/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: Björn Påhlsson
  • Date: 2011-10-15 17:54:56 UTC
  • mfrom: (237.4.20 release)
  • Revision ID: belorn@fukt.bsnet.se-20111015175456-mel8l54bdvx890cr
Merge from release branch.

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 "2011-10-03">
 
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
      <holder>Teddy Hogeborn</holder>
 
35
      <holder>Björn Påhlsson</holder>
 
36
    </copyright>
 
37
    <xi:include href="legalnotice.xml"/>
 
38
  </refentryinfo>
 
39
  
 
40
  <refmeta>
 
41
    <refentrytitle>intro</refentrytitle>
 
42
    <manvolnum>8mandos</manvolnum>
 
43
  </refmeta>
 
44
  
 
45
  <refnamediv>
 
46
    <refname>intro</refname>
 
47
    <refpurpose>
 
48
      Introduction to the Mandos system
 
49
    </refpurpose>
 
50
  </refnamediv>
 
51
  
 
52
  <refsect1 id="description">
 
53
    <title>DESCRIPTION</title>
 
54
    <para>
 
55
      This is the the Mandos system, which allows computers to have
 
56
      encrypted root file systems and at the same time be capable of
 
57
      remote and/or unattended reboots.
 
58
    </para>
 
59
    <para>
 
60
      The computers run a small client program in the initial RAM disk
 
61
      environment which will communicate with a server over a network.
 
62
      All network communication is encrypted using TLS.  The clients
 
63
      are identified by the server using an OpenPGP key; each client
 
64
      has one unique to it.  The server sends the clients an encrypted
 
65
      password.  The encrypted password is decrypted by the clients
 
66
      using the same OpenPGP key, and the password is then used to
 
67
      unlock the root file system, whereupon the computers can
 
68
      continue booting normally.
 
69
    </para>
 
70
  </refsect1>
 
71
  
 
72
  <refsect1 id="introduction">
 
73
    <title>INTRODUCTION</title>
 
74
    <para>
 
75
      You know how it is.  You’ve heard of it happening.  The Man
 
76
      comes and takes away your servers, your friends’ servers, the
 
77
      servers of everybody in the same hosting facility. The servers
 
78
      of their neighbors, and their neighbors’ friends.  The servers
 
79
      of people who owe them money.  And like
 
80
      <emphasis>that</emphasis>, they’re gone.  And you doubt you’ll
 
81
      ever see them again.
 
82
    </para>
 
83
    <para>
 
84
      That is why your servers have encrypted root file systems.
 
85
      However, there’s a downside.  There’s no going around it:
 
86
      rebooting is a pain.  Dragging out that rarely-used keyboard and
 
87
      screen and unraveling cables behind your servers to plug them in
 
88
      to type in that password is messy, especially if you have many
 
89
      servers.  There are some people who do clever things like using
 
90
      serial line consoles and daisy-chain it to the next server, and
 
91
      keep all the servers connected in a ring with serial cables,
 
92
      which will work, if your servers are physically close enough.
 
93
      There are also other out-of-band management solutions, but with
 
94
      <emphasis>all</emphasis> these, you still have to be on hand and
 
95
      manually type in the password at boot time.  Otherwise the
 
96
      server just sits there, waiting for a password.
 
97
    </para>
 
98
    <para>
 
99
      Wouldn’t it be great if you could have the security of encrypted
 
100
      root file systems and still have servers that could boot up
 
101
      automatically if there was a short power outage while you were
 
102
      asleep?  That you could reboot at will, without having someone
 
103
      run over to the server to type in the password?
 
104
    </para>
 
105
    <para>
 
106
      Well, with Mandos, you (almost) can!  The gain in convenience
 
107
      will only be offset by a small loss in security.  The setup is
 
108
      as follows:
 
109
    </para>
 
110
    <para>
 
111
      The server will still have its encrypted root file system.  The
 
112
      password to this file system will be stored on another computer
 
113
      (henceforth known as the Mandos server) on the same local
 
114
      network.  The password will <emphasis>not</emphasis> be stored
 
115
      in plaintext, but encrypted with OpenPGP.  To decrypt this
 
116
      password, a key is needed.  This key (the Mandos client key)
 
117
      will not be stored there, but back on the original server
 
118
      (henceforth known as the Mandos client) in the initial RAM disk
 
119
      image.  Oh, and all network Mandos client/server communications
 
120
      will be encrypted, using TLS (SSL).
 
