danetool is being built even without libgnutls-dane.
[gnutls.git] / doc / protocol / draft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt
blob8952fbe826ac780ce227c9116fb04d818ddd048b
2 INTERNET-DRAFT                                                Tim Dierks
3 Obsoletes (if approved): 4346                                Independent
4 Intended status:  Proposed Standard                        Eric Rescorla
5                                                  Network Resonance, Inc.
6 <draft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt>     July 2007 (Expires January 2008)
8                             The TLS Protocol
9                               Version 1.2
11 Status of this Memo
12    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any
13    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware
14    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes
15    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.
17    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
18    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that
19    other groups may also distribute working documents as Internet-
20    Drafts.
22    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
23    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
24    time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference
25    material or to cite them other than as "work in progress."
27    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
28    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.
30    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
31    http://www.ietf.org/shadow.html.
33 Copyright Notice
35        Copyright (C) The IETF Trust (2007).
37 Abstract
39    This document specifies Version 1.2 of the Transport Layer Security
40    (TLS) protocol. The TLS protocol provides communications security
41    over the Internet. The protocol allows client/server applications to
42    communicate in a way that is designed to prevent eavesdropping,
43    tampering, or message forgery.
45 Table of Contents
47    1.        Introduction                                                3
48    1.1       Requirements Terminology                                    5
49    1.2       Major Differences from TLS 1.1                              5
53 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 1]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
56    2.        Goals                                                       5
57    3.        Goals of This Document                                      6
58    4.        Presentation Language                                       6
59    4.1.      Basic Block Size                                            7
60    4.2.      Miscellaneous                                               7
61    4.3.      Vectors                                                     7
62    4.4.      Numbers                                                     8
63    4.5.      Enumerateds                                                 9
64    4.6.      Constructed Types                                           9
65    4.6.1.    Variants                                                    10
66    4.7.      Cryptographic Attributes                                    11
67    4.8.      Constants                                                   12
68    5.        HMAC and the Pseudorandom fFunction                         13
69    6.        The TLS Record Protocol                                     14
70    6.1.      Connection States                                           14
71    6.2.      Record layer                                                17
72    6.2.1.    Fragmentation                                               17
73    6.2.2.    Record Compression and Decompression                        18
74    6.2.3.    Record Payload Protection                                   19
75    6.2.3.1.  Null or Standard Stream Cipher                              20
76    6.2.3.2.  CBC Block Cipher                                            20
77    6.2.3.3.  AEAD ciphers                                                22
78    6.3.      Key Calculation                                             23
79    7.        The TLS Handshaking Protocols                               24
80    7.1.      Change Cipher Spec Protocol                                 25
81    7.2.      Alert Protocol                                              26
82    7.2.1.    Closure Alerts                                              27
83    7.2.2.    Error Alerts                                                27
84    7.3.      Handshake Protocol Overview                                 31
85    7.4.      Handshake Protocol                                          35
86    7.4.1.    Hello Messages                                              36
87    7.4.1.1.  Hello Request                                               36
88    7.4.1.2.  Client Hello                                                37
89    7.4.1.3.  Server Hello                                                40
90    7.4.1.4   Hello Extensions                                            41
91    7.4.1.4.1 Cert Hash Types                                             43
92    7.4.2.    Server Certificate                                          43
93    7.4.3.    Server Key Exchange Message                                 45
94    7.4.4.    Certificate Request                                         47
95    7.4.5     Server hello done                                           49
96    7.4.6.    Client Certificate                                          49
97    7.4.7.    Client Key Exchange Message                                 49
98    7.4.7.1.  RSA Encrypted Premaster Secret Message                      50
99    7.4.7.1.  Client Diffie-Hellman Public Value                          53
100    7.4.8.    Certificate verify                                          53
101    7.4.9.    Finished                                                    54
102    8.        Cryptographic Computations                                  55
103    8.1.      Computing the Master Secret                                 55
107 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 2]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
110    8.1.1.    RSA                                                         56
111    8.1.2.    Diffie-Hellman                                              56
112    9.        Mandatory Cipher Suites                                     56
113    10.       Application Data Protocol                                   56
114    11.       Security Considerations                                     56
115    12.       IANA Considerations                                         57
116    A.        Protocol Constant Values                                    59
117    A.1.      Record Layer                                                59
118    A.2.      Change Cipher Specs Message                                 60
119    A.3.      Alert Messages                                              60
120    A.4.      Handshake Protocol                                          62
121    A.4.1.    Hello Messages                                              62
122    A.4.2.    Server Authentication and Key Exchange Messages             63
123    A.4.3.    Client Authentication and Key Exchange Messages             65
124    A.4.4.    Handshake Finalization Message                              65
125    A.5.      The CipherSuite                                             65
126    A.6.      The Security Parameters                                     68
127    B.        Glossary                                                    70
128    C.        CipherSuite Definitions                                     74
129    D.        Implementation Notes                                        76
130    D.1       Random Number Generation and Seeding                        76
131    D.2       Certificates and Authentication                             76
132    D.3       CipherSuites                                                76
133    E.        Backward Compatibility                                      77
134    E.1       Compatibility with TLS 1.0/1.1 and SSL 3.0                  77
135    E.2       Compatibility with SSL 2.0                                  78
136    E.2.      Avoiding Man-in-the-Middle Version Rollback                 80
137    F.        Security Analysis                                           81
138    F.1.      Handshake Protocol                                          81
139    F.1.1.    Authentication and Key Exchange                             81
140    F.1.1.1.  Anonymous Key Exchange                                      81
141    F.1.1.2.  RSA Key Exchange and Authentication                         82
142    F.1.1.3.  Diffie-Hellman Key Exchange with Authentication             82
143    F.1.2.    Version Rollback Attacks                                    83
144    F.1.3.    Detecting Attacks Against the Handshake Protocol            84
145    F.1.4.    Resuming Sessions                                           84
146    F.1.5     Extensions                                                  85
147    F.2.      Protecting Application Data                                 85
148    F.3.      Explicit IVs                                                85
149    F.4.      Security of Composite Cipher Modes                          86
150    F.5       Denial of Service                                           87
151    F.6.      Final Notes                                                 87
154 1. Introduction
156    The primary goal of the TLS Protocol is to provide privacy and data
157    integrity between two communicating applications. The protocol is
161 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 3]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
164    composed of two layers: the TLS Record Protocol and the TLS Handshake
165    Protocol. At the lowest level, layered on top of some reliable
166    transport protocol (e.g., TCP[TCP]), is the TLS Record Protocol. The
167    TLS Record Protocol provides connection security that has two basic
168    properties:
170      -  The connection is private. Symmetric cryptography is used for
171        data encryption (e.g., DES [DES], RC4 [SCH] etc.). The keys for
172        this symmetric encryption are generated uniquely for each
173        connection and are based on a secret negotiated by another
174        protocol (such as the TLS Handshake Protocol). The Record
175        Protocol can also be used without encryption.
177      -  The connection is reliable. Message transport includes a message
178        integrity check using a keyed MAC. Secure hash functions (e.g.,
179        SHA, MD5, etc.) are used for MAC computations. The Record
180        Protocol can operate without a MAC, but is generally only used in
181        this mode while another protocol is using the Record Protocol as
182        a transport for negotiating security parameters.
184    The TLS Record Protocol is used for encapsulation of various higher-
185    level protocols. One such encapsulated protocol, the TLS Handshake
186    Protocol, allows the server and client to authenticate each other and
187    to negotiate an encryption algorithm and cryptographic keys before
188    the application protocol transmits or receives its first byte of
189    data. The TLS Handshake Protocol provides connection security that
190    has three basic properties:
192      -  The peer's identity can be authenticated using asymmetric, or
193        public key, cryptography (e.g., RSA [RSA], DSS [DSS], etc.). This
194        authentication can be made optional, but is generally required
195        for at least one of the peers.
197      -  The negotiation of a shared secret is secure: the negotiated
198        secret is unavailable to eavesdroppers, and for any authenticated
199        connection the secret cannot be obtained, even by an attacker who
200        can place himself in the middle of the connection.
202      -  The negotiation is reliable: no attacker can modify the
203        negotiation communication without being detected by the parties
204        to the communication.
206    One advantage of TLS is that it is application protocol independent.
207    Higher-level protocols can layer on top of the TLS Protocol
208    transparently. The TLS standard, however, does not specify how
209    protocols add security with TLS; the decisions on how to initiate TLS
210    handshaking and how to interpret the authentication certificates
211    exchanged are left to the judgment of the designers and implementors
215 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 4]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
218    of protocols that run on top of TLS.
220 1.1 Requirements Terminology
222    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
223    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
224    document are to be interpreted as described in RFC 2119 [RFC2119].
226 1.2 Major Differences from TLS 1.1
227    This document is a revision of the TLS 1.1 [TLS1.1] protocol which
228    contains improved flexibility, particularly for negotiation of
229    cryptographic algorithms. The major changes are:
231      - Merged in TLS Extensions definition and AES Cipher Suites from
232      external documents.
234      - Replacement of MD5/SHA-1 combination in the PRF. Addition
235      of cipher-suite specified PRFs.
237      - Replacement of MD5/SHA-1 combination in the digitally-signed
238      element.
240      - Allow the client to indicate which hash functions it supports
241      for digital signature.
243      - Allow the server to indicate which hash functions it supports
244      for digital signature.
246      - Addition of support for authenticated encryption with additional
247      data modes.
249      - Tightened up a number of requirements.
251      - The usual clarifications and editorial work.
253      - Added some guidance that DH groups should be checked.
255      - Cleaned up description of Bleichenbacher/Klima attack defenses.
257      - Tighter checking of EncryptedPreMasterSecret version numbers.
259      - Stronger language about when alerts MUST be sent.
262 2. Goals
264    The goals of TLS Protocol, in order of their priority, are as
265    follows:
269 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 5]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
272     1. Cryptographic security: TLS should be used to establish a secure
273        connection between two parties.
275     2. Interoperability: Independent programmers should be able to
276        develop applications utilizing TLS that can successfully exchange
277        cryptographic parameters without knowledge of one another's code.
279     3. Extensibility: TLS seeks to provide a framework into which new
280        public key and bulk encryption methods can be incorporated as
281        necessary. This will also accomplish two sub-goals: preventing
282        the need to create a new protocol (and risking the introduction
283        of possible new weaknesses) and avoiding the need to implement an
284        entire new security library.
286     4. Relative efficiency: Cryptographic operations tend to be highly
287        CPU intensive, particularly public key operations. For this
288        reason, the TLS protocol has incorporated an optional session
289        caching scheme to reduce the number of connections that need to
290        be established from scratch. Additionally, care has been taken to
291        reduce network activity.
293 3. Goals of This Document
295    This document and the TLS protocol itself are based on the SSL 3.0
296    Protocol Specification as published by Netscape. The differences
297    between this protocol and SSL 3.0 are not dramatic, but they are
298    significant enough that the various versions of TLS and SSL 3.0 do
299    not interoperate (although each protocol incorporates a mechanism by
300    which an implementation can back down to prior versions). This
301    document is intended primarily for readers who will be implementing
302    the protocol and for those doing cryptographic analysis of it. The
303    specification has been written with this in mind, and it is intended
304    to reflect the needs of those two groups. For that reason, many of
305    the algorithm-dependent data structures and rules are included in the
306    body of the text (as opposed to in an appendix), providing easier
307    access to them.
309    This document is not intended to supply any details of service
310    definition or of interface definition, although it does cover select
311    areas of policy as they are required for the maintenance of solid
312    security.
314 4. Presentation Language
316    This document deals with the formatting of data in an external
317    representation. The following very basic and somewhat casually
318    defined presentation syntax will be used. The syntax draws from
319    several sources in its structure. Although it resembles the
323 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 6]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
326    programming language "C" in its syntax and XDR [XDR] in both its
327    syntax and intent, it would be risky to draw too many parallels. The
328    purpose of this presentation language is to document TLS only; it has
329    no general application beyond that particular goal.
331 4.1. Basic Block Size
333    The representation of all data items is explicitly specified. The
334    basic data block size is one byte (i.e., 8 bits). Multiple byte data
335    items are concatenations of bytes, from left to right, from top to
336    bottom. From the bytestream, a multi-byte item (a numeric in the
337    example) is formed (using C notation) by:
339        value = (byte[0] << 8*(n-1)) | (byte[1] << 8*(n-2)) |
340                ... | byte[n-1];
342    This byte ordering for multi-byte values is the commonplace network
343    byte order or big endian format.
345 4.2. Miscellaneous
347    Comments begin with "/*" and end with "*/".
349    Optional components are denoted by enclosing them in "[[ ]]" double
350    brackets.
352    Single-byte entities containing uninterpreted data are of type
353    opaque.
