/mandos/trunk

To get this branch, use:
bzr branch http://bzr.recompile.se/loggerhead/mandos/trunk

« back to all changes in this revision

Viewing changes to intro.xml

  • Committer: Teddy Hogeborn
  • Date: 2018-02-12 14:57:14 UTC
  • mfrom: (932 trunk)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 933.
  • Revision ID: teddy@recompile.se-20180212145714-esg3hktbm7ma14sw
Merge from trunk

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
intro.xml
 
1
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
 
2
<!DOCTYPE refentry PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.5//EN"
 
3
"http://www.oasis-open.org/docbook/xml/4.5/docbookx.dtd" [
 
4
<!ENTITY TIMESTAMP "2018-02-08">
 
5
<!ENTITY % common SYSTEM "common.ent">
 
6
%common;
 
7
]>
 
8
 
 
9
<refentry xmlns:xi="http://www.w3.org/2001/XInclude">
 
10
   <refentryinfo>
 
11
    <title>Mandos Manual</title>
 
12
    <!-- NWalsh’s docbook scripts use this to generate the footer: -->
 
13
    <productname>Mandos</productname>
 
14
    <productnumber>&version;</productnumber>
 
15
    <date>&TIMESTAMP;</date>
 
16
    <authorgroup>
 
17
      <author>
 
18
        <firstname>Björn</firstname>
 
19
        <surname>Påhlsson</surname>
 
20
        <address>
 
21
          <email>belorn@recompile.se</email>
 
22
        </address>
 
23
      </author>
 
24
      <author>
 
25
        <firstname>Teddy</firstname>
 
26
        <surname>Hogeborn</surname>
 
27
        <address>
 
28
          <email>teddy@recompile.se</email>
 
29
        </address>
 
30
      </author>
 
31
    </authorgroup>
 
32
    <copyright>
 
33
      <year>2011</year>
 
34
      <year>2012</year>
 
35
      <year>2013</year>
 
36
      <year>2014</year>
 
37
      <year>2015</year>
 
38
      <year>2016</year>
 
39
      <year>2017</year>
 
40
      <year>2018</year>
 
41
      <holder>Teddy Hogeborn</holder>
 
42
      <holder>Björn Påhlsson</holder>
 
43
    </copyright>
 
44
    <xi:include href="legalnotice.xml"/>
 
45
  </refentryinfo>
 
46
  
 
47
  <refmeta>
 
48
    <refentrytitle>intro</refentrytitle>
 
49
    <manvolnum>8mandos</manvolnum>
 
50
  </refmeta>
 
51
  
 
52
  <refnamediv>
 
53
    <refname>intro</refname>
 
54
    <refpurpose>
 
55
      Introduction to the Mandos system
 
56
    </refpurpose>
 
57
  </refnamediv>
 
58
  
 
59
  <refsect1 id="description">
 
60
    <title>DESCRIPTION</title>
 
61
    <para>
 
62
      This is the the Mandos system, which allows computers to have
 
63
      encrypted root file systems and at the same time be capable of
 
64
      remote and/or unattended reboots.
 
65
    </para>
 
66
    <para>
 
67
      The computers run a small client program in the initial RAM disk
 
68
      environment which will communicate with a server over a network.
 
69
      All network communication is encrypted using TLS.  The clients
 
70
      are identified by the server using an OpenPGP key; each client
 
71
      has one unique to it.  The server sends the clients an encrypted
 
72
      password.  The encrypted password is decrypted by the clients
 
73
      using the same OpenPGP key, and the password is then used to
 
74
      unlock the root file system, whereupon the computers can
 
75
      continue booting normally.
 
76
    </para>
 
77
  </refsect1>
 
78
  
 
79
  <refsect1 id="introduction">
 
80
    <title>INTRODUCTION</title>
 
81
    <para>
 
82
      <!-- This paragraph is a combination and paraphrase of two
 
83
           quotes from the 1995 movie “The Usual Suspects”. -->
 
84
      You know how it is.  You’ve heard of it happening.  The Man
 
85
      comes and takes away your servers, your friends’ servers, the
 
86
      servers of everybody in the same hosting facility. The servers
 
87
      of their neighbors, and their neighbors’ friends.  The servers
 
88
      of people who owe them money.  And like
 
89
      <emphasis>that</emphasis>, they’re gone.  And you doubt you’ll
 
90
      ever see them again.
 
91
    </para>
 
92
    <para>
 
93
      That is why your servers have encrypted root file systems.
 
94
      However, there’s a downside.  There’s no going around it:
 
95
      rebooting is a pain.  Dragging out that rarely-used keyboard and
 
96
      screen and unraveling cables behind your servers to plug them in
 
97
      to type in that password is messy, especially if you have many
 
98
      servers.  There are some people who do clever things like using
 
99
      serial line consoles and daisy-chain it to the next server, and
 
100
      keep all the servers connected in a ring with serial cables,
 
101
      which will work, if your servers are physically close enough.
 
