Let's Encrypt 的 ACME v1/v2 透過多個節點認證

從 2020/02/19 開始,Let's Encrypt 的 ACME v1/v2 都會透過多個節點認證:「ACME v1/v2: Validating challenges from multiple network vantage points」。

從多個節點認證可以降低路由被劫持後被拿來產生 SSL Certificate 的風險,看起來會有三個機房參與,需要兩個確認:

After Feb 19th we will make four total validation requests (1 from a primary datacentre, and 3 from remote datacentres). The primary request and at least 2 of the 3 remote requests must receive the correct challenge response value for the domain to be considered authorized.

也如同標題寫的,包括了現有的 v2 與將要淘汰的 v1。

蘋果的導流方案:Apple Edge Cache

Hacker News Daily 上看到蘋果的「Apple Edge Cache」這個服務,看起來就是個自家的 CDN 方案。

網路要求最低要能夠 peak 到 25Gbps 不算低,不過以蘋果的用量來說應該不算是高估:

Minimum 25 Gb/s peak traffic across all Apple traffic.

各家 ISP 應該都會考慮,畢竟 iPhoneiPad 的數量可不是假的,所以目前在台灣測到的點都是台灣的機房 (看 ping latency)...

另外一個有趣的事情是 SSL 的部份,從 SSL Labs 的資料可以看到一些有趣的東西:「SSL Report: cache.edge.apple (17.253.119.201)」。

一個是蘋果跟 GeoTrust 買了 Intermediate CA 再簽自己的 AEC 服務,另外一個是同時有 RSA 2048 bits 與 EC 256 bits 的 key,然後是支援 TLS 1.3 了。

跟其他內容業者的玩法類似,像是 NetflixOpen Connect

AWS 提供程式,可以掃出有哪些 RDS 的憑證需要更新

先前在「AWS 的 CA 更新 (CA-2019),將會影響與資料庫相關的服務」這邊提到了 AWSRDS 因為 Root Certificate 快要過期,需要更新到 CA-2019。

剛剛在 Twitter 上看到 Jeff Barr 提到了一個可以直接列出有哪些機器需要更新的工具:

程式放在 GitHub 上的 aws-samples/rds-ssl-update,另外看到一個有趣的授權條款,叫做 MIT-0 License,是 AWS 自己改的一個授權版本,拿掉了 MIT License 裡面的這段:

subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software.

也就是要求要引用授權條款的部份被拿掉,不過我還是比較喜歡 BSD license,尤其是 3-clause 的版本...

AWS 的 CA 更新 (CA-2019),將會影響與資料庫相關的服務

AWS 要開始使用新的 CA 發各種資料庫相關服務的 SSL endpoint (包括 RDSAuroraDocumentDB),看一下差不多是十多天前的消息,不知道為什麼突然發個緊急通告:「Urgent & Important – Rotate Your Amazon RDS, Aurora, and Amazon DocumentDB (with MongoDB compatibility) Certificates」。

本來的 CA 是 CA-2015,將在 2020 年到期:

March 5, 2020 – The CA-2015 certificates will expire. Applications that use certificate validation but have not been updated will lose connectivity.

所以會有裡面提到的事項要處理,其中前幾天讓新的 CA-2019 變成新機器的預設值,但如果有需要,還是可以選舊的:

January 14, 2020 – Instances created on or after this date will have the new (CA-2019) certificates. You can temporarily revert to the old certificates if necessary.

可以把 https://s3.amazonaws.com/rds-downloads/rds-ca-2019-root.pem 拉下來用 openssl x509 -text -in rds-ca-2019-root.pem 看,另外把網址裡的 2019 改成 2015 也可以拉到舊版的。

不過看起來沒有用 X.509 Name Constraints 限制在只有自家 RDS 的網域...

省頻寬的方法:終極版本...

看到「Three ways to reduce the costs of your HTTP(S) API on AWS」這邊介紹在 AWS 上省頻寬費用的方法,看了只能一直笑 XD

第一個是降低 HTTP response 裡沒有用到的 header,因為每天有五十億個 HTTP request,所以只要省 1byte 就是省下 USD$0.25/day:

Since we would send this five billion times per day, every byte we could shave off would save five gigabytes of outgoing data, for a saving of 25 cents per day per byte removed.