355 4.3. Vectors
357    A vector (single dimensioned array) is a stream of homogeneous data
358    elements. The size of the vector may be specified at documentation
359    time or left unspecified until runtime. In either case, the length
360    declares the number of bytes, not the number of elements, in the
361    vector. The syntax for specifying a new type, T', that is a fixed-
362    length vector of type T is
364        T T'[n];
366    Here, T' occupies n bytes in the data stream, where n is a multiple
367    of the size of T. The length of the vector is not included in the
368    encoded stream.
370    In the following example, Datum is defined to be three consecutive
371    bytes that the protocol does not interpret, while Data is three
372    consecutive Datum, consuming a total of nine bytes.
377 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 7]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
380        opaque Datum[3];      /* three uninterpreted bytes */
381        Datum Data[9];        /* 3 consecutive 3 byte vectors */
383    Variable-length vectors are defined by specifying a subrange of legal
384    lengths, inclusively, using the notation <floor..ceiling>.  When
385    these are encoded, the actual length precedes the vector's contents
386    in the byte stream. The length will be in the form of a number
387    consuming as many bytes as required to hold the vector's specified
388    maximum (ceiling) length. A variable-length vector with an actual
389    length field of zero is referred to as an empty vector.
391        T T'<floor..ceiling>;
393    In the following example, mandatory is a vector that must contain
394    between 300 and 400 bytes of type opaque. It can never be empty. The
395    actual length field consumes two bytes, a uint16, sufficient to
396    represent the value 400 (see Section 4.4). On the other hand, longer
397    can represent up to 800 bytes of data, or 400 uint16 elements, and it
398    may be empty. Its encoding will include a two-byte actual length
399    field prepended to the vector. The length of an encoded vector must
400    be an even multiple of the length of a single element (for example, a
401    17-byte vector of uint16 would be illegal).
403        opaque mandatory<300..400>;
404              /* length field is 2 bytes, cannot be empty */
405        uint16 longer<0..800>;
406              /* zero to 400 16-bit unsigned integers */
408 4.4. Numbers
410    The basic numeric data type is an unsigned byte (uint8). All larger
411    numeric data types are formed from fixed-length series of bytes
412    concatenated as described in Section 4.1 and are also unsigned. The
413    following numeric types are predefined.
415        uint8 uint16[2];
416        uint8 uint24[3];
417        uint8 uint32[4];
418        uint8 uint64[8];
420    All values, here and elsewhere in the specification, are stored in
421    "network" or "big-endian" order; the uint32 represented by the hex
422    bytes 01 02 03 04 is equivalent to the decimal value 16909060.
424    Note that in some cases (e.g., DH parameters) it is necessary to
425    represent integers as opaque vectors. In such cases, they are
426    represented as unsigned integers (i.e., leading zero octets are not
427    required even if the most significant bit is set).
431 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 8]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
434 4.5. Enumerateds
436    An additional sparse data type is available called enum. A field of
437    type enum can only assume the values declared in the definition.
438    Each definition is a different type. Only enumerateds of the same
439    type may be assigned or compared. Every element of an enumerated must
440    be assigned a value, as demonstrated in the following example.  Since
441    the elements of the enumerated are not ordered, they can be assigned
442    any unique value, in any order.
444        enum { e1(v1), e2(v2), ... , en(vn) [[, (n)]] } Te;
446    Enumerateds occupy as much space in the byte stream as would its
447    maximal defined ordinal value. The following definition would cause
448    one byte to be used to carry fields of type Color.
450        enum { red(3), blue(5), white(7) } Color;
452    One may optionally specify a value without its associated tag to
453    force the width definition without defining a superfluous element.
454    In the following example, Taste will consume two bytes in the data
455    stream but can only assume the values 1, 2, or 4.
457        enum { sweet(1), sour(2), bitter(4), (32000) } Taste;
459    The names of the elements of an enumeration are scoped within the
460    defined type. In the first example, a fully qualified reference to
461    the second element of the enumeration would be Color.blue. Such
462    qualification is not required if the target of the assignment is well
463    specified.
465        Color color = Color.blue;     /* overspecified, legal */
466        Color color = blue;           /* correct, type implicit */
468    For enumerateds that are never converted to external representation,
469    the numerical information may be omitted.
471        enum { low, medium, high } Amount;
473 4.6. Constructed Types
475    Structure types may be constructed from primitive types for
476    convenience. Each specification declares a new, unique type. The
477    syntax for definition is much like that of C.
479        struct {
480          T1 f1;
481          T2 f2;
485 Dierks & Rescorla            Standards Track                     [Page 9]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
488          ...
489          Tn fn;
490        } [[T]];
492    The fields within a structure may be qualified using the type's name,
493    with a syntax much like that available for enumerateds. For example,
494    T.f2 refers to the second field of the previous declaration.
495    Structure definitions may be embedded.
497 4.6.1. Variants
499    Defined structures may have variants based on some knowledge that is
500    available within the environment. The selector must be an enumerated
501    type that defines the possible variants the structure defines. There
502    must be a case arm for every element of the enumeration declared in
503    the select. The body of the variant structure may be given a label
504    for reference. The mechanism by which the variant is selected at
505    runtime is not prescribed by the presentation language.
507        struct {
508            T1 f1;
509            T2 f2;
510            ....
511            Tn fn;
512            select (E) {
513                case e1: Te1;
514                case e2: Te2;
515                ....
516                case en: Ten;
517            } [[fv]];
518        } [[Tv]];
520    For example:
522        enum { apple, orange } VariantTag;
523        struct {
524            uint16 number;
525            opaque string<0..10>; /* variable length */
526        } V1;
527        struct {
528            uint32 number;
529            opaque string[10];    /* fixed length */
530        } V2;
531        struct {
532            select (VariantTag) { /* value of selector is implicit */
533                case apple: V1;   /* VariantBody, tag = apple */
534                case orange: V2;  /* VariantBody, tag = orange */
535            } variant_body;       /* optional label on variant */
539 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 10]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
542        } VariantRecord;
544    Variant structures may be qualified (narrowed) by specifying a value
545    for the selector prior to the type. For example, an
547        orange VariantRecord
549    is a narrowed type of a VariantRecord containing a variant_body of
550    type V2.
552 4.7. Cryptographic Attributes
554    The five cryptographic operations digital signing, stream cipher
555    encryption, block cipher encryption, authenticated encryption with
556    additional data (AEAD) encryption and public key encryption are
557    designated digitally-signed, stream-ciphered, block-ciphered, aead-
558    ciphered, and public-key-encrypted, respectively. A field's
559    cryptographic processing is specified by prepending an appropriate
560    key word designation before the field's type specification.
561    Cryptographic keys are implied by the current session state (see
562    Section 6.1).
564    In digital signing, one-way hash functions are used as input for a
565    signing algorithm. A digitally-signed element is encoded as an opaque
566    vector <0..2^16-1>, where the length is specified by the signing
567    algorithm and key.
569    In RSA signing, the opaque vector contains the signature generated
570    using the RSASSA-PKCS1-v1_5 signature scheme defined in [PKCS1].  As
571    discussed in [PKCS1], the DigestInfo MUST be DER encoded and for
572    digest algorithms without parameters (which include SHA-1) the
573    DigestInfo.AlgorithmIdentifier.parameters field MUST be NULL but
574    implementations MUST accept both without parameters and with NULL
575    parameters. Note that earlier versions of TLS used a different RSA
576    signature scheme which did not include a DigestInfo encoding.
578    In DSS, the 20 bytes of the SHA-1 hash are run directly through the
579    Digital Signing Algorithm with no additional hashing. This produces
580    two values, r and s. The DSS signature is an opaque vector, as above,
581    the contents of which are the DER encoding of:
583        Dss-Sig-Value  ::=  SEQUENCE  {
584             r       INTEGER,
585             s       INTEGER
586        }
588    In stream cipher encryption, the plaintext is exclusive-ORed with an
589    identical amount of output generated from a cryptographically secure
593 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 11]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
596    keyed pseudorandom number generator.
598    In block cipher encryption, every block of plaintext encrypts to a
599    block of ciphertext. All block cipher encryption is done in CBC
600    (Cipher Block Chaining) mode, and all items that are block-ciphered
601    will be an exact multiple of the cipher block length.
603    In AEAD encryption, the plaintext is simultaneously encrypted and
604    integrity protected. The input may be of any length and the output is
605    generally larger than the input in order to accomodate the integrity
606    check value.
608    In public key encryption, a public key algorithm is used to encrypt
609    data in such a way that it can be decrypted only with the matching
610    private key. A public-key-encrypted element is encoded as an opaque
611    vector <0..2^16-1>, where the length is specified by the signing
612    algorithm and key.
614    RSA encryption is done using the RSAES-PKCS1-v1_5 encryption scheme
615    defined in [PKCS1].
617    In the following example
619        stream-ciphered struct {
620            uint8 field1;
621            uint8 field2;
622            digitally-signed opaque hash[20];
623        } UserType;
625    the contents of hash are used as input for the signing algorithm, and
626    then the entire structure is encrypted with a stream cipher. The
627    length of this structure, in bytes, would be equal to two bytes for
628    field1 and field2, plus two bytes for the length of the signature,
629    plus the length of the output of the signing algorithm. This is known
630    because the algorithm and key used for the signing are known prior to
631    encoding or decoding this structure.
633 4.8. Constants
635    Typed constants can be defined for purposes of specification by
636    declaring a symbol of the desired type and assigning values to it.
637    Under-specified types (opaque, variable length vectors, and
638    structures that contain opaque) cannot be assigned values. No fields
639    of a multi-element structure or vector may be elided.
641    For example:
643        struct {
647 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 12]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
650            uint8 f1;
651            uint8 f2;
652        } Example1;
654        Example1 ex1 = {1, 4};  /* assigns f1 = 1, f2 = 4 */
656 5. HMAC and the Pseudorandom fFunction
658    A number of operations in the TLS record and handshake layer requires
659    a keyed MAC; this is a secure digest of some data protected by a
660    secret. Forging the MAC is infeasible without knowledge of the MAC
661    secret. The construction TLS provides for this operation is known as
662    HMAC and is described in [HMAC]. Cipher suites MAY define their own
663    MACs.
665    In addition, a construction is required to do expansion of secrets
666    into blocks of data for the purposes of key generation or validation.
667    This pseudo-random function (PRF) takes as input a secret, a seed,
668    and an identifying label and produces an output of arbitrary length.
669    We define one PRF, based on HMAC, which is used for all cipher suites
670    in this document. Cipher suites MAY define their own PRFs.
672    First, we define a data expansion function, P_hash(secret, data) that
673    uses a single hash function to expand a secret and seed into an
674    arbitrary quantity of output:
676        P_hash(secret, seed) = HMAC_hash(secret, A(1) + seed) +
677                               HMAC_hash(secret, A(2) + seed) +
678                               HMAC_hash(secret, A(3) + seed) + ...
680    Where + indicates concatenation.
682    A() is defined as:
683        A(0) = seed
684        A(i) = HMAC_hash(secret, A(i-1))
686    P_hash can be iterated as many times as is necessary to produce the
687    required quantity of data. For example, if P_SHA-1 is being used to
688    create 64 bytes of data, it will have to be iterated 4 times (through
689    A(4)), creating 80 bytes of output data; the last 16 bytes of the
690    final iteration will then be discarded, leaving 64 bytes of output
691    data.
693    TLS's PRF is created by applying P_hash to the secret S as:
695       PRF(secret, label, seed) = P_<hash>(secret, label + seed)
697    All the cipher suites defined in this document and in TLS documents
701 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 13]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
704    prior to this document MUST use SHA-256 as the basis for their PRF.
705    New cipher suites MUST specify a PRF and in general SHOULD use the
706    TLS PRF with SHA-256 or a stronger standard hash function.
708    The label is an ASCII string. It should be included in the exact form
709    it is given without a length byte or trailing null character.  For
710    example, the label "slithy toves" would be processed by hashing the
711    following bytes:
713        73 6C 69 74 68 79 20 74 6F 76 65 73
716 6. The TLS Record Protocol
718    The TLS Record Protocol is a layered protocol. At each layer,
719    messages may include fields for length, description, and content.
720    The Record Protocol takes messages to be transmitted, fragments the
721    data into manageable blocks, optionally compresses the data, applies
722    a MAC, encrypts, and transmits the result. Received data is
723    decrypted, verified, decompressed, reassembled, and then delivered to
724    higher-level clients.
726    Four record protocol clients are described in this document: the
727    handshake protocol, the alert protocol, the change cipher spec
728    protocol, and the application data protocol. In order to allow
729    extension of the TLS protocol, additional record types can be
730    supported by the record protocol. New record type values are assigned
731    by IANA as described in Section 11.
734    If a TLS implementation receives a record type it does not
735    understand, it SHOULD just ignore it.  Any protocol designed for use
736    over TLS MUST be carefully designed to deal with all possible attacks
737    against it.  Note that because the type and length of a record are
738    not protected by encryption, care SHOULD be taken to minimize the
739    value of traffic analysis of these values.  Implementations MUST not
740    send record types not defined in this document unless negotiated by
741    some extension.