102
      There are also other out-of-band management solutions, but with
 
103
      <emphasis>all</emphasis> these, you still have to be on hand and
 
104
      manually type in the password at boot time.  Otherwise the
 
105
      server just sits there, waiting for a password.
 
106
    </para>
 
107
    <para>
 
108
      Wouldn’t it be great if you could have the security of encrypted
 
109
      root file systems and still have servers that could boot up
 
110
      automatically if there was a short power outage while you were
 
111
      asleep?  That you could reboot at will, without having someone
 
112
      run over to the server to type in the password?
 
113
    </para>
 
114
    <para>
 
115
      Well, with Mandos, you (almost) can!  The gain in convenience
 
116
      will only be offset by a small loss in security.  The setup is
 
117
      as follows:
 
118
    </para>
 
119
    <para>
 
120
      The server will still have its encrypted root file system.  The
 
121
      password to this file system will be stored on another computer
 
122
      (henceforth known as the Mandos server) on the same local
 
123
      network.  The password will <emphasis>not</emphasis> be stored
 
124
      in plaintext, but encrypted with OpenPGP.  To decrypt this
 
125
      password, a key is needed.  This key (the Mandos client key)
 
126
      will not be stored there, but back on the original server
 
127
      (henceforth known as the Mandos client) in the initial RAM disk
 
128
      image.  Oh, and all network Mandos client/server communications
 
129
      will be encrypted, using TLS (SSL).
 
130
    </para>
 
131
    <para>
 
132
      So, at boot time, the Mandos client will ask for its encrypted
 
133
      data over the network, decrypt it to get the password, use it to
 
134
      decrypt the root file, and continue booting.
 
135
    </para>
 
136
    <para>
 
137
      Now, of course the initial RAM disk image is not on the
 
138
      encrypted root file system, so anyone who had physical access
 
139
      could take the Mandos client computer offline and read the disk
 
140
      with their own tools to get the authentication keys used by a
 
141
      client.  <emphasis>But</emphasis>, by then the Mandos server
 
142
      should notice that the original server has been offline for too
 
143
      long, and will no longer give out the encrypted key.  The timing
 
144
      here is the only real weak point, and the method, frequency and
 
145
      timeout of the server’s checking can be adjusted to any desired
 
146
      level of paranoia
 
147
    </para>
 
148
    <para>
 
149
      (The encrypted keys on the Mandos server is on its normal file
 
150
      system, so those are safe, provided the root file system of
 
151
      <emphasis>that</emphasis> server is encrypted.)
 
152
    </para>
 
153
  </refsect1>
 
154
  
 
155
  <refsect1 id="faq">
 
156
    <title>FREQUENTLY ASKED QUESTIONS</title>
 
157
    <para>
 
158
      Couldn’t the security be defeated by…
 
159
    </para>
 
160
    <refsect2 id="quick">
 
161
      <title>Grabbing the Mandos client key from the
 
162
      initrd <emphasis>really quickly</emphasis>?</title>
 
163
    <para>
 
164
      This, as mentioned above, is the only real weak point.  But if
 
165
      you set the timing values tight enough, this will be really
 
166
      difficult to do.  An attacker would have to physically
 
167
      disassemble the client computer, extract the key from the
 
168
      initial RAM disk image, and then connect to a <emphasis>still
 
169
      online</emphasis> Mandos server to get the encrypted key, and do
 
170
      all this <emphasis>before</emphasis> the Mandos server timeout
 
171
      kicks in and the Mandos server refuses to give out the key to
 
172
      anyone.
 
173
    </para>
 
174
    <para>
 
175
      Now, as the typical procedure seems to be to barge in and turn
 
176
      off and grab <emphasis>all</emphasis> computers, to maybe look
 
177
      at them months later, this is not likely.  If someone does that,
 
178
      the whole system <emphasis>will</emphasis> lock itself up
 
179
      completely, since Mandos servers are no longer running.
 
180
    </para>
 
181
    <para>
 
182
      For sophisticated attackers who <emphasis>could</emphasis> do
 
183
      the clever thing, <emphasis>and</emphasis> had physical access
 
184
      to the server for enough time, it would be simpler to get a key
 
185
      for an encrypted file system by using hardware memory scanners
 
186
      and reading it right off the memory bus.
 
187
    </para>
 
188
    </refsect2>
 
189
    
 
190
    <refsect2 id="replay">
 
191
      <title>Replay attacks?</title>
 
192
      <para>
 
193
        Nope, the network stuff is all done over TLS, which provides
 
194
        protection against that.
 
