs and SIGs in the Domain Name System (DNS)
  13.  
  14. Status of this Memo
  15.  
  16.    This document specifies an Internet standards track protocol for the
  17.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  18.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  19.    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
  20.    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  21.  
  22. Copyright Notice
  23.  
  24.    Copyright (C) The Internet Society (1999).  All Rights Reserved.
  25.  
  26. Abstract
  27.  
  28.    A standard method for storing RSA keys and and RSA/MD5 based
  29.    signatures in the Domain Name System is described which utilizes DNS
  30.    KEY and SIG resource records.
  31.  
  32. Table of Contents
  33.  
  34.    Abstract...................................................1
  35.    1. Introduction............................................1
  36.    2. RSA Public KEY Resource Records.........................2
  37.    3. RSA/MD5 SIG Resource Records............................2
  38.    4. Performance Considerations..............................3
  39.    5. Security Considerations.................................4
  40.    References.................................................4
  41.    Author's Address...........................................5
  42.    Full Copyright Statement...................................6
  43.  
  44. 1. Introduction
  45.  
  46.    The Domain Name System (DNS) is the global hierarchical replicated
  47.    distributed database system for Internet addressing, mail proxy, and
  48.    other information. The DNS has been extended to include digital
  49.    signatures and cryptographic keys as described in [RFC 2535].  Thus
  50.    the DNS can now be secured and used for secure key distribution.
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Eastlake                    Standards Track                     [Page 1]
  59.  
  60. RFC 2537            RSA/MD5 KEYs and SIGs in the DNS          March 1999
  61.  
  62.  
  63.    This document describes how to store RSA keys and and RSA/MD5 based
  64.    signatures in the DNS.  Familiarity with the RSA algorithm is assumed
  65.    [Schneier].  Implementation of the RSA algorithm in DNS is
  66.    recommended.
  67.  
  68.    The key words "MUST", "REQUIRED", "SHOULD", "RECOMMENDED", and "MAY"
  69.    in this document are to be interpreted as described in RFC 2119.
  70.  
  71. 2. RSA Public KEY Resource Records
  72.  
  73.    RSA public keys are stored in the DNS as KEY RRs using algorithm
  74.    number 1 [RFC 2535].  The structure of the algorithm specific portion
  75.    of the RDATA part of such RRs is as shown below.
  76.  
  77.            Field             Size
  78.            -----             ----
  79.            exponent length   1 or 3 octets (see text)
  80.            exponent          as specified by length field
  81.            modulus           remaining space
  82.  
  83.    For interoperability, the exponent and modulus are each currently
  84.    limited to 4096 bits in length.  The public key exponent is a
  85.    variable length unsigned integer.  Its length in octets is
  86.    represented as one octet if it is in the range of 1 to 255 and by a
  87.    zero octet followed by a two octet unsigned length if it is longer
  88.    than 255 bytes.  The public key modulus field is a multiprecision
  89.    unsigned integer.  The length of the modulus can be determined from
  90.    the RDLENGTH and the preceding RDATA fields including the exponent.
  91.    Leading zero octets are prohibited in the exponent and modulus.
  92.  
  93. 3. RSA/MD5 SIG Resource Records
  94.  
  95.    The signature portion of the SIG RR RDATA area, when using the
  96.    RSA/MD5 algorithm, is calculated as shown below.  The data signed is
  97.    determined as specified in [RFC 2535].  See [RFC 2535] for fields in
  98.    the SIG RR RDATA which precede the signature itself.
  99.  
  100.  
  101.      hash = MD5 ( data )
  102.  
  103.      signature = ( 00 | 01 | FF* | 00 | prefix | hash ) ** e (mod n)
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Eastlake                    Standards Track                     [Page 2]
  115.  
  116. RFC 2537            RSA/MD5 KEYs and SIGs in the DNS          March 1999
  117.  
  118.  
  119.    where MD5 is the message digest algorithm documented in [RFC 1321],
  120.    "|" is concatenation, "e" is the private key exponent of the signer,
  121.    and "n" is the modulus of the signer's public key.  01, FF, and 00
  122.    are fixed octets of the corresponding hexadecimal value. "prefix" is
  123.    the ASN.1 BER MD5 algorithm designator prefix specified in [RFC
  124.    2437], that is,
  125.  
  126.       hex 3020300c06082a864886f70d020505000410 [NETSEC].
  127.  
  128.    This prefix is included to make it easier to use RSAREF (or similar
  129.    packages such as EuroRef).  The FF octet MUST be repeated the maximum
  130.    number of times such that the value of the quantity being
  131.    exponentiated is the same length in octets as the value of n.
  132.  
  133.    (The above specifications are identical to the corresponding part of
  134.    Public Key Cryptographic Standard #1 [RFC 2437].)
  135.  
  136.    The size of n, including most and least significant bits (which will
  137.    be 1) MUST be not less than 512 bits and not more than 4096 bits.  n
  138.    and e SHOULD be chosen such that the public exponent is small.
  139.  
  140.    Leading zero bytes are permitted in the RSA/MD5 algorithm signature.
  141.  
  142.    A public exponent of 3 minimizes the effort needed to verify a
  143.    signature.  Use of 3 as the public exponent is weak for
  144.    confidentiality uses since, if the same data can be collected
  145.    encrypted under three different keys with an exponent of 3 then,
  146.    using the Chinese Remainder Theorem [NETSEC], the original plain text
  147.    can be easily recovered.  This weakness is not significant for DNS
  148.    security because we seek only authentication, not confidentiality.
  149.  