743 6.1. Connection States
745    A TLS connection state is the operating environment of the TLS Record
746    Protocol. It specifies a compression algorithm, an encryption
747    algorithm, and MAC algorithm. In addition, the parameters for these
748    algorithms are known: the MAC secret and the bulk encryption keys for
749    the connection in both the read and the write directions. Logically,
750    there are always four connection states outstanding: the current read
751    and write states, and the pending read and write states. All records
755 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 14]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
758    are processed under the current read and write states. The security
759    parameters for the pending states can be set by the TLS Handshake
760    Protocol, and the Change Cipher Spec can selectively make either of
761    the pending states current, in which case the appropriate current
762    state is disposed of and replaced with the pending state; the pending
763    state is then reinitialized to an empty state. It is illegal to make
764    a state that has not been initialized with security parameters a
765    current state. The initial current state always specifies that no
766    encryption, compression, or MAC will be used.
768    The security parameters for a TLS Connection read and write state are
769    set by providing the following values:
771    connection end
772        Whether this entity is considered the "client" or the "server" in
773        this connection.
775    bulk encryption algorithm
776        An algorithm to be used for bulk encryption. This specification
777        includes the key size of this algorithm, how much of that key is
778        secret, whether it is a block, stream, or AEAD cipher, and the
779        block size of the cipher (if appropriate).
781    MAC algorithm
782        An algorithm to be used for message authentication. This
783        specification includes the size of the value returned by the MAC
784        algorithm.
786    compression algorithm
787        An algorithm to be used for data compression. This specification
788        must include all information the algorithm requires to do
789        compression.
791    master secret
792        A 48-byte secret shared between the two peers in the connection.
794    client random
795        A 32-byte value provided by the client.
797    server random
798        A 32-byte value provided by the server.
800    These parameters are defined in the presentation language as:
802        enum { server, client } ConnectionEnd;
804        enum { null, rc4, rc2, des, 3des, des40, idea, aes } BulkCipherAlgorithm;
809 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 15]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
812        enum { stream, block, aead } CipherType;
814        enum { null, md5, sha, sha256, sha384, sha512} MACAlgorithm;
816        /* The use of "sha" above is historical and denotes SHA-1 */
818        enum { null(0), (255) } CompressionMethod;
820        /* The algorithms specified in CompressionMethod,
821           BulkCipherAlgorithm, and MACAlgorithm may be added to. */
823        struct {
824            ConnectionEnd          entity;
825            BulkCipherAlgorithm    bulk_cipher_algorithm;
826            CipherType             cipher_type;
827            uint8                  enc_key_length;
828            uint8                  block_length;
829            uint8                  iv_length;
830            MACAlgorithm           mac_algorithm;
831            uint8                  mac_length;
832            uint8                  mac_key_length;
833            CompressionMethod      compression_algorithm;
834            opaque                 master_secret[48];
835            opaque                 client_random[32];
836            opaque                 server_random[32];
837        } SecurityParameters;
839    The record layer will use the security parameters to generate the
840    following four items:
842        client write MAC secret
843        server write MAC secret
844        client write key
845        server write key
847    The client write parameters are used by the server when receiving and
848    processing records and vice-versa. The algorithm used for generating
849    these items from the security parameters is described in Section 6.3.
851    Once the security parameters have been set and the keys have been
852    generated, the connection states can be instantiated by making them
853    the current states. These current states MUST be updated for each
854    record processed. Each connection state includes the following
855    elements:
857    compression state
858        The current state of the compression algorithm.
863 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 16]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
866    cipher state
867        The current state of the encryption algorithm. This will consist
868        of the scheduled key for that connection. For stream ciphers,
869        this will also contain whatever state information is necessary to
870        allow the stream to continue to encrypt or decrypt data.
872    MAC secret
873        The MAC secret for this connection, as generated above.
875    sequence number
876        Each connection state contains a sequence number, which is
877        maintained separately for read and write states. The sequence
878        number MUST be set to zero whenever a connection state is made
879        the active state. Sequence numbers are of type uint64 and may not
880        exceed 2^64-1. Sequence numbers do not wrap. If a TLS
881        implementation would need to wrap a sequence number, it must
882        renegotiate instead. A sequence number is incremented after each
883        record: specifically, the first record transmitted under a
884        particular connection state MUST use sequence number 0.
886 6.2. Record layer
888    The TLS Record Layer receives uninterpreted data from higher layers
889    in non-empty blocks of arbitrary size.
891 6.2.1. Fragmentation
893    The record layer fragments information blocks into TLSPlaintext
894    records carrying data in chunks of 2^14 bytes or less. Client message
895    boundaries are not preserved in the record layer (i.e., multiple
896    client messages of the same ContentType MAY be coalesced into a
897    single TLSPlaintext record, or a single message MAY be fragmented
898    across several records).
901        struct {
902            uint8 major, minor;
903        } ProtocolVersion;
905        enum {
906            change_cipher_spec(20), alert(21), handshake(22),
907            application_data(23), (255)
908        } ContentType;
910        struct {
911            ContentType type;
912            ProtocolVersion version;
913            uint16 length;
917 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 17]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
920            opaque fragment[TLSPlaintext.length];
921        } TLSPlaintext;
923    type
924        The higher-level protocol used to process the enclosed fragment.
926    version
927        The version of the protocol being employed. This document
928        describes TLS Version 1.2, which uses the version { 3, 3 }. The
929        version value 3.3 is historical, deriving from the use of 3.1 for
930        TLS 1.0. (See Appendix A.1).  Note that a client that supports
931        multiple versions of TLS may not know what version will be
932        employed before it receives ServerHello.  See Appendix E for
933        discussion about what record layer version number should be
934        employed for ClientHello.
936    length
937        The length (in bytes) of the following TLSPlaintext.fragment.
938        The length MUST not exceed 2^14.
940    fragment
941        The application data. This data is transparent and treated as an
942        independent block to be dealt with by the higher-level protocol
943        specified by the type field.
945        Implementations MUST not send zero-length fragments of Handshake,
946        Alert, or Change Cipher Spec content types. Zero-length fragments
947        of Application data MAY be sent as they are potentially useful as
948        a traffic analysis countermeasure.
950  Note: Data of different TLS Record layer content types MAY be
951        interleaved.  Application data is generally of lower precedence
952        for transmission than other content types.  However, records MUST
953        be delivered to the network in the same order as they are
954        protected by the record layer.  Recipients MUST receive and
955        process interleaved application layer traffic during handshakes
956        subsequent to the first one on a connection.
959 6.2.2. Record Compression and Decompression
961    All records are compressed using the compression algorithm defined in
962    the current session state. There is always an active compression
963    algorithm; however, initially it is defined as
964    CompressionMethod.null. The compression algorithm translates a
965    TLSPlaintext structure into a TLSCompressed structure. Compression
966    functions are initialized with default state information whenever a
967    connection state is made active.
971 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 18]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
974    Compression must be lossless and may not increase the content length
975    by more than 1024 bytes. If the decompression function encounters a
976    TLSCompressed.fragment that would decompress to a length in excess of
977    2^14 bytes, it MUST report a fatal decompression failure error.
979        struct {
980            ContentType type;       /* same as TLSPlaintext.type */
981            ProtocolVersion version;/* same as TLSPlaintext.version */
982            uint16 length;
983            opaque fragment[TLSCompressed.length];
984        } TLSCompressed;
986    length
987        The length (in bytes) of the following TLSCompressed.fragment.
988        The length should not exceed 2^14 + 1024.
990    fragment
991        The compressed form of TLSPlaintext.fragment.
993  Note: A CompressionMethod.null operation is an identity operation; no
994        fields are altered.
996    Implementation note:
997        Decompression functions are responsible for ensuring that
998        messages cannot cause internal buffer overflows.
1000 6.2.3. Record Payload Protection
1002    The encryption and MAC functions translate a TLSCompressed structure
1003    into a TLSCiphertext. The decryption functions reverse the process.
1004    The MAC of the record also includes a sequence number so that
1005    missing, extra, or repeated messages are detectable.
1007        struct {
1008            ContentType type;
1009            ProtocolVersion version;
1010            uint16 length;
1011            select (SecurityParameters.cipher_type) {
1012                case stream: GenericStreamCipher;
1013                case block: GenericBlockCipher;
1014                case aead: GenericAEADCipher;
1015            } fragment;
1016        } TLSCiphertext;
1018    type
1019        The type field is identical to TLSCompressed.type.
1021    version
1025 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 19]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1028        The version field is identical to TLSCompressed.version.
1030    length
1031        The length (in bytes) of the following TLSCiphertext.fragment.
1032        The length may not exceed 2^14 + 2048.
1034    fragment
1035        The encrypted form of TLSCompressed.fragment, with the MAC.
1037 6.2.3.1. Null or Standard Stream Cipher
1039    Stream ciphers (including BulkCipherAlgorithm.null, see Appendix A.6)
1040    convert TLSCompressed.fragment structures to and from stream
1041    TLSCiphertext.fragment structures.
1043        stream-ciphered struct {
1044            opaque content[TLSCompressed.length];
1045            opaque MAC[SecurityParameters.mac_length];
1046        } GenericStreamCipher;
1048    The MAC is generated as:
1050        HMAC_hash(MAC_write_secret, seq_num + TLSCompressed.type +
1051                      TLSCompressed.version + TLSCompressed.length +
1052                      TLSCompressed.fragment));
1054    where "+" denotes concatenation.
1056    seq_num
1057        The sequence number for this record.
1059    hash
1060        The hashing algorithm specified by
1061        SecurityParameters.mac_algorithm.
1063    Note that the MAC is computed before encryption. The stream cipher
1064    encrypts the entire block, including the MAC. For stream ciphers that
1065    do not use a synchronization vector (such as RC4), the stream cipher
1066    state from the end of one record is simply used on the subsequent
1067    packet. If the CipherSuite is TLS_NULL_WITH_NULL_NULL, encryption
1068    consists of the identity operation (i.e., the data is not encrypted,
1069    and the MAC size is zero, implying that no MAC is used).
1070    TLSCiphertext.length is TLSCompressed.length plus
1071    SecurityParameters.mac_length.
1073 6.2.3.2. CBC Block Cipher
1079 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 20]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1082    For block ciphers (such as RC2, DES, or AES), the encryption and MAC
1083    functions convert TLSCompressed.fragment structures to and from block
1084    TLSCiphertext.fragment structures.
1086        block-ciphered struct {
1087            opaque IV[SecurityParameters.block_length];
1088            opaque content[TLSCompressed.length];
1089            opaque MAC[SecurityParameters.mac_length];
1090            uint8 padding[GenericBlockCipher.padding_length];
1091            uint8 padding_length;
1092        } GenericBlockCipher;
1094    The MAC is generated as described in Section 6.2.3.1.
1096    IV
1097        TLS 1.2 uses an explicit IV in order to prevent the attacks
1098        described by [CBCATT]. The IV SHOULD be chosen at random and MUST
1099        be unpredictable.  In order to decrypt, thereceiver decrypts the
1100        entire GenericBlockCipher structure and then discards the first
1101        cipher block, corresponding to the IV component.
1103    padding
1104        Padding that is added to force the length of the plaintext to be
1105        an integral multiple of the block cipher's block length. The
1106        padding MAY be any length up to 255 bytes, as long as it results
1107        in the TLSCiphertext.length being an integral multiple of the
1108        block length. Lengths longer than necessary might be desirable to
1109        frustrate attacks on a protocol that are based on analysis of the
1110        lengths of exchanged messages. Each uint8 in the padding data
1111        vector MUST be filled with the padding length value. The receiver
1112        MUST check this padding and SHOULD use the bad_record_mac alert
1113        to indicate padding errors.
1115    padding_length
1116        The padding length MUST be such that the total size of the
1117        GenericBlockCipher structure is a multiple of the cipher's block
1118        length. Legal values range from zero to 255, inclusive. This
1119        length specifies the length of the padding field exclusive of the
1120        padding_length field itself.
1122    The encrypted data length (TLSCiphertext.length) is one more than the
1123    sum of TLSCompressed.length, SecurityParameters.mac_length, and
1124    padding_length.
1126  Example: If the block length is 8 bytes, the content length
1127           (TLSCompressed.length) is 61 bytes, and the MAC length is 20
1128           bytes, then the length before padding is 82 bytes (this does
1129           not include the IV, which may or may not be encrypted, as
1133 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 21]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1136           discussed above). Thus, the padding length modulo 8 must be
1137           equal to 6 in order to make the total length an even multiple
1138           of 8 bytes (the block length). The padding length can be 6,
1139           14, 22, and so on, through 254. If the padding length were the
1140           minimum necessary, 6, the padding would be 6 bytes, each
1141           containing the value 6.  Thus, the last 8 octets of the
1142           GenericBlockCipher before block encryption would be xx 06 06
1143           06 06 06 06 06, where xx is the last octet of the MAC.