121
    </para>
 
122
    <para>
 
123
      So, at boot time, the Mandos client will ask for its encrypted
 
124
      data over the network, decrypt it to get the password, use it to
 
125
      decrypt the root file, and continue booting.
 
126
    </para>
 
127
    <para>
 
128
      Now, of course the initial RAM disk image is not on the
 
129
      encrypted root file system, so anyone who had physical access
 
130
      could take the Mandos client computer offline and read the disk
 
131
      with their own tools to get the authentication keys used by a
 
132
      client.  <emphasis>But</emphasis>, by then the Mandos server
 
133
      should notice that the original server has been offline for too
 
134
      long, and will no longer give out the encrypted key.  The timing
 
135
      here is the only real weak point, and the method, frequency and
 
136
      timeout of the server’s checking can be adjusted to any desired
 
137
      level of paranoia
 
138
    </para>
 
139
    <para>
 
140
      (The encrypted keys on the Mandos server is on its normal file
 
141
      system, so those are safe, provided the root file system of
 
142
      <emphasis>that</emphasis> server is encrypted.)
 
143
    </para>
 
144
  </refsect1>
 
145
  
 
146
  <refsect1 id="faq">
 
147
    <title>FREQUENTLY ASKED QUESTIONS</title>
 
148
    <para>
 
149
      Couldn’t the security be defeated by…
 
150
    </para>
 
151
    <refsect2 id="quick">
 
152
      <title>Grabbing the Mandos client key from the
 
153
      initrd <emphasis>really quickly</emphasis>?</title>
 
154
    <para>
 
155
      This, as mentioned above, is the only real weak point.  But if
 
156
      you set the timing values tight enough, this will be really
 
157
      difficult to do.  An attacker would have to physically
 
158
      disassemble the client computer, extract the key from the
 
159
      initial RAM disk image, and then connect to a <emphasis>still
 
160
      online</emphasis> Mandos server to get the encrypted key, and do
 
161
      all this <emphasis>before</emphasis> the Mandos server timeout
 
162
      kicks in and the Mandos server refuses to give out the key to
 
163
      anyone.
 
164
    </para>
 
165
    <para>
 
166
      Now, as the typical procedure seems to be to barge in and turn
 
167
      off and grab <emphasis>all</emphasis> computers, to maybe look
 
168
      at them months later, this is not likely.  If someone does that,
 
169
      the whole system <emphasis>will</emphasis> lock itself up
 
170
      completely, since Mandos servers are no longer running.
 
171
    </para>
 
172
    <para>
 
173
      For sophisticated attackers who <emphasis>could</emphasis> do
 
174
      the clever thing, <emphasis>and</emphasis> had physical access
 
175
      to the server for enough time, it would be simpler to get a key
 
176
      for an encrypted file system by using hardware memory scanners
 
177
      and reading it right off the memory bus.
 
178
    </para>
 
179
    </refsect2>
 
180
    
 
181
    <refsect2 id="replay">
 
182
      <title>Replay attacks?</title>
 
183
      <para>
 
184
        Nope, the network stuff is all done over TLS, which provides
 
185
        protection against that.
 
186
      </para>
 
187
    </refsect2>
 
188
    
 
189
    <refsect2 id="mitm">
 
190
      <title>Man-in-the-middle?</title>
 
191
      <para>
 
192
        No.  The server only gives out the passwords to clients which
 
193
        have <emphasis>in the TLS handshake</emphasis> proven that
 
194
        they do indeed hold the OpenPGP private key corresponding to
 
195
        that client.
 
196
      </para>
 
197
    </refsect2>
 
198
    
 
199
    <refsect2 id="physgrab">
 
200
      <title>Physically grabbing the Mandos server computer?</title>
 
201
      <para>
 
202
        You could protect <emphasis>that</emphasis> computer the
 
203
        old-fashioned way, with a must-type-in-the-password-at-boot
 
204
        method.  Or you could have two computers be the Mandos server
 
205
        for each other.
 