然後調了一些參數後省下 USD$1,500/month:

Sending 109 bytes instead of 333 means saving $56 per day, or a bit over $1,500 per month.

第二個是想辦法在 TLS 這邊下手,一開始其中一個方向是利用 TLS session resumption 降低第二次連線的成本,但他們發現沒有什麼參數可以調整:

One thing that reduces handshake transfer size is TLS session resumption. Basically, when a client connects to the service for the second time, it can ask the server to resume the previous TLS session instead of starting a new one, meaning that it doesn’t have to send the certificate again. By looking at access logs, we found that 11% of requests were using a reused TLS session. However, we have a very diverse set of clients that we don’t have much control over, and we also couldn’t find any settings for the AWS Application Load Balancer for session cache size or similar, so there isn’t really anything we can do to affect this.

所以改成把 idle 時間拉長 (避免重新連線):

That leaves reducing the number of handshakes required by reducing the number of connections that the clients need to establish. The default setting for AWS load balancers is to close idle connections after 60 seconds, but it seems to be beneficial to raise this to 10 minutes. This reduced data transfer costs by an additional 8%.

再來是 AWS 本身發的 SSL certification 太肥,所以他們換成 DigiCert 發的,大幅降低憑證本身的大小,反而省下 USD$200/day:

So given that the clients establish approximately two billion connections per day, we’d expect to save four terabytes of outgoing data every day. The actual savings were closer to three terabytes, but this still reduced data transfer costs for a typical day by almost $200.

這些方法真的是頗有趣的 XDDD

不過這些方法也是在想辦法壓榨降低與 client 之間的傳輸量啦,比起成本來說反而是提昇網路反應速度...

Google 與 Cloudflare 測試 Post-Quantum 演算法的成果

這幾年量子電腦的進展不斷有突破,雖然到對於攻擊現有的密碼學看起來還有一段時間,但總是得先開始研究對量子電腦有抵抗性的演算法...

其中 Google Chrome 的團隊與 Cloudflare 的團隊手上都有夠大的產品,兩個團隊合作測試的結果在學界與業界都還蠻重視的:「Real-world measurements of structured-lattices and supersingular isogenies in TLS」、「The TLS Post-Quantum Experiment」。

Google Chrome 這邊是使用了 Canary 與 Dev 兩個 channel,有控制組與兩個新的演算法:

Google Chrome installs, on Dev and Canary channels, and on all platforms except iOS, were randomly assigned to one of three groups: control (30%), CECPQ2 (30%), or CECPQ2b (30%). (A random ten percent of installs did not take part in the experiment so the numbers only add up to 90.)

這兩個演算法有優點也有缺點。一個是 key 比較小,但運算起來比較慢 (SIKE,CECPQ2b);另外一個是 key 比較大,但是運算比較快 (HRSS,CECPQ2):

For our experiment, we chose two algorithms: isogeny-based SIKE and lattice-based HRSS. The former has short key sizes (~330 bytes) but has a high computational cost; the latter has larger key sizes (~1100 bytes), but is a few orders of magnitude faster.

We enabled both CECPQ2 (HRSS + X25519) and CECPQ2b (SIKE/p434 + X25519) key-agreement algorithms on all TLS-terminating edge servers.

感覺還是會繼續嘗試,因為這兩個演算法的缺點都還是有點致命...

讓 pfSense 的管理界面接上 Let's Encrypt

其實網路上有一些教學,但大多數的作法都是把 port 80 空出來跑認證用的 HTTP 伺服器,而我這邊的作法是希望維持 nginx,用 webroot local folder 的方式認證。

pfSense 上先安裝 acme 套件,然後先用 Create new account key 產生出自己的金鑰:

然後選擇申請 Let's Encrypt Production ACME V2 的帳號:

接著填一下 Name 的部份,按下 Register ACME account key 註冊後就可以按下 Save 存進系統。

然後就是拿這個帳號申請網域名稱,重點在於,如果選擇 webroot local folder 時,需要填寫對應的 RootFolder 參數 (這塊做得很怪,沒有預設值 XD):

然後按下 Save 後存起來,回到頁面上就可以按 Issue/Renew 申請了,申請成功以後就可以到最上方 tab 的 System,在裡面的 Advanced 就可以改 HTTPS 管理界面使用的憑證,改好後把瀏覽器關掉重開就可以確認是不是有設定好...