1145  Note: With block ciphers in CBC mode (Cipher Block Chaining),
1146        it is critical that the entire plaintext of the record be known
1147        before any ciphertext is transmitted. Otherwise, it is possible
1148        for the attacker to mount the attack described in [CBCATT].
1150  Implementation Note: Canvel et al. [CBCTIME] have demonstrated a timing
1151        attack on CBC padding based on the time required to compute the
1152        MAC. In order to defend against this attack, implementations MUST
1153        ensure that record processing time is essentially the same
1154        whether or not the padding is correct.  In general, the best way
1155        to do this is to compute the MAC even if the padding is
1156        incorrect, and only then reject the packet. For instance, if the
1157        pad appears to be incorrect, the implementation might assume a
1158        zero-length pad and then compute the MAC. This leaves a small
1159        timing channel, since MAC performance depends to some extent on
1160        the size of the data fragment, but it is not believed to be large
1161        enough to be exploitable, due to the large block size of existing
1162        MACs and the small size of the timing signal.
1164 6.2.3.3. AEAD ciphers
1166    For AEAD [AEAD] ciphers (such as [CCM] or [GCM]) the AEAD function
1167    converts TLSCompressed.fragment structures to and from AEAD
1168    TLSCiphertext.fragment structures.
1170        aead-ciphered struct {
1171            opaque IV[SecurityParameters.iv_length];
1172            opaque aead_output[AEADEncrypted.length];
1173        } GenericAEADCipher;
1175    AEAD ciphers take as input a single key, a nonce, a plaintext, and
1176    "additional data" to be included in the authentication check, as
1177    described in Section 2.1 of [AEAD].  These inputs are as follows.
1179    The key is either the client_write_key or the server_write_key.  The
1180    MAC key will be of length zero.
1182    The nonce supplied to the AEAD operations is determined by the IV in
1183    aead-ciphered struct. Each IV used in distinct invocations of the
1187 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 22]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1190    AEAD encryption operation MUST be distinct, for any fixed value of
1191    the key.  Implementations SHOULD use the recommended nonce formation
1192    method of [AEAD] to generate IVs, and MAY use any other method that
1193    meets this requirement.  The length of the IV depends on the AEAD
1194    cipher; that length MAY be zero. Note that in many cases it is
1195    appropriate to use the partially implicit nonce technique of S 3.2.1
1196    of AEAD, in which case the client_write_iv and server_write_iv should
1197    be used as the "fixed-common".
1199    The plaintext is the TLSCompressed.fragment.
1201    The additional authenticated data, which we denote as
1202    additional_data, is defined as follows:
1204       additional_data = seq_num + TLSCompressed.type +
1205                         TLSCompressed.version + TLSCompressed.length;
1207    The aead_output consists of the ciphertext output by the AEAD
1208    encryption operation.  AEADEncrypted.length will generally be larger
1209    than TLSCompressed.length, but by an amount that varies with the AEAD
1210    cipher.  Since the ciphers might incorporate padding, the amount of
1211    overhead could vary with different TLSCompressed.length values.  Each
1212    AEAD cipher MUST NOT produce an expansion of greater than 1024 bytes.
1213    Symbolically,
1215       AEADEncrypted = AEAD-Encrypt(key, IV, plaintext,
1216                       additional_data)
1218    Where "+" denotes concatenation.
1221    In order to decrypt and verify, the cipher takes as input the key,
1222    IV, the "additional_data", and the AEADEncrypted value. The output is
1223    either the plaintext or an error indicating that the decryption
1224    failed. There is no separate integrity check.  I.e.,
1226    TLSCompressed.fragment = AEAD-Decrypt(write_key, IV, AEADEncrypted,
1227                    TLSCiphertext.type + TLSCiphertext.version +
1228                    TLSCiphertext.length);
1230    If the decryption fails, a fatal bad_record_mac alert MUST be
1231    generated.
1233 6.3. Key Calculation
1235    The Record Protocol requires an algorithm to generate keys, and MAC
1236    secrets from the security parameters provided by the handshake
1237    protocol.
1241 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 23]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1244    The master secret is hashed into a sequence of secure bytes, which
1245    are assigned to the MAC secrets and keys required by the current
1246    connection state (see Appendix A.6). CipherSpecs require a client
1247    write MAC secret, a server write MAC secret, a client write key, and
1248    a server write key, each of which is generated from the master secret
1249    in that order. Unused values are empty.
1251    When keys and MAC secrets are generated, the master secret is used as
1252    an entropy source.
1254    To generate the key material, compute
1256        key_block = PRF(SecurityParameters.master_secret,
1257                           "key expansion",
1258                           SecurityParameters.server_random +
1259                           SecurityParameters.client_random);
1261    until enough output has been generated. Then the key_block is
1262    partitioned as follows:
1264        client_write_MAC_secret[SecurityParameters.mac_key_length]
1265        server_write_MAC_secret[SecurityParameters.mac_key_length]
1266        client_write_key[SecurityParameters.enc_key_length]
1267        server_write_key[SecurityParameters.enc_key_length]
1270    Implementation note:
1271        The currently defined cipher suite which requires the most
1272        material is AES_256_CBC_SHA, defined in [TLSAES]. It requires 2 x
1273        32 byte keys and 2 x 20 byte MAC secrets, for a total 104 bytes
1274        of key material.
1276 7. The TLS Handshaking Protocols
1278        TLS has three subprotocols that are used to allow peers to agree
1279        upon security parameters for the record layer, to authenticate
1280        themselves, to instantiate negotiated security parameters, and to
1281        report error conditions to each other.
1283        The Handshake Protocol is responsible for negotiating a session,
1284        which consists of the following items:
1286        session identifier
1287          An arbitrary byte sequence chosen by the server to identify an
1288          active or resumable session state.
1290        peer certificate
1291          X509v3 [X509] certificate of the peer. This element of the
1295 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 24]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1298          state may be null.
1300        compression method
1301          The algorithm used to compress data prior to encryption.
1303        cipher spec
1304          Specifies the bulk data encryption algorithm (such as null,
1305          DES, etc.) and a MAC algorithm (such as MD5 or SHA). It also
1306          defines cryptographic attributes such as the mac_length. (See
1307          Appendix A.6 for formal definition.)
1309        master secret
1310          48-byte secret shared between the client and server.
1312        is resumable
1313          A flag indicating whether the session can be used to initiate
1314          new connections.
1316    These items are then used to create security parameters for use by
1317    the Record Layer when protecting application data. Many connections
1318    can be instantiated using the same session through the resumption
1319    feature of the TLS Handshake Protocol.
1321 7.1. Change Cipher Spec Protocol
1323    The change cipher spec protocol exists to signal transitions in
1324    ciphering strategies. The protocol consists of a single message,
1325    which is encrypted and compressed under the current (not the pending)
1326    connection state. The message consists of a single byte of value 1.
1328        struct {
1329            enum { change_cipher_spec(1), (255) } type;
1330        } ChangeCipherSpec;
1332    The change cipher spec message is sent by both the client and the
1333    server to notify the receiving party that subsequent records will be
1334    protected under the newly negotiated CipherSpec and keys. Reception
1335    of this message causes the receiver to instruct the Record Layer to
1336    immediately copy the read pending state into the read current state.
1337    Immediately after sending this message, the sender MUST instruct the
1338    record layer to make the write pending state the write active state.
1339    (See Section 6.1.) The change cipher spec message is sent during the
1340    handshake after the security parameters have been agreed upon, but
1341    before the verifying finished message is sent (see Section 7.4.11
1343  Note: If a rehandshake occurs while data is flowing on a connection,
1344    the communicating parties may continue to send data using the old
1345    CipherSpec. However, once the ChangeCipherSpec has been sent, the new
1349 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 25]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1352    CipherSpec MUST be used. The first side to send the ChangeCipherSpec
1353    does not know that the other side has finished computing the new
1354    keying material (e.g., if it has to perform a time consuming public
1355    key operation). Thus, a small window of time, during which the
1356    recipient must buffer the data, MAY exist. In practice, with modern
1357    machines this interval is likely to be fairly short.
1359 7.2. Alert Protocol
1361    One of the content types supported by the TLS Record layer is the
1362    alert type. Alert messages convey the severity of the message and a
1363    description of the alert. Alert messages with a level of fatal result
1364    in the immediate termination of the connection. In this case, other
1365    connections corresponding to the session may continue, but the
1366    session identifier MUST be invalidated, preventing the failed session
1367    from being used to establish new connections. Like other messages,
1368    alert messages are encrypted and compressed, as specified by the
1369    current connection state.
1371        enum { warning(1), fatal(2), (255) } AlertLevel;
1373        enum {
1374            close_notify(0),
1375            unexpected_message(10),
1376            bad_record_mac(20),
1377            decryption_failed_RESERVED(21),
1378            record_overflow(22),
1379            decompression_failure(30),
1380            handshake_failure(40),
1381            no_certificate_RESERVED(41),
1382            bad_certificate(42),
1383            unsupported_certificate(43),
1384            certificate_revoked(44),
1385            certificate_expired(45),
1386            certificate_unknown(46),
1387            illegal_parameter(47),
1388            unknown_ca(48),
1389            access_denied(49),
1390            decode_error(50),
1391            decrypt_error(51),
1392            export_restriction_RESERVED(60),
1393            protocol_version(70),
1394            insufficient_security(71),
1395            internal_error(80),
1396            user_canceled(90),
1397            no_renegotiation(100),
1398            unsupported_extension(110),           /* new */
1399            (255)
1403 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 26]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1406        } AlertDescription;
1408        struct {
1409            AlertLevel level;
1410            AlertDescription description;
1411        } Alert;
1413 7.2.1. Closure Alerts
1415    The client and the server must share knowledge that the connection is
1416    ending in order to avoid a truncation attack. Either party may
1417    initiate the exchange of closing messages.
1419    close_notify
1420        This message notifies the recipient that the sender will not send
1421        any more messages on this connection. Note that as of TLS 1.1,
1422        failure to properly close a connection no longer requires that a
1423        session not be resumed. This is a change from TLS 1.0 to conform
1424        with widespread implementation practice.
1426    Either party may initiate a close by sending a close_notify alert.
1427    Any data received after a closure alert is ignored.
1429    Unless some other fatal alert has been transmitted, each party is
1430    required to send a close_notify alert before closing the write side
1431    of the connection. The other party MUST respond with a close_notify
1432    alert of its own and close down the connection immediately,
1433    discarding any pending writes. It is not required for the initiator
1434    of the close to wait for the responding close_notify alert before
1435    closing the read side of the connection.
1437    If the application protocol using TLS provides that any data may be
1438    carried over the underlying transport after the TLS connection is
1439    closed, the TLS implementation must receive the responding
1440    close_notify alert before indicating to the application layer that
1441    the TLS connection has ended. If the application protocol will not
1442    transfer any additional data, but will only close the underlying
1443    transport connection, then the implementation MAY choose to close the
1444    transport without waiting for the responding close_notify. No part of
1445    this standard should be taken to dictate the manner in which a usage
1446    profile for TLS manages its data transport, including when
1447    connections are opened or closed.
1449    Note: It is assumed that closing a connection reliably delivers
1450        pending data before destroying the transport.
1452 7.2.2. Error Alerts
1457 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 27]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1460    Error handling in the TLS Handshake protocol is very simple. When an
1461    error is detected, the detecting party sends a message to the other
1462    party.  Upon transmission or receipt of a fatal alert message, both
1463    parties immediately close the connection. Servers and clients MUST
1464    forget any session-identifiers, keys, and secrets associated with a
1465    failed connection. Thus, any connection terminated with a fatal alert
1466    MUST NOT be resumed.
1468    Whenever an implementation encounters a condition which is defined as
1469    a fatal alert, it MUST send the appropriate alert prior to closing
1470    the connection. In cases where an implementation chooses to send an
1471    alert which MAY be a warning alert but intends to close the
1472    connection immediately afterwards, it MUST send that alert at the
1473    fatal alert level.
1475    If an alert with a level of warning is sent and received, generally
1476    the connection can continue normally.  If the receiving party decides
1477    not to proceed with the connection (e.g., after having received a
1478    no_renegotiation alert that it is not willing to accept), it SHOULD
1479    send a fatal alert to terminate the connection.
1482    The following error alerts are defined:
1484    unexpected_message
1485        An inappropriate message was received. This alert is always fatal
1486        and should never be observed in communication between proper
1487        implementations.
1489    bad_record_mac
1490        This alert is returned if a record is received with an incorrect
1491        MAC. This alert also MUST be returned if an alert is sent because
1492        a TLSCiphertext decrypted in an invalid way: either it wasn't an
1493        even multiple of the block length, or its padding values, when
1494        checked, weren't correct. This message is always fatal.