  150. 4. Performance Considerations
  151.  
  152.    General signature generation speeds are roughly the same for RSA and
  153.    DSA [RFC 2536].  With sufficient pre-computation, signature
  154.    generation with DSA is faster than RSA.  Key generation is also
  155.    faster for DSA.  However, signature verification is an order of
  156.    magnitude slower with DSA when the RSA public exponent is chosen to
  157.    be small as is recommended for KEY RRs used in domain name system
  158.    (DNS) data authentication.
  159.  
  160.    Current DNS implementations are optimized for small transfers,
  161.    typically less than 512 bytes including overhead.  While larger
  162.    transfers will perform correctly and work is underway to make larger
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Eastlake                    Standards Track                     [Page 3]
  171.  
  172. RFC 2537            RSA/MD5 KEYs and SIGs in the DNS          March 1999
  173.  
  174.  
  175.    transfers more efficient, it is still advisable at this time to make
  176.    reasonable efforts to minimize the size of KEY RR sets stored within
  177.    the DNS consistent with adequate security.  Keep in mind that in a
  178.    secure zone, at least one authenticating SIG RR will also be
  179.    returned.
  180.  
  181. 5. Security Considerations
  182.  
  183.    Many of the general security consideration in [RFC 2535] apply.  Keys
  184.    retrieved from the DNS should not be trusted unless (1) they have
  185.    been securely obtained from a secure resolver or independently
  186.    verified by the user and (2) this secure resolver and secure
  187.    obtainment or independent verification conform to security policies
  188.    acceptable to the user.  As with all cryptographic algorithms,
  189.    evaluating the necessary strength of the key is essential and
  190.    dependent on local policy.
  191.  
  192.    For interoperability, the RSA key size is limited to 4096 bits.  For
  193.    particularly critical applications, implementors are encouraged to
  194.    consider the range of available algorithms and key sizes.
  195.  
  196. References
  197.  
  198.    [NETSEC]     Kaufman, C., Perlman, R. and M. Speciner, "Network
  199.                 Security: PRIVATE Communications in a PUBLIC World",
  200.                 Series in Computer Networking and Distributed
  201.                 Communications, 1995.
  202.  
  203.    [RFC 2437]   Kaliski, B. and J. Staddon, "PKCS #1: RSA Cryptography
  204.                 Specifications Version 2.0", RFC 2437, October 1998.
  205.  
  206.    [RFC 1034]   Mockapetris, P., "Domain Names - Concepts and
  207.                 Facilities", STD 13, RFC 1034, November 1987.
  208.  
  209.    [RFC 1035]   Mockapetris, P., "Domain Names - Implementation and
  210.                 Specification", STD 13, RFC 1035, November 1987.
  211.  
  212.    [RFC 1321]   Rivest, R., "The MD5 Message-Digest Algorithm", RFC 1321
  213.                 April 1992.
  214.  
  215.    [RFC 2535]   Eastlake, D., "Domain Name System Security Extensions",
  216.                 RFC 2535, March 1999.
  217.  
  218.    [RFC 2536]   EastLake, D., "DSA KEYs and SIGs in the Domain Name
  219.                 System (DNS)", RFC 2536, March 1999.
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Eastlake                    Standards Track                     [Page 4]
  227.  
  228. RFC 2537            RSA/MD5 KEYs and SIGs in the DNS          March 1999
  229.  
  230.  
  231.    [Schneier]   Bruce Schneier, "Applied Cryptography Second Edition:
  232.                 protocols, algorithms, and source code in C", 1996, John
  233.                 Wiley and Sons, ISBN 0-471-11709-9.
  234.  
  235. Author's Address
  236.  
  237.    Donald E. Eastlake 3rd
  238.    IBM
  239.    65 Shindegan Hill Road, RR #1
  240.    Carmel, NY 10512
  241.  
  242.    Phone:   +1-914-276-2668(h)
  243.             +1-914-784-7913(w)
  244.    Fax:     +1-914-784-3833(w)
  245.    EMail:   dee3@us.ibm.com
  246.  
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252.  
  253.  
  254.  
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Eastlake                    Standards Track                     [Page 5]
  283.  
  284. RFC 2537            RSA/MD5 KEYs and SIGs in the DNS          March 1999
  285.  
  286.  
  287. Full Copyright Statement
  288.  
  289.    Copyright (C) The Internet Society (1999).  All Rights Reserved.
  290.  
  291.    This document and translations of it may be copied and furnished to
  292.    others, and derivative works that comment on or otherwise explain it
  293.    or assist in its implementation may be prepared, copied, published
  294.    and distributed, in whole or in part, without restriction of any
  295.    kind, provided that the above copyright notice and this paragraph are
  296.    included on all such copies and derivative works.  However, this
  297.    document itself may not be modified in any way, such as by removing
  298.    the copyright notice or references to the Internet Society or other
  299.    Internet organizations, except as needed for the purpose of
  300.    developing Internet standards in which case the procedures for
  301.    copyrights defined in the Internet Standards process must be
  302.    followed, or as required to translate it into languages other than
  303.    English.
  304.  
  305.    The limited permissions granted above are perpetual and will not be
  306.    revoked by the Internet Society or its successors or assigns.
  307.  
  308.    This document and the information contained herein is provided on an
  309.    "AS IS" basis and THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET ENGINEERING
  310.    TASK FORCE DISCLAIMS ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING
  311.    BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE INFORMATION
  312.    HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED WARRANTIES OF
  313.    MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Eastlake                    Standards Track                     [Page 6]
  339.  
  340.