Cloudflare 提供 Certificate Transparency 的通知服務

Cloudflare 推出了 Certificate Transparency 的通知服務,當有任何新的 SSL certificate 發出時就會通知:「Introducing Certificate Transparency Monitoring」。

基本上就是一組 crawler 去各家記錄挖資料回來:

Business 與 Enterprise 版本的可以設定要通知誰,Free 與 Pro 版本則是固定會通知網域的擁有人 (這邊指的是 Cloudflare 上的):

If you’re on a Business or Enterprise plan, you can tell us who to notify. Instead of emailing the zone owner (which we do for Free and Pro customers), we accept up to 10 email addresses as alert recipients. We do this to avoid overwhelming large teams.

剛剛把掛在上面的 domain 都開起來了,這樣在 Let's Encrypt 自動 renew 的時候應該會收到通知...

另外一個同名的工具則是 2016 年底時 Facebook 推出的 (需要登入才能使用),可以搜尋有哪些 domain:「Certificate Transparency Monitoring」。

AWS ACM 支援 Private CA

AWS ACM 推出了 Private CA 服務:「How to host and manage an entire private certificate infrastructure in AWS」。

以前需要 Private CA 的話,會找個地方丟 Root CA 的 key,然後有權限的人可以連到那台機器上跑 OpenSSL 指令生出對應的 SSL certificate,現在 AWS 則是利用 HSM 架構提供服務:

主要是因為 HSM 的關係,安全性會比較好... 另外也因為是 AWS 服務的關係,上面可以看到相關的記錄,相較於以前的作法安全不少。

iOS 13 與 macOS 10.15 對憑證的限制

Slack 上看到同事丟出來的,關於之後要推出的 iOS 13 與 macOS 10.15 會對憑證限制的項目:「Requirements for trusted certificates in iOS 13 and macOS 10.15」。

主要是把不安全的演算法淘汰掉 (RSA 小於 2048 bits,以及 SHA-1 類的 hash algorithm),這兩個部份相關的新聞應該不少,沒有什麼太大問題:

TLS server certificates and issuing CAs using RSA keys must use key sizes greater than or equal to 2048 bits. Certificates using RSA key sizes smaller than 2048 bits are no longer trusted for TLS.

TLS server certificates and issuing CAs must use a hash algorithm from the SHA-2 family in the signature algorithm. SHA-1 signed certificates are no longer trusted for TLS.

然後是要求憑證使用 SAN (Subject Alternative Name),舊的標準 CN (CommonName) 將不會再被信任。

如果是公開簽發的憑證應該都沒問題 (像是 Let's Encrypt,或是花錢買的那些),主要的問題應該會出現在自己建立的憑證,網路上蠻多舊資料還是產生 CN...

TLS server certificates must present the DNS name of the server in the Subject Alternative Name extension of the certificate. DNS names in the CommonName of a certificate are no longer trusted.

另外是 2019/7/1 之後發出的憑證,有額外兩個規範要注意,第一個是強制要透過 EKU 指定 id-kp-serverAuth,這是出自 RFC 5280

   id-kp-serverAuth             OBJECT IDENTIFIER ::= { id-kp 1 }
   -- TLS WWW server authentication
   -- Key usage bits that may be consistent: digitalSignature,
   -- keyEncipherment or keyAgreement

TLS server certificates must contain an ExtendedKeyUsage (EKU) extension containing the id-kp-serverAuth OID.

再來是時間的限制,接下來的憑證最長只認得 825 天 (大約 27 個月多一些),以前都惡搞 -days 3650,現在得兩年簽一次了:

TLS server certificates must have a validity period of 825 days or fewer (as expressed in the NotBefore and NotAfter fields of the certificate).

整體看起來主要是影響自己簽的部份...