195
      </para>
 
196
    </refsect2>
 
197
    
 
198
    <refsect2 id="mitm">
 
199
      <title>Man-in-the-middle?</title>
 
200
      <para>
 
201
        No.  The server only gives out the passwords to clients which
 
202
        have <emphasis>in the TLS handshake</emphasis> proven that
 
203
        they do indeed hold the OpenPGP private key corresponding to
 
204
        that client.
 
205
      </para>
 
206
    </refsect2>
 
207
    
 
208
    <refsect2 id="sniff">
 
209
      <title>How about sniffing the network traffic and decrypting it
 
210
      later by physically grabbing the Mandos client and using its
 
211
      key?</title>
 
212
      <para>
 
213
        We only use <acronym>PFS</acronym> (Perfect Forward Security)
 
214
        key exchange algorithms in TLS, which protects against this.
 
215
      </para>
 
216
    </refsect2>
 
217
    
 
218
    <refsect2 id="physgrab">
 
219
      <title>Physically grabbing the Mandos server computer?</title>
 
220
      <para>
 
221
        You could protect <emphasis>that</emphasis> computer the
 
222
        old-fashioned way, with a must-type-in-the-password-at-boot
 
223
        method.  Or you could have two computers be the Mandos server
 
224
        for each other.
 
225
      </para>
 
226
      <para>
 
227
        Multiple Mandos servers can coexist on a network without any
 
228
        trouble.  They do not clash, and clients will try all
 
229
        available servers.  This means that if just one reboots then
 
230
        the other can bring it back up, but if both reboot at the same
 
231
        time they will stay down until someone types in the password
 
232
        on one of them.
 
233
      </para>
 
234
    </refsect2>
 
235
    
 
236
    <refsect2 id="fakecheck">
 
237
      <title>Faking checker results?</title>
 
238
      <para>
 
239
        If the Mandos client does not have an SSH server, the default
 
240
        is for the Mandos server to use
 
241
        <quote><literal>fping</literal></quote>, the replies to which
 
242
        could be faked to eliminate the timeout.  But this could
 
243
        easily be changed to any shell command, with any security
 
244
        measures you like.  If the Mandos client
 
245
        <emphasis>has</emphasis> an SSH server, the default
 
246
        configuration (as generated by
 
247
        <command>mandos-keygen</command> with the
 
248
        <option>--password</option> option) is for the Mandos server
 
249
        to use an <command>ssh-keyscan</command> command with strict
 
250
        keychecking, which can not be faked.  Alternatively, IPsec
 
251
        could be used for the ping packets, making them secure.
 
252
      </para>
 
253
    </refsect2>
 
254
  </refsect1>
 
255
  
 
256
  <refsect1 id="security">
 
257
    <title>SECURITY</title>
 
258
    <para>
 
259
      So, in summary:  The only weakness in the Mandos system is from
 
260
      people who have:
 
261
    </para>
 
262
    <orderedlist>
 
263
      <listitem>
 
264
        <para>
 
265
          The power to come in and physically take your servers,
 
266
          <emphasis>and</emphasis>
 
267
        </para>
 
268
      </listitem>
 
269
      <listitem>
 
270
        <para>
 
271
          The cunning and patience to do it carefully, one at a time,
 
272
          and <emphasis>quickly</emphasis>, faking Mandos
 
273
          client/server responses for each one before the timeout.
 
274
        </para>
 
275
      </listitem>
 
276
    </orderedlist>
 
277
    <para>
 
278
      While there are some who may be threatened by people who have
 
279
      <emphasis>both</emphasis> these attributes, they do not,
 
280
      probably, constitute the majority.
 
281
    </para>
 
282
    <para>
 
283
      If you <emphasis>do</emphasis> face such opponents, you must
 
284
      figure that they could just as well open your servers and read
 
285
      the file system keys right off the memory by running wires to
 
286
      the memory bus.
 
287
    </para>
 
288
    <para>
 
289
      What Mandos is designed to protect against is
 
290
      <emphasis>not</emphasis> such determined, focused, and competent
 
291
      attacks, but against the early morning knock on your door and
 
292
      the sudden absence of all the servers in your server room.
 
293
      Which it does nicely.
 
294
    </para>
 
295
  </refsect1>
 
296
  
 
297
  <refsect1 id="plugins">
 
298
    <title>PLUGINS</title>
 
299
    <para>
 
300
      In the early designs, the
 
301
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-client</refentrytitle
 
302
      ><manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry> program (which
 
303
      retrieves a password from the Mandos server) also prompted for a
 
304
      password on the terminal, in case a Mandos server could not be
 
305
      found.  Other ways of retrieving a password could easily be
 
306
      envisoned, but this multiplicity of purpose was seen to be too
 
307
      complex to be a viable way to continue.  Instead, the original
 
308
      program was separated into <citerefentry><refentrytitle
 
309
      >mandos-client</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
310
      ></citerefentry> and <citerefentry><refentrytitle
 
311
      >password-prompt</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
312
      ></citerefentry>, and a <citerefentry><refentrytitle
 
313
      >plugin-runner</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
314
      ></citerefentry> exist to run them both in parallel, allowing
 
315
      the first successful plugin to provide the password.  This
 
316
      opened up for any number of additional plugins to run, all
 
317
      competing to be the first to find a password and provide it to
 
318
      the plugin runner.
 