1496    decryption_failed_RESERVED
1497        This alert was used in some earlier versions of TLS, and may have
1498        permitted certain attacks against the CBC mode [CBCATT].  It MUST
1499        NOT be sent by compliant implementations.
1501    record_overflow
1502        A TLSCiphertext record was received that had a length more than
1503        2^14+2048 bytes, or a record decrypted to a TLSCompressed record
1504        with more than 2^14+1024 bytes. This message is always fatal.
1506    decompression_failure
1507        The decompression function received improper input (e.g., data
1511 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 28]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1514        that would expand to excessive length). This message is always
1515        fatal.
1517    handshake_failure
1518        Reception of a handshake_failure alert message indicates that the
1519        sender was unable to negotiate an acceptable set of security
1520        parameters given the options available. This is a fatal error.
1522    no_certificate_RESERVED
1523        This alert was used in SSLv3 but not any version of TLS.  It MUST
1524        NOT be sent by compliant implementations.
1526    bad_certificate
1527        A certificate was corrupt, contained signatures that did not
1528        verify correctly, etc.
1530    unsupported_certificate
1531        A certificate was of an unsupported type.
1533    certificate_revoked
1534        A certificate was revoked by its signer.
1536    certificate_expired
1537        A certificate has expired or is not currently valid.
1539    certificate_unknown
1540        Some other (unspecified) issue arose in processing the
1541        certificate, rendering it unacceptable.
1543    illegal_parameter
1544        A field in the handshake was out of range or inconsistent with
1545        other fields. This is always fatal.
1547    unknown_ca
1548        A valid certificate chain or partial chain was received, but the
1549        certificate was not accepted because the CA certificate could not
1550        be located or couldn't be matched with a known, trusted CA.  This
1551        message is always fatal.
1553    access_denied
1554        A valid certificate was received, but when access control was
1555        applied, the sender decided not to proceed with negotiation.
1556        This message is always fatal.
1558    decode_error
1559        A message could not be decoded because some field was out of the
1560        specified range or the length of the message was incorrect. This
1561        message is always fatal.
1565 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 29]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1568    decrypt_error
1569        A handshake cryptographic operation failed, including being
1570        unable to correctly verify a signature, decrypt a key exchange,
1571        or validate a finished message.
1573    export_restriction_RESERVED
1574        This alert was used in some earlier versions of TLS.  It MUST NOT
1575        be sent by compliant implementations.
1577    protocol_version
1578        The protocol version the client has attempted to negotiate is
1579        recognized but not supported. (For example, old protocol versions
1580        might be avoided for security reasons). This message is always
1581        fatal.
1583    insufficient_security
1584        Returned instead of handshake_failure when a negotiation has
1585        failed specifically because the server requires ciphers more
1586        secure than those supported by the client. This message is always
1587        fatal.
1589    internal_error
1590        An internal error unrelated to the peer or the correctness of the
1591        protocol (such as a memory allocation failure) makes it
1592        impossible to continue. This message is always fatal.
1594    user_canceled
1595        This handshake is being canceled for some reason unrelated to a
1596        protocol failure. If the user cancels an operation after the
1597        handshake is complete, just closing the connection by sending a
1598        close_notify is more appropriate. This alert should be followed
1599        by a close_notify. This message is generally a warning.
1601    no_renegotiation
1602        Sent by the client in response to a hello request or by the
1603        server in response to a client hello after initial handshaking.
1604        Either of these would normally lead to renegotiation; when that
1605        is not appropriate, the recipient should respond with this alert.
1606        At that point, the original requester can decide whether to
1607        proceed with the connection. One case where this would be
1608        appropriate is where a server has spawned a process to satisfy a
1609        request; the process might receive security parameters (key
1610        length, authentication, etc.) at startup and it might be
1611        difficult to communicate changes to these parameters after that
1612        point. This message is always a warning.
1614    unsupported_extension
1615        sent by clients that receive an extended server hello containing
1619 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 30]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1622        an extension that they did not put in the corresponding client
1623        hello (see Section 2.3).  This message is always fatal.
1625    For all errors where an alert level is not explicitly specified, the
1626    sending party MAY determine at its discretion whether this is a fatal
1627    error or not; if an alert with a level of warning is received, the
1628    receiving party MAY decide at its discretion whether to treat this as
1629    a fatal error or not.  However, all messages that are transmitted
1630    with a level of fatal MUST be treated as fatal messages.
1632    New Alert values are assigned by IANA as described in Section 11.
1634 7.3. Handshake Protocol Overview
1636    The cryptographic parameters of the session state are produced by the
1637    TLS Handshake Protocol, which operates on top of the TLS Record
1638    Layer. When a TLS client and server first start communicating, they
1639    agree on a protocol version, select cryptographic algorithms,
1640    optionally authenticate each other, and use public-key encryption
1641    techniques to generate shared secrets.
1643    The TLS Handshake Protocol involves the following steps:
1645      -  Exchange hello messages to agree on algorithms, exchange random
1646        values, and check for session resumption.
1648      -  Exchange the necessary cryptographic parameters to allow the
1649        client and server to agree on a premaster secret.
1651      -  Exchange certificates and cryptographic information to allow the
1652        client and server to authenticate themselves.
1654      -  Generate a master secret from the premaster secret and exchanged
1655        random values.
1657      -  Provide security parameters to the record layer.
1659      -  Allow the client and server to verify that their peer has
1660        calculated the same security parameters and that the handshake
1661        occurred without tampering by an attacker.
1663    Note that higher layers should not be overly reliant on whether TLS
1664    always negotiates the strongest possible connection between two
1665    peers.  There are a number of ways in which a man in the middle
1666    attacker can attempt to make two entities drop down to the least
1667    secure method they support. The protocol has been designed to
1668    minimize this risk, but there are still attacks available: for
1669    example, an attacker could block access to the port a secure service
1673 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 31]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1676    runs on, or attempt to get the peers to negotiate an unauthenticated
1677    connection. The fundamental rule is that higher levels must be
1678    cognizant of what their security requirements are and never transmit
1679    information over a channel less secure than what they require. The
1680    TLS protocol is secure in that any cipher suite offers its promised
1681    level of security: if you negotiate 3DES with a 1024 bit RSA key
1682    exchange with a host whose certificate you have verified, you can
1683    expect to be that secure.
1685    These goals are achieved by the handshake protocol, which can be
1686    summarized as follows: The client sends a client hello message to
1687    which the server must respond with a server hello message, or else a
1688    fatal error will occur and the connection will fail. The client hello
1689    and server hello are used to establish security enhancement
1690    capabilities between client and server. The client hello and server
1691    hello establish the following attributes: Protocol Version, Session
1692    ID, Cipher Suite, and Compression Method. Additionally, two random
1693    values are generated and exchanged: ClientHello.random and
1694    ServerHello.random.
1696    The actual key exchange uses up to four messages: the server
1697    certificate, the server key exchange, the client certificate, and the
1698    client key exchange. New key exchange methods can be created by
1699    specifying a format for these messages and by defining the use of the
1700    messages to allow the client and server to agree upon a shared
1701    secret. This secret MUST be quite long; currently defined key
1702    exchange methods exchange secrets that range from 48 to 128 bytes in
1703    length.
1705    Following the hello messages, the server will send its certificate,
1706    if it is to be authenticated. Additionally, a server key exchange
1707    message may be sent, if it is required (e.g., if their server has no
1708    certificate, or if its certificate is for signing only). If the
1709    server is authenticated, it may request a certificate from the
1710    client, if that is appropriate to the cipher suite selected. Next,
1711    the server will send the server hello done message, indicating that
1712    the hello-message phase of the handshake is complete. The server will
1713    then wait for a client response. If the server has sent a certificate
1714    request message, the client must send the certificate message. The
1715    client key exchange message is now sent, and the content of that
1716    message will depend on the public key algorithm selected between the
1717    client hello and the server hello. If the client has sent a
1718    certificate with signing ability, a digitally-signed certificate
1719    verify message is sent to explicitly verify possession of the private
1720    key in the certificate.
1722    At this point, a change cipher spec message is sent by the client,
1723    and the client copies the pending Cipher Spec into the current Cipher
1727 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 32]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1730    Spec. The client then immediately sends the finished message under
1731    the new algorithms, keys, and secrets. In response, the server will
1732    send its own change cipher spec message, transfer the pending to the
1733    current Cipher Spec, and send its finished message under the new
1781 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 33]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1784    Cipher Spec. At this point, the handshake is complete, and the client
1785    and server may begin to exchange application layer data. (See flow
1786    chart below.) Application data MUST NOT be sent prior to the
1787    completion of the first handshake (before a cipher suite other
1788    TLS_NULL_WITH_NULL_NULL is established).
1790       Client                                               Server
1792       ClientHello                  -------->
1793                                                       ServerHello
1794                                                      Certificate*
1795                                                CertificateStatus*
1796                                                ServerKeyExchange*
1797                                               CertificateRequest*
1798                                    <--------      ServerHelloDone
1799       Certificate*
1800       ClientKeyExchange
1801       CertificateVerify*
1802       [ChangeCipherSpec]
1803       Finished                     -------->
1804                                                [ChangeCipherSpec]
1805                                    <--------             Finished
1806       Application Data             <------->     Application Data
1808              Fig. 1. Message flow for a full handshake
1810    * Indicates optional or situation-dependent messages that are not
1811    always sent.
1813   Note: To help avoid pipeline stalls, ChangeCipherSpec is an
1814        independent TLS Protocol content type, and is not actually a TLS
1815        handshake message.
1817    When the client and server decide to resume a previous session or
1818    duplicate an existing session (instead of negotiating new security
1819    parameters), the message flow is as follows:
1821    The client sends a ClientHello using the Session ID of the session to
1822    be resumed. The server then checks its session cache for a match.  If
1823    a match is found, and the server is willing to re-establish the
1824    connection under the specified session state, it will send a
1825    ServerHello with the same Session ID value. At this point, both
1826    client and server MUST send change cipher spec messages and proceed
1827    directly to finished messages. Once the re-establishment is complete,
1828    the client and server MAY begin to exchange application layer data.
1829    (See flow chart below.) If a Session ID match is not found, the
1830    server generates a new session ID and the TLS client and server
1831    perform a full handshake.
1835 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 34]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1838       Client                                                Server
1840       ClientHello                   -------->
1841                                                        ServerHello
1842                                                 [ChangeCipherSpec]
1843                                     <--------             Finished
1844       [ChangeCipherSpec]
1845       Finished                      -------->
1846       Application Data              <------->     Application Data
1848           Fig. 2. Message flow for an abbreviated handshake
1850    The contents and significance of each message will be presented in
1851    detail in the following sections.
1853 7.4. Handshake Protocol
1855    The TLS Handshake Protocol is one of the defined higher-level clients
1856    of the TLS Record Protocol. This protocol is used to negotiate the
1857    secure attributes of a session. Handshake messages are supplied to
1858    the TLS Record Layer, where they are encapsulated within one or more
1859    TLSPlaintext structures, which are processed and transmitted as
1860    specified by the current active session state.
1862        enum {
1863            hello_request(0), client_hello(1), server_hello(2),
1864            certificate(11), server_key_exchange (12),
1865            certificate_request(13), server_hello_done(14),
1866            certificate_verify(15), client_key_exchange(16),
1867            finished(20)
1868         (255)
1869        } HandshakeType;
1871        struct {
1872            HandshakeType msg_type;    /* handshake type */
1873            uint24 length;             /* bytes in message */
1874            select (HandshakeType) {
1875                case hello_request:       HelloRequest;
1876                case client_hello:        ClientHello;
1877                case server_hello:        ServerHello;
1878                case certificate:         Certificate;
1879                case server_key_exchange: ServerKeyExchange;
1880                case certificate_request: CertificateRequest;
1881                case server_hello_done:   ServerHelloDone;
1882                case certificate_verify:  CertificateVerify;
1883                case client_key_exchange: ClientKeyExchange;
1884                case finished:            Finished;
1885            } body;
1889 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 35]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1892        } Handshake;
1894    The handshake protocol messages are presented below in the order they
1895    MUST be sent; sending handshake messages in an unexpected order
1896    results in a fatal error. Unneeded handshake messages can be omitted,
1897    however. Note one exception to the ordering: the Certificate message
1898    is used twice in the handshake (from server to client, then from
1899    client to server), but described only in its first position. The one
1900    message that is not bound by these ordering rules is the Hello
1901    Request message, which can be sent at any time, but which should be
1902    ignored by the client if it arrives in the middle of a handshake.
1904    New Handshake message types are assigned by IANA as described in
1905    Section 11.
1907 7.4.1. Hello Messages
1909    The hello phase messages are used to exchange security enhancement
1910    capabilities between the client and server. When a new session
1911    begins, the Record Layer's connection state encryption, hash, and
1912    compression algorithms are initialized to null. The current
1913    connection state is used for renegotiation messages.
