/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

Fixed a bug in fallback handling

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