319
    </para>
 
320
    <para>
 
321
      Four additional plugins are provided:
 
322
    </para>
 
323
    <variablelist>
 
324
      <varlistentry>
 
325
        <term>
 
326
          <citerefentry><refentrytitle>plymouth</refentrytitle>
 
327
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
328
        </term>
 
329
        <listitem>
 
330
          <para>
 
331
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
332
            <refentrytitle>plymouth</refentrytitle><manvolnum
 
333
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
334
          </para>
 
335
        </listitem>
 
336
      </varlistentry>
 
337
      <varlistentry>
 
338
        <term>
 
339
          <citerefentry><refentrytitle>usplash</refentrytitle>
 
340
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
341
        </term>
 
342
        <listitem>
 
343
          <para>
 
344
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
345
            <refentrytitle>usplash</refentrytitle><manvolnum
 
346
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
347
          </para>
 
348
        </listitem>
 
349
      </varlistentry>
 
350
      <varlistentry>
 
351
        <term>
 
352
          <citerefentry><refentrytitle>splashy</refentrytitle>
 
353
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
354
        </term>
 
355
        <listitem>
 
356
          <para>
 
357
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
358
            <refentrytitle>splashy</refentrytitle><manvolnum
 
359
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
360
          </para>
 
361
        </listitem>
 
362
      </varlistentry>
 
363
      <varlistentry>
 
364
        <term>
 
365
          <citerefentry><refentrytitle>askpass-fifo</refentrytitle>
 
366
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
367
        </term>
 
368
        <listitem>
 
369
          <para>
 
370
            To provide compatibility with the "askpass" program from
 
371
            cryptsetup, this plugin listens to the same FIFO as
 
372
            askpass would do.
 
373
          </para>
 
374
        </listitem>
 
375
      </varlistentry>
 
376
    </variablelist>
 
377
    <para>
 
378
      More plugins can easily be written and added by the system
 
379
      administrator; see the section called "WRITING PLUGINS" in
 
380
      <citerefentry><refentrytitle>plugin-runner</refentrytitle>
 
381
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry> to learn the
 
382
      plugin requirements.
 
383
    </para>
 
384
  </refsect1>
 
385
  
 
386
  <refsect1 id="bugs">
 
387
    <title>BUGS</title>
 
388
    <xi:include href="bugs.xml"/>
 
389
  </refsect1>
 
390
  
 
391
  <refsect1 id="see_also">
 
392
    <title>SEE ALSO</title>
 
393
    <para>
 
394
      <citerefentry><refentrytitle>mandos</refentrytitle>
 
395
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
396
      <citerefentry><refentrytitle>mandos.conf</refentrytitle>
 
397
      <manvolnum>5</manvolnum></citerefentry>,
 
398
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-clients.conf</refentrytitle>
 
399
      <manvolnum>5</manvolnum></citerefentry>,
 
400
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-ctl</refentrytitle>
 
401
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
402
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-monitor</refentrytitle>
 
403
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
404
      <citerefentry><refentrytitle>plugin-runner</refentrytitle>
 
405
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
406
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-client</refentrytitle>
 
407
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
408
      <citerefentry><refentrytitle>password-prompt</refentrytitle>
 
409
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
410
      <citerefentry><refentrytitle>plymouth</refentrytitle>
 
411
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
412
      <citerefentry><refentrytitle>usplash</refentrytitle>
 
413
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
414
      <citerefentry><refentrytitle>splashy</refentrytitle>
 
415
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
416
      <citerefentry><refentrytitle>askpass-fifo</refentrytitle>
 
417
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
418
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-keygen</refentrytitle>
 
419
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>
 
420
    </para>
 
421
    <variablelist>
 
422
      <varlistentry>
 
423
        <term>
 
424
          <ulink url="https://www.recompile.se/mandos">Mandos</ulink>
 
425
        </term>
 
426
        <listitem>
 
427
          <para>
 
428
            The Mandos home page.
 
429
          </para>
 
430
        </listitem>
 
431
      </varlistentry>
 
432
    </variablelist>
 
433
  </refsect1>
 
434
</refentry>
 
435
<!-- Local Variables: -->
 
436
<!-- time-stamp-start: "<!ENTITY TIMESTAMP [\"']" -->
 
437
<!-- time-stamp-end: "[\"']>" -->
 
438
<!-- time-stamp-format: "%:y-%02m-%02d" -->
 
439
<!-- End: -->