1915 7.4.1.1. Hello Request
1917    When this message will be sent:
1918        The hello request message MAY be sent by the server at any time.
1920    Meaning of this message:
1921        Hello request is a simple notification that the client should
1922        begin the negotiation process anew by sending a client hello
1923        message when convenient. This message is not intended to
1924        establish which side is the client or server but merely to
1925        initiate a new negotiation. Servers SHOULD not send a
1926        HelloRequest immediately upon the client's initial connection.
1927        It is the client's job to send a ClientHello at that time.
1929        This message will be ignored by the client if the client is
1930        currently negotiating a session. This message may be ignored by
1931        the client if it does not wish to renegotiate a session, or the
1932        client may, if it wishes, respond with a no_renegotiation alert.
1933        Since handshake messages are intended to have transmission
1934        precedence over application data, it is expected that the
1935        negotiation will begin before no more than a few records are
1936        received from the client. If the server sends a hello request but
1937        does not receive a client hello in response, it may close the
1938        connection with a fatal alert.
1943 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 36]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
1946    After sending a hello request, servers SHOULD not repeat the request
1947    until the subsequent handshake negotiation is complete.
1949    Structure of this message:
1950        struct { } HelloRequest;
1952  Note: This message MUST NOT be included in the message hashes that are
1953        maintained throughout the handshake and used in the finished
1954        messages and the certificate verify message.
1956 7.4.1.2. Client Hello
1958    When this message will be sent:
1959        When a client first connects to a server it is required to send
1960        the client hello as its first message. The client can also send a
1961        client hello in response to a hello request or on its own
1962        initiative in order to renegotiate the security parameters in an
1963        existing connection.
1965    Structure of this message:
1966        The client hello message includes a random structure, which is
1967        used later in the protocol.
1969        struct {
1970           uint32 gmt_unix_time;
1971           opaque random_bytes[28];
1972        } Random;
1974    gmt_unix_time
1975        The current time and date in standard UNIX 32-bit format (seconds
1976        since the midnight starting Jan 1, 1970, GMT, ignoring leap
1977        seconds) according to the sender's internal clock. Clocks are not
1978        required to be set correctly by the basic TLS Protocol; higher-
1979        level or application protocols may define additional
1980        requirements.
1982    random_bytes
1983        28 bytes generated by a secure random number generator.
1985    The client hello message includes a variable-length session
1986    identifier. If not empty, the value identifies a session between the
1987    same client and server whose security parameters the client wishes to
1988    reuse. The session identifier MAY be from an earlier connection, this
1989    connection, or from another currently active connection. The second
1990    option is useful if the client only wishes to update the random
1991    structures and derived values of a connection, and the third option
1992    makes it possible to establish several independent secure connections
1993    without repeating the full handshake protocol. These independent
1997 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 37]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2000    connections may occur sequentially or simultaneously; a SessionID
2001    becomes valid when the handshake negotiating it completes with the
2002    exchange of Finished messages and persists until it is removed due to
2003    aging or because a fatal error was encountered on a connection
2004    associated with the session. The actual contents of the SessionID are
2005    defined by the server.
2007        opaque SessionID<0..32>;
2009    Warning:
2010        Because the SessionID is transmitted without encryption or
2011        immediate MAC protection, servers MUST not place confidential
2012        information in session identifiers or let the contents of fake
2013        session identifiers cause any breach of security. (Note that the
2014        content of the handshake as a whole, including the SessionID, is
2015        protected by the Finished messages exchanged at the end of the
2016        handshake.)
2018    The CipherSuite list, passed from the client to the server in the
2019    client hello message, contains the combinations of cryptographic
2020    algorithms supported by the client in order of the client's
2021    preference (favorite choice first). Each CipherSuite defines a key
2022    exchange algorithm, a bulk encryption algorithm (including secret key
2023    length), a MAC algorithm, and a PRF.  The server will select a cipher
2024    suite or, if no acceptable choices are presented, return a handshake
2025    failure alert and close the connection.
2027        uint8 CipherSuite[2];    /* Cryptographic suite selector */
2029    The client hello includes a list of compression algorithms supported
2030    by the client, ordered according to the client's preference.
2032        enum { null(0), (255) } CompressionMethod;
2034        struct {
2035            ProtocolVersion client_version;
2036            Random random;
2037            SessionID session_id;
2038            CipherSuite cipher_suites<2..2^16-1>;
2039            CompressionMethod compression_methods<1..2^8-1>;
2040            select (extensions_present) {
2041                case false:
2042                    struct {};
2043                case true:
2044                    Extension extensions<0..2^16-1>;
2045            }
2046        } ClientHello;
2051 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 38]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2054    TLS allows extensions to follow the compression_methods field in an
2055    extensions block. The presence of extensions can be detected by
2056    determining whether there are bytes following the compression_methods
2057    at the end of the ClientHello. Note that this method of detecting
2058    optional data differs from the normal TLS method of having a
2059    variable-length field but is used for compatibility with TLS before
2060    extensions were defined.
2062    client_version
2063        The version of the TLS protocol by which the client wishes to
2064        communicate during this session. This SHOULD be the latest
2065        (highest valued) version supported by the client. For this
2066        version of the specification, the version will be 3.3 (See
2067        Appendix E for details about backward compatibility).
2069    random
2070        A client-generated random structure.
2072    session_id
2073        The ID of a session the client wishes to use for this connection.
2074        This field should be empty if no session_id is available, or it
2075        the client wishes to generate new security parameters.
2077    cipher_suites
2078        This is a list of the cryptographic options supported by the
2079        client, with the client's first preference first. If the
2080        session_id field is not empty (implying a session resumption
2081        request) this vector MUST include at least the cipher_suite from
2082        that session. Values are defined in Appendix A.5.
2084    compression_methods
2085        This is a list of the compression methods supported by the
2086        client, sorted by client preference. If the session_id field is
2087        not empty (implying a session resumption request) it MUST include
2088        the compression_method from that session. This vector MUST
2089        contain, and all implementations MUST support,
2090        CompressionMethod.null. Thus, a client and server will always be
2091        able to agree on a compression method.
2093    client_hello_extension_list
2094        Clients MAY request extended functionality from servers by
2095        sending data in the client_hello_extension_list.  Here the new
2096        "client_hello_extension_list" field contains a list of
2097        extensions.  The actual "Extension" format is defined in Section
2098        7.4.1.4.
2100    In the event that a client requests additional functionality using
2101    extensions, and this functionality is not supplied by the server, the
2105 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 39]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2108    client MAY abort the handshake.  A server that supports the
2109    extensions mechanism MUST accept only client hello messages in either
2110    the original (TLS 1.0/TLS 1.1) ClientHello or the extended
2111    ClientHello format defined in this document, and (as for all other
2112    messages) MUST check that the amount of data in the message precisely
2113    matches one of these formats; if not then it MUST send a fatal
2114    "decode_error" alert.
2116    After sending the client hello message, the client waits for a server
2117    hello message. Any other handshake message returned by the server
2118    except for a hello request is treated as a fatal error.
2121 7.4.1.3. Server Hello
2124    When this message will be sent:
2125        The server will send this message in response to a client hello
2126        message when it was able to find an acceptable set of algorithms.
2127        If it cannot find such a match, it will respond with a handshake
2128        failure alert.
2130    Structure of this message:
2131            struct {
2132                ProtocolVersion server_version;
2133                Random random;
2134                SessionID session_id;
2135                CipherSuite cipher_suite;
2136                CompressionMethod compression_method;
2137                select (extensions_present) {
2138                    case false:
2139                        struct {};
2140                    case true:
2141                        Extension extensions<0..2^16-1>;
2142                }
2143            } ServerHello;
2145    The presence of extensions can be detected by determining whether
2146    there are bytes following the compression_method field at the end of
2147    the ServerHello.
2149    server_version
2150        This field will contain the lower of that suggested by the client
2151        in the client hello and the highest supported by the server. For
2152        this version of the specification, the version is 3.3.  (See
2153        Appendix E for details about backward compatibility.)
2155    random
2159 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 40]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2162        This structure is generated by the server and MUST be
2163        independently generated from the ClientHello.random.
2165    session_id
2166        This is the identity of the session corresponding to this
2167        connection. If the ClientHello.session_id was non-empty, the
2168        server will look in its session cache for a match. If a match is
2169        found and the server is willing to establish the new connection
2170        using the specified session state, the server will respond with
2171        the same value as was supplied by the client. This indicates a
2172        resumed session and dictates that the parties must proceed
2173        directly to the finished messages. Otherwise this field will
2174        contain a different value identifying the new session. The server
2175        may return an empty session_id to indicate that the session will
2176        not be cached and therefore cannot be resumed. If a session is
2177        resumed, it must be resumed using the same cipher suite it was
2178        originally negotiated with. Note that there is no requirement
2179        that the server resume any session even if it had formerly
2180        provided a session_id. Client MUST be prepared to do a full
2181        negotiation -- including negotiating new cipher suites -- during
2182        any handshake.
2184    cipher_suite
2185        The single cipher suite selected by the server from the list in
2186        ClientHello.cipher_suites. For resumed sessions, this field is
2187        the value from the state of the session being resumed.
2189    compression_method
2190        The single compression algorithm selected by the server from the
2191        list in ClientHello.compression_methods. For resumed sessions
2192        this field is the value from the resumed session state.
2194    server_hello_extension_list
2195        A list of extensions. Note that only extensions offered by the
2196        client can appear in the server's list.
2198 7.4.1.4 Hello Extensions
2200    The extension format is:
2202          struct {
2203              ExtensionType extension_type;
2204              opaque extension_data<0..2^16-1>;
2205          } Extension;
2207          enum {
2208              signature_hash_types(TBD-BY-IANA), (65535)
2209          } ExtensionType;
2213 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 41]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2216    Here:
2218      - "extension_type" identifies the particular extension type.
2220      - "extension_data" contains information specific to the particular
2221    extension type.
2223    The list of extension types, as defined in Section 2.3, is maintained
2224    by the Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Thus an
2225    application needs to be made to the IANA in order to obtain a new
2226    extension type value. Since there are subtle (and not so subtle)
2227    interactions that may occur in this protocol between new features and
2228    existing features which may result in a significant reduction in
2229    overall security, new values SHALL be defined only through the IETF
2230    Consensus process specified in [IANA].  (This means that new
2231    assignments can be made only via RFCs approved by the IESG.) The
2232    initial set of extensions is defined in a companion document [TBD].
2234    The following considerations should be taken into account when
2235    designing new extensions:
2237      -  Some cases where a server does not agree to an extension are
2238    error
2239        conditions, and some simply a refusal to support a particular
2240        feature.  In general error alerts should be used for the former,
2241        and a field in the server extension response for the latter.
2243      -  Extensions should as far as possible be designed to prevent any
2244        attack that forces use (or non-use) of a particular feature by
2245        manipulation of handshake messages.  This principle should be
2246        followed regardless of whether the feature is believed to cause a
2247        security problem.
2249        Often the fact that the extension fields are included in the
2250        inputs to the Finished message hashes will be sufficient, but
2251        extreme care is needed when the extension changes the meaning of
2252        messages sent in the handshake phase. Designers and implementors
2253        should be aware of the fact that until the handshake has been
2254        authenticated, active attackers can modify messages and insert,
2255        remove, or replace extensions.
2257      -  It would be technically possible to use extensions to change
2258        major aspects of the design of TLS; for example the design of
2259        cipher suite negotiation.  This is not recommended; it would be
2260        more appropriate to define a new version of TLS - particularly
2261        since the TLS handshake algorithms have specific protection
2262        against version rollback attacks based on the version number, and
2263        the possibility of version rollback should be a significant
2267 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 42]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2270        consideration in any major design change.
2272 7.4.1.4.1 Cert Hash Types
2274        The client MAY use the "signature_hash_types" to indicate to the
2275        server which hash functions may be used in digital signatures.
2276        The "extension_data" field of this extension contains:
2278              enum{
2279                  md5(0), sha1(1), sha256(2), sha384(3), sha512(4), (255)
2280              } HashType;
2282              struct {
2283                    HashType types<1..255>;
2284              } SignatureHashTypes;
2286    These values indicate support for MD5 [MD5], SHA-1, SHA-256, SHA-384,
2287    and SHA-512 [SHA] respectively. The server MUST NOT send this
2288    extension. The values are indicated in descending order of
2289    preference.
2291    Clients SHOULD send this extension if they support any algorithm
2292    other than SHA-1. If this extension is not used, servers SHOULD
2293    assume that the client supports only SHA-1. Note: this is a change
2294    from TLS 1.1 where there are no explicit rules but as a practical
2295    matter one can assume that the peer supports MD5 and SHA-1.
2297 7.4.2. Server Certificate
2299    When this message will be sent:
2300        The server MUST send a certificate whenever the agreed-upon key
2301        exchange method uses certificates for authentication (this
2302        includes all key exchange methods defined in this document except
2303        DH_anon).  This message will always immediately follow the server
2304        hello message.