206
      </para>
 
207
      <para>
 
208
        Multiple Mandos servers can coexist on a network without any
 
209
        trouble.  They do not clash, and clients will try all
 
210
        available servers.  This means that if just one reboots then
 
211
        the other can bring it back up, but if both reboot at the same
 
212
        time they will stay down until someone types in the password
 
213
        on one of them.
 
214
      </para>
 
215
    </refsect2>
 
216
    
 
217
    <refsect2 id="fakeping">
 
218
      <title>Faking ping replies?</title>
 
219
      <para>
 
220
        The default for the server is to use
 
221
        <quote><literal>fping</literal></quote>, the replies to which
 
222
        could be faked to eliminate the timeout.  But this could
 
223
        easily be changed to any shell command, with any security
 
224
        measures you like.  It could, for instance, be changed to an
 
225
        SSH command with strict keychecking, which could not be faked.
 
226
        Or IPsec could be used for the ping packets, making them
 
227
        secure.
 
228
      </para>
 
229
    </refsect2>
 
230
  </refsect1>
 
231
  
 
232
  <refsect1 id="security">
 
233
    <title>SECURITY</title>
 
234
    <para>
 
235
      So, in summary:  The only weakness in the Mandos system is from
 
236
      people who have:
 
237
    </para>
 
238
    <orderedlist>
 
239
      <listitem>
 
240
        <para>
 
241
          The power to come in and physically take your servers,
 
242
          <emphasis>and</emphasis>
 
243
        </para>
 
244
      </listitem>
 
245
      <listitem>
 
246
        <para>
 
247
          The cunning and patience to do it carefully, one at a time,
 
248
          and <emphasis>quickly</emphasis>, faking Mandos
 
249
          client/server responses for each one before the timeout.
 
250
        </para>
 
251
      </listitem>
 
252
    </orderedlist>
 
253
    <para>
 
254
      While there are some who may be threatened by people who have
 
255
      <emphasis>both</emphasis> these attributes, they do not,
 
256
      probably, constitute the majority.
 
257
    </para>
 
258
    <para>
 
259
      If you <emphasis>do</emphasis> face such opponents, you must
 
260
      figure that they could just as well open your servers and read
 
261
      the file system keys right off the memory by running wires to
 
262
      the memory bus.
 
263
    </para>
 
264
    <para>
 
265
      What Mandos is designed to protect against is
 
266
      <emphasis>not</emphasis> such determined, focused, and competent
 
267
      attacks, but against the early morning knock on your door and
 
268
      the sudden absence of all the servers in your server room.
 
269
      Which it does nicely.
 
270
    </para>
 
271
  </refsect1>
 
272
  
 
273
  <refsect1 id="plugins">
 
274
    <title>PLUGINS</title>
 
275
    <para>
 
276
      In the early designs, the
 
277
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-client</refentrytitle
 
278
      ><manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry> program (which
 
279
      retrieves a password from the Mandos server) also prompted for a
 
280
      password on the terminal, in case a Mandos server could not be
 
281
      found.  Other ways of retrieving a password could easily be
 
282
      envisoned, but this multiplicity of purpose was seen to be too
 
283
      complex to be a viable way to continue.  Instead, the original
 
284
      program was separated into <citerefentry><refentrytitle
 
285
      >mandos-client</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
286
      ></citerefentry> and <citerefentry><refentrytitle
 
287
      >password-prompt</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
288
      ></citerefentry>, and a <citerefentry><refentrytitle
 
289
      >plugin-runner</refentrytitle><manvolnum>8mandos</manvolnum
 
290
      ></citerefentry> exist to run them both in parallel, allowing
 
291
      the first successful plugin to provide the password.  This
 
292
      opened up for any number of additional plugins to run, all
 
293
      competing to be the first to find a password and provide it to
 
294
      the plugin runner.
 