2306    Meaning of this message:
2307        The certificate type MUST be appropriate for the selected cipher
2308        suite's key exchange algorithm, and is generally an X.509v3
2309        certificate. It MUST contain a key that matches the key exchange
2310        method, as follows. Unless otherwise specified, the signing
2311        algorithm for the certificate MUST be the same as the algorithm
2312        for the certificate key. Unless otherwise specified, the public
2313        key MAY be of any length.
2315        Key Exchange Algorithm  Certificate Key Type
2317        RSA                     RSA public key; the certificate MUST
2321 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 43]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2324                                allow the key to be used for encryption.
2326        DHE_DSS                 DSS public key.
2328        DHE_RSA                 RSA public key that can be used for
2329                                signing.
2331        DH_DSS                  Diffie-Hellman key. The algorithm used
2332                                to sign the certificate MUST be DSS.
2334        DH_RSA                  Diffie-Hellman key. The algorithm used
2335                                to sign the certificate MUST be RSA.
2337    All certificate profiles and key and cryptographic formats are
2338    defined by the IETF PKIX working group [PKIX]. When a key usage
2339    extension is present, the digitalSignature bit MUST be set for the
2340    key to be eligible for signing, as described above, and the
2341    keyEncipherment bit MUST be present to allow encryption, as described
2342    above. The keyAgreement bit must be set on Diffie-Hellman
2343    certificates.
2345    As CipherSuites that specify new key exchange methods are specified
2346    for the TLS Protocol, they will imply certificate format and the
2347    required encoded keying information.
2349    Structure of this message:
2350        opaque ASN.1Cert<1..2^24-1>;
2352        struct {
2353            ASN.1Cert certificate_list<0..2^24-1>;
2354        } Certificate;
2356    certificate_list
2357        This is a sequence (chain) of X.509v3 certificates. The sender's
2358        certificate must come first in the list. Each following
2359        certificate must directly certify the one preceding it. Because
2360        certificate validation requires that root keys be distributed
2361        independently, the self-signed certificate that specifies the
2362        root certificate authority may optionally be omitted from the
2363        chain, under the assumption that the remote end must already
2364        possess it in order to validate it in any case.
2366    The same message type and structure will be used for the client's
2367    response to a certificate request message. Note that a client MAY
2368    send no certificates if it does not have an appropriate certificate
2369    to send in response to the server's authentication request.
2371  Note: PKCS #7 [PKCS7] is not used as the format for the certificate
2375 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 44]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2378        vector because PKCS #6 [PKCS6] extended certificates are not
2379        used. Also, PKCS #7 defines a SET rather than a SEQUENCE, making
2380        the task of parsing the list more difficult.
2382 7.4.3. Server Key Exchange Message
2384    When this message will be sent:
2385        This message will be sent immediately after the server
2386        certificate message (or the server hello message, if this is an
2387        anonymous negotiation).
2389        The server key exchange message is sent by the server only when
2390        the server certificate message (if sent) does not contain enough
2391        data to allow the client to exchange a premaster secret. This is
2392        true for the following key exchange methods:
2394            DHE_DSS
2395            DHE_RSA
2396            DH_anon
2398        It is not legal to send the server key exchange message for the
2399        following key exchange methods:
2401            RSA
2402            DH_DSS
2403            DH_RSA
2405    Meaning of this message:
2406        This message conveys cryptographic information to allow the
2407        client to communicate the premaster secret: a Diffie-Hellman
2408        public key with which the client can complete a key exchange
2409        (with the result being the premaster secret) or a public key for
2410        some other algorithm.
2412    As additional CipherSuites are defined for TLS that include new key
2413    exchange algorithms, the server key exchange message will be sent if
2414    and only if the certificate type associated with the key exchange
2415    algorithm does not provide enough information for the client to
2416    exchange a premaster secret.
2418    If the client has offered the SignatureHashTypes extension, the hash
2419    function MUST be one of those listed in that extension. Otherwise it
2420    MUST be assumed that only SHA-1 is supported.
2422    If the SignatureAlgorithm being used to sign the ServerKeyExchange
2423    message is DSA, the hash algorithm MUST be SHA-1.  [TODO: This is
2424    incorrect. What it should say is that it must be specified in the
2425    SPKI of the cert. However, I don't believe this is actually defined.
2429 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 45]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2432    Rather, the DSA certs just say dsa. We need new certs to say
2433    dsaWithSHAXXX.]
2435    If the SignatureAlgorithm is RSA, then any hash function accepted by
2436    the client MAY be used. The selected hash function MUST be indicated
2437    in the digest_algorithm field of the signature structure.
2439    The hash algorithm is denoted Hash below. Hash.length is the length
2440    of the output of that algorithm.
2442    Structure of this message:
2443        enum { diffie_hellman } KeyExchangeAlgorithm;
2445        struct {
2446            opaque dh_p<1..2^16-1>;
2447            opaque dh_g<1..2^16-1>;
2448            opaque dh_Ys<1..2^16-1>;
2449        } ServerDHParams;     /* Ephemeral DH parameters */
2451        dh_p
2452            The prime modulus used for the Diffie-Hellman operation.
2454        dh_g
2455            The generator used for the Diffie-Hellman operation.
2457        dh_Ys
2458            The server's Diffie-Hellman public value (g^X mod p).
2460        struct {
2461            select (KeyExchangeAlgorithm) {
2462                case diffie_hellman:
2463                    ServerDHParams params;
2464                    Signature signed_params;
2465            };
2466        } ServerKeyExchange;
2468        struct {
2469            select (KeyExchangeAlgorithm) {
2470                case diffie_hellman:
2471                    ServerDHParams params;
2472            };
2473         } ServerParams;
2475        params
2476            The server's key exchange parameters.
2478        signed_params
2479            For non-anonymous key exchanges, a hash of the corresponding
2483 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 46]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2486            params value, with the signature appropriate to that hash
2487            applied.
2489        hash
2490            Hash(ClientHello.random + ServerHello.random + ServerParams)
2492        sha_hash
2493            SHA1(ClientHello.random + ServerHello.random + ServerParams)
2495        enum { anonymous, rsa, dsa } SignatureAlgorithm;
2498        struct {
2499            select (SignatureAlgorithm) {
2500                case anonymous: struct { };
2501                case rsa:
2502                    HashType digest_algorithm;       // NEW
2503                    digitally-signed struct {
2504                        opaque hash[Hash.length];
2505                    };
2506                case dsa:
2507                    digitally-signed struct {
2508                        opaque sha_hash[20];
2509                    };
2510                };
2511            };
2512        } Signature;
2514 7.4.4. Certificate Request
2516    When this message will be sent:
2517        A non-anonymous server can optionally request a certificate from
2518        the client, if appropriate for the selected cipher suite. This
2519        message, if sent, will immediately follow the Server Key Exchange
2520        message (if it is sent; otherwise, the Server Certificate
2521        message).
2523    Structure of this message:
2524        enum {
2525            rsa_sign(1), dss_sign(2), rsa_fixed_dh(3), dss_fixed_dh(4),
2526            rsa_ephemeral_dh_RESERVED(5), dss_ephemeral_dh_RESERVED(6),
2527            fortezza_dms_RESERVED(20),
2528            (255)
2529        } ClientCertificateType;
2532        opaque DistinguishedName<1..2^16-1>;
2537 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 47]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2540        struct {
2541            ClientCertificateType certificate_types<1..2^8-1>;
2542            HashType certificate_hash<1..2^8-1>;
2543            DistinguishedName certificate_authorities<0..2^16-1>;
2544        } CertificateRequest;
2546        certificate_types
2547            This field is a list of the types of certificates requested,
2548            sorted in order of the server's preference.
2550        certificate_types
2551            A list of the types of certificate types which the client may
2552            offer.
2553               rsa_sign        a certificate containing an RSA key
2554               dss_sign        a certificate containing a DSS key
2555               rsa_fixed_dh    a certificate signed with RSA and containing
2556                               a static DH key.
2557               dss_fixed_dh    a certificate signed with DSS and containing
2558                               a static DH key
2560            Certificate types rsa_sign and dss_sign SHOULD contain
2561            certificates signed with the same algorithm. However, this is
2562            not required. This is a holdover from TLS 1.0 and 1.1.
2565        certificate_hash
2566            A list of acceptable hash algorithms to be used in signatures
2567            in both the client certificate and the CertificateVerify.
2568            These algorithms are listed in descending order of
2569            preference.
2572        certificate_authorities
2573            A list of the distinguished names of acceptable certificate
2574            authorities. These distinguished names may specify a desired
2575            distinguished name for a root CA or for a subordinate CA;
2576            thus, this message can be used both to describe known roots
2577            and a desired authorization space. If the
2578            certificate_authorities list is empty then the client MAY
2579            send any certificate of the appropriate
2580            ClientCertificateType, unless there is some external
2581            arrangement to the contrary.
2583  New ClientCertificateType values are assigned by IANA as described in
2584            Section 11.
2586            Note: Values listed as RESERVED may not be used. They were
2587            used in SSLv3.
2591 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 48]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2594  Note: DistinguishedName is derived from [X501]. DistinguishedNames are
2595            represented in DER-encoded format.
2597  Note: It is a fatal handshake_failure alert for an anonymous server to
2598        request client authentication.
2600 7.4.5 Server hello done
2602    When this message will be sent:
2603        The server hello done message is sent by the server to indicate
2604        the end of the server hello and associated messages. After
2605        sending this message, the server will wait for a client response.
2607    Meaning of this message:
2608        This message means that the server is done sending messages to
2609        support the key exchange, and the client can proceed with its
2610        phase of the key exchange.
2612        Upon receipt of the server hello done message, the client SHOULD
2613        verify that the server provided a valid certificate, if required
2614        and check that the server hello parameters are acceptable.
2616    Structure of this message:
2617        struct { } ServerHelloDone;
2619 7.4.6. Client Certificate
2621    When this message will be sent:
2622        This is the first message the client can send after receiving a
2623        server hello done message. This message is only sent if the
2624        server requests a certificate. If no suitable certificate is
2625        available, the client SHOULD send a certificate message
2626        containing no certificates. That is, the certificate_list
2627        structure has a length of zero. If client authentication is
2628        required by the server for the handshake to continue, it may
2629        respond with a fatal handshake failure alert. Client certificates
2630        are sent using the Certificate structure defined in Section
2631        7.4.2.
2634  Note: When using a static Diffie-Hellman based key exchange method
2635        (DH_DSS or DH_RSA), if client authentication is requested, the
2636        Diffie-Hellman group and generator encoded in the client's
2637        certificate MUST match the server specified Diffie-Hellman
2638        parameters if the client's parameters are to be used for the key
2639        exchange.
2641 7.4.7. Client Key Exchange Message
2645 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 49]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2648    When this message will be sent:
2649        This message is always sent by the client. It MUST immediately
2650        follow the client certificate message, if it is sent. Otherwise
2651        it MUST be the first message sent by the client after it receives
2652        the server hello done message.
2654    Meaning of this message:
2655        With this message, the premaster secret is set, either though
2656        direct transmission of the RSA-encrypted secret, or by the
2657        transmission of Diffie-Hellman parameters that will allow each
2658        side to agree upon the same premaster secret. When the key
2659        exchange method is DH_RSA or DH_DSS, client certification has
2660        been requested, and the client was able to respond with a
2661        certificate that contained a Diffie-Hellman public key whose
2662        parameters (group and generator) matched those specified by the
2663        server in its certificate, this message MUST not contain any
2664        data.
2666    Structure of this message:
2667        The choice of messages depends on which key exchange method has
2668        been selected. See Section 7.4.3 for the KeyExchangeAlgorithm
2669        definition.
2671        struct {
2672            select (KeyExchangeAlgorithm) {
2673                case rsa: EncryptedPreMasterSecret;
2674                case diffie_hellman: ClientDiffieHellmanPublic;
2675            } exchange_keys;
2676        } ClientKeyExchange;
2678 7.4.7.1. RSA Encrypted Premaster Secret Message
2680    Meaning of this message:
2681        If RSA is being used for key agreement and authentication, the
2682        client generates a 48-byte premaster secret, encrypts it using
2683        the public key from the server's certificate and sends the result
2684        in an encrypted premaster secret message. This structure is a
2685        variant of the client key exchange message and is not a message
2686        in itself.
2688    Structure of this message:
2689        struct {
2690            ProtocolVersion client_version;
2691            opaque random[46];
2692        } PreMasterSecret;
2694        client_version
2695            The latest (newest) version supported by the client. This is
2699 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 50]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2702            used to detect version roll-back attacks. Upon receiving the
2703            premaster secret, the server SHOULD check that this value
2704            matches the value transmitted by the client in the client
2705            hello message.
2707        random
2708            46 securely-generated random bytes.
2710        struct {
2711            public-key-encrypted PreMasterSecret pre_master_secret;
2712        } EncryptedPreMasterSecret;
2714        pre_master_secret
2715            This random value is generated by the client and is used to
2716            generate the master secret, as specified in Section 8.1.