295
    </para>
 
296
    <para>
 
297
      Four additional plugins are provided:
 
298
    </para>
 
299
    <variablelist>
 
300
      <varlistentry>
 
301
        <term>
 
302
          <citerefentry><refentrytitle>plymouth</refentrytitle>
 
303
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
304
        </term>
 
305
        <listitem>
 
306
          <para>
 
307
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
308
            <refentrytitle>plymouth</refentrytitle><manvolnum
 
309
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
310
          </para>
 
311
        </listitem>
 
312
      </varlistentry>
 
313
      <varlistentry>
 
314
        <term>
 
315
          <citerefentry><refentrytitle>usplash</refentrytitle>
 
316
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
317
        </term>
 
318
        <listitem>
 
319
          <para>
 
320
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
321
            <refentrytitle>usplash</refentrytitle><manvolnum
 
322
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
323
          </para>
 
324
        </listitem>
 
325
      </varlistentry>
 
326
      <varlistentry>
 
327
        <term>
 
328
          <citerefentry><refentrytitle>splashy</refentrytitle>
 
329
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
330
        </term>
 
331
        <listitem>
 
332
          <para>
 
333
            This prompts for a password when using <citerefentry>
 
334
            <refentrytitle>splashy</refentrytitle><manvolnum
 
335
            >8</manvolnum></citerefentry>.
 
336
          </para>
 
337
        </listitem>
 
338
      </varlistentry>
 
339
      <varlistentry>
 
340
        <term>
 
341
          <citerefentry><refentrytitle>askpass-fifo</refentrytitle>
 
342
          <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>
 
343
        </term>
 
344
        <listitem>
 
345
          <para>
 
346
            To provide compatibility with the "askpass" program from
 
347
            cryptsetup, this plugin listens to the same FIFO as
 
348
            askpass would do.
 
349
          </para>
 
350
        </listitem>
 
351
      </varlistentry>
 
352
    </variablelist>
 
353
    <para>
 
354
      More plugins can easily be written and added by the system
 
355
      administrator; see the section called "WRITING PLUGINS" in
 
356
      <citerefentry><refentrytitle>plugin-runner</refentrytitle>
 
357
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry> to learn the
 
358
      plugin requirements.
 
359
    </para>
 
360
  </refsect1>
 
361
  
 
362
  <refsect1 id="see_also">
 
363
    <title>SEE ALSO</title>
 
364
    <para>
 
365
      <citerefentry><refentrytitle>mandos</refentrytitle>
 
366
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
367
      <citerefentry><refentrytitle>mandos.conf</refentrytitle>
 
368
      <manvolnum>5</manvolnum></citerefentry>,
 
369
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-clients.conf</refentrytitle>
 
370
      <manvolnum>5</manvolnum></citerefentry>,
 
371
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-ctl</refentrytitle>
 
372
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
373
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-monitor</refentrytitle>
 
374
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>,
 
375
      <citerefentry><refentrytitle>plugin-runner</refentrytitle>
 
376
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
377
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-client</refentrytitle>
 
378
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
379
      <citerefentry><refentrytitle>password-prompt</refentrytitle>
 
380
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
381
      <citerefentry><refentrytitle>plymouth</refentrytitle>
 
382
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
383
      <citerefentry><refentrytitle>usplash</refentrytitle>
 
384
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
385
      <citerefentry><refentrytitle>splashy</refentrytitle>
 
386
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
387
      <citerefentry><refentrytitle>askpass-fifo</refentrytitle>
 
388
      <manvolnum>8mandos</manvolnum></citerefentry>,
 
389
      <citerefentry><refentrytitle>mandos-keygen</refentrytitle>
 
390
      <manvolnum>8</manvolnum></citerefentry>
 
391
    </para>
 
392
    <variablelist>
 
393
      <varlistentry>
 
394
        <term>
 
395
          <ulink url="http://www.recompile.se/mandos">Mandos</ulink>
 
396
        </term>
 
397
        <listitem>
 
398
          <para>
 
399
            The Mandos home page.
 
400
          </para>
 
401
        </listitem>
 
402
      </varlistentry>
 
403
    </variablelist>
 
404
  </refsect1>
 
405
</refentry>
 
406
<!-- Local Variables: -->
 
407
<!-- time-stamp-start: "<!ENTITY TIMESTAMP [\"']" -->
 
408
<!-- time-stamp-end: "[\"']>" -->
 
409
<!-- time-stamp-format: "%:y-%02m-%02d" -->
 
410
<!-- End: -->