2718  Note: The version number in the PreMasterSecret is the version offered
2719            by the client in the ClientHello.client_version, not the
2720            version negotiated for the connection.  This feature is
2721            designed to prevent rollback attacks.  Unfortunately, some
2722            old implementations use the negotiated version instead and
2723            therefore checking the version number may lead to failure to
2724            interoperate with such incorrect client implementations.
2726            Client implementations MUST always send the correct version
2727            number in PreMasterSecret. If ClientHello.client_version is
2728            TLS 1.1 or higher, server implementations MUST check the
2729            version number as described in the note below. If the version
2730            number is earlier than 1.0, server implementations SHOULD
2731            check the version number, but MAY have a configuration option
2732            to disable the check. Note that if the check fails, the
2733            PreMasterSecret SHOULD be randomized as described below.
2735    Note: Attacks discovered by Bleichenbacher [BLEI] and Klima et al.
2736    [KPR03] can be used to attack a TLS server that reveals whether a
2737    particular message, when decrypted, is properly PKCS#1 formatted,
2738    contains a valid PreMasterSecret structure, or has the correct
2739    version number.
2741    The best way to avoid these vulnerabilities is to treat incorrectly
2742    formatted messages in a manner indistinguishable from correctly
2743    formatted RSA blocks. In other words:
2745         1. Generate a string R of 46 random bytes
2747         2. Decrypt the message M
2749         3. If the PKCS#1 padding is not correct, or the length of
2753 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 51]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2756            message M is not exactly 48 bytes:
2757               premaster secret = ClientHello.client_version || R
2758            else If ClientHello.client_version <= TLS 1.0, and
2759            version number check is explicitly disabled:
2760               premaster secret = M
2761            else:
2762               premaster secret = ClientHello.client_version || M[2..47]
2764    In any case, a TLS server MUST NOT generate an alert if processing an
2765    RSA-encrypted premaster secret message fails, or the version number
2766    is not as expected. Instead, it MUST continue the handshake with a
2767    randomly generated premaster secret.  It may be useful to log the
2768    real cause of failure for troubleshooting purposes; however, care
2769    must be taken to avoid leaking the information to an attacker
2770    (though, e.g., timing, log files, or other channels.
2772    The RSAES-OAEP encryption scheme defined in [PKCS1] is more secure
2773    against the Bleichenbacher attack. However, for maximal compatibility
2774    with earlier versions of TLS, this specification uses the RSAES-
2775    PKCS1-v1_5 scheme. No variants of the Bleichenbacher attack are known
2776    to exist provided that the above recommendations are followed.
2778  Implementation Note: Public-key-encrypted data is represented as an
2779    opaque vector <0..2^16-1> (see Section 4.7). Thus, the RSA-encrypted
2780    PreMasterSecret in a ClientKeyExchange is preceded by two length
2781    bytes. These bytes are redundant in the case of RSA because the
2782    EncryptedPreMasterSecret is the only data in the ClientKeyExchange
2783    and its length can therefore be unambiguously determined. The SSLv3
2784    specification was not clear about the encoding of public-key-
2785    encrypted data, and therefore many SSLv3 implementations do not
2786    include the the length bytes, encoding the RSA encrypted data
2787    directly in the ClientKeyExchange message.
2789    This specification requires correct encoding of the
2790    EncryptedPreMasterSecret complete with length bytes. The resulting
2791    PDU is incompatible with many SSLv3 implementations. Implementors
2792    upgrading from SSLv3 MUST modify their implementations to generate
2793    and accept the correct encoding. Implementors who wish to be
2794    compatible with both SSLv3 and TLS should make their implementation's
2795    behavior dependent on the protocol version.
2797  Implementation Note: It is now known that remote timing-based attacks
2798    on SSL are possible, at least when the client and server are on the
2799    same LAN. Accordingly, implementations that use static RSA keys MUST
2800    use RSA blinding or some other anti-timing technique, as described in
2801    [TIMING].
2807 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 52]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2810 7.4.7.1. Client Diffie-Hellman Public Value
2812    Meaning of this message:
2813        This structure conveys the client's Diffie-Hellman public value
2814        (Yc) if it was not already included in the client's certificate.
2815        The encoding used for Yc is determined by the enumerated
2816        PublicValueEncoding. This structure is a variant of the client
2817        key exchange message, and not a message in itself.
2819    Structure of this message:
2820        enum { implicit, explicit } PublicValueEncoding;
2822        implicit
2823            If the client certificate already contains a suitable Diffie-
2824            Hellman key, then Yc is implicit and does not need to be sent
2825            again. In this case, the client key exchange message will be
2826            sent, but it MUST be empty.
2828        explicit
2829            Yc needs to be sent.
2831        struct {
2832            select (PublicValueEncoding) {
2833                case implicit: struct { };
2834                case explicit: opaque dh_Yc<1..2^16-1>;
2835            } dh_public;
2836        } ClientDiffieHellmanPublic;
2838        dh_Yc
2839            The client's Diffie-Hellman public value (Yc).
2841 7.4.8. Certificate verify
2843    When this message will be sent:
2844        This message is used to provide explicit verification of a client
2845        certificate. This message is only sent following a client
2846        certificate that has signing capability (i.e. all certificates
2847        except those containing fixed Diffie-Hellman parameters). When
2848        sent, it MUST immediately follow the client key exchange message.
2850    Structure of this message:
2851        struct {
2852             Signature signature;
2853        } CertificateVerify;
2855        The Signature type is defined in 7.4.3.
2861 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 53]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2864        The hash function MUST be one of the algorithms offered in the
2865        CertificateRequest message.
2867        If the SignatureAlgorithm being used to sign the ServerKeyExchange
2868        message is DSA, the hash function used MUST be SHA-1.
2869        [TODO: This is incorrect. What it should say is that it must
2870        be specified in the SPKI of the cert. However, I don't believe
2871        this is actually defined. Rather, the DSA certs just say
2872        dsa. We need new certs to say dsaWithSHAXXX]
2874        If the SignatureAlgorithm is RSA, then any of the functions offered
2875        by the server may be used. The selected hash function MUST be
2876        indicated in the digest_algorithm field of the signature structure.
2878        The hash algorithm is denoted Hash below.
2880        CertificateVerify.signature.hash
2881            Hash(handshake_messages);
2883        CertificateVerify.signature.sha_hash
2884            SHA(handshake_messages);
2886    Here handshake_messages refers to all handshake messages sent or
2887    received starting at client hello up to but not including this
2888    message, including the type and length fields of the handshake
2889    messages. This is the concatenation of all the Handshake structures
2890    as defined in 7.4 exchanged thus far.
2892 7.4.9. Finished
2894    When this message will be sent:
2895        A finished message is always sent immediately after a change
2896        cipher spec message to verify that the key exchange and
2897        authentication processes were successful. It is essential that a
2898        change cipher spec message be received between the other
2899        handshake messages and the Finished message.
2901    Meaning of this message:
2902        The finished message is the first protected with the just-
2903        negotiated algorithms, keys, and secrets. Recipients of finished
2904        messages MUST verify that the contents are correct.  Once a side
2905        has sent its Finished message and received and validated the
2906        Finished message from its peer, it may begin to send and receive
2907        application data over the connection.
2909        struct {
2910            opaque verify_data[12];
2911        } Finished;
2915 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 54]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2918        verify_data
2919            PRF(master_secret, finished_label, Hash(handshake_messages))[0..11];
2921        finished_label
2922            For Finished messages sent by the client, the string "client
2923            finished". For Finished messages sent by the server, the
2924            string "server finished".
2926            Hash denotes the negotiated hash used for the PRF. If a new
2927            PRF is defined, then this hash MUST be specified.
2929        handshake_messages
2930            All of the data from all messages in this handshake (not
2931            including any HelloRequest messages) up to but not including
2932            this message. This is only data visible at the handshake
2933            layer and does not include record layer headers.  This is the
2934            concatenation of all the Handshake structures as defined in
2935            7.4, exchanged thus far.
2937    It is a fatal error if a finished message is not preceded by a change
2938    cipher spec message at the appropriate point in the handshake.
2940    The value handshake_messages includes all handshake messages starting
2941    at client hello up to, but not including, this finished message. This
2942    may be different from handshake_messages in Section 7.4.9 because it
2943    would include the certificate verify message (if sent). Also, the
2944    handshake_messages for the finished message sent by the client will
2945    be different from that for the finished message sent by the server,
2946    because the one that is sent second will include the prior one.
2948  Note: Change cipher spec messages, alerts and, any other record types
2949        are not handshake messages and are not included in the hash
2950        computations. Also, Hello Request messages are omitted from
2951        handshake hashes.
2953 8. Cryptographic Computations
2955    In order to begin connection protection, the TLS Record Protocol
2956    requires specification of a suite of algorithms, a master secret, and
2957    the client and server random values. The authentication, encryption,
2958    and MAC algorithms are determined by the cipher_suite selected by the
2959    server and revealed in the server hello message. The compression
2960    algorithm is negotiated in the hello messages, and the random values
2961    are exchanged in the hello messages. All that remains is to calculate
2962    the master secret.
2964 8.1. Computing the Master Secret
2969 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 55]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
2972    For all key exchange methods, the same algorithm is used to convert
2973    the pre_master_secret into the master_secret. The pre_master_secret
2974    should be deleted from memory once the master_secret has been
2975    computed.
2977        master_secret = PRF(pre_master_secret, "master secret",
2978                            ClientHello.random + ServerHello.random)
2979                           [0..47];
2981    The master secret is always exactly 48 bytes in length. The length of
2982    the premaster secret will vary depending on key exchange method.
2984 8.1.1. RSA
2986    When RSA is used for server authentication and key exchange, a
2987    48-byte pre_master_secret is generated by the client, encrypted under
2988    the server's public key, and sent to the server. The server uses its
2989    private key to decrypt the pre_master_secret. Both parties then
2990    convert the pre_master_secret into the master_secret, as specified
2991    above.
2993 8.1.2. Diffie-Hellman
2995    A conventional Diffie-Hellman computation is performed. The
2996    negotiated key (Z) is used as the pre_master_secret, and is converted
2997    into the master_secret, as specified above.  Leading bytes of Z that
2998    contain all zero bits are stripped before it is used as the
2999    pre_master_secret.
3001  Note: Diffie-Hellman parameters are specified by the server and may
3002        be either ephemeral or contained within the server's certificate.
3004 9. Mandatory Cipher Suites
3006    In the absence of an application profile standard specifying
3007    otherwise, a TLS compliant application MUST implement the cipher
3008    suite TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA.
3010 10. Application Data Protocol
3012    Application data messages are carried by the Record Layer and are
3013    fragmented, compressed, and encrypted based on the current connection
3014    state. The messages are treated as transparent data to the record
3015    layer.
3017 11. Security Considerations
3019    Security issues are discussed throughoutthis memo, especially in
3023 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 56]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3026    Appendices D, E, and F.
3028 12. IANA Considerations
3030    This document uses several registries that were originally created in
3031    [RFC4346]. IANA is requested to update (has updated) these to
3032    reference this document. The registries and their allocation policies
3033    (unchanged from [RFC4346]) are listed below.
3035    o  TLS ClientCertificateType Identifiers Registry: Future
3036       values in the range 0-63 (decimal) inclusive are assigned via
3037       Standards Action [RFC2434]. Values in the range 64-223
3038       (decimal) inclusive are assigned Specification Required
3039       [RFC2434]. Values from 224-255 (decimal) inclusive are
3040       reserved for Private Use [RFC2434].
3042    o  TLS Cipher Suite Registry: Future values with the first byte
3043       in the range 0-191 (decimal) inclusive are assigned via
3044       Standards Action [RFC2434].  Values with the first byte in
3045       the range 192-254 (decimal) are assigned via Specification
3046       Required [RFC2434]. Values with the first byte 255 (decimal)
3047       are reserved for Private Use [RFC2434].
3049    o  TLS ContentType Registry: Future values are allocated via
3050       Standards Action [RFC2434].
3052    o  TLS Alert Registry: Future values are allocated via
3053       Standards Action [RFC2434].
3055    o  TLS HandshakeType Registry: Future values are allocated via
3056       Standards Action [RFC2434].
3058    This document also uses a registry originally created in [RFC4366].
3059    IANA is requested to update (has updated) it to reference this
3060    document.  The registry and its allocation policy (unchanged from
3061    [RFC4366]) is listed below:.
3063    o  TLS ExtensionType Registry: Future values are allocated
3064       via IETF Consensus [RFC2434]
3066    In addition, this document defines one new registry to be maintained
3067    by IANA:
3069    o  TLS HashType Registry: The registry will be initially
3070       populated with the values described in Section 7.4.1.4.7.
3071       Future values in the range 0-63 (decimal) inclusive are
3072       assigned via Standards Action [RFC2434].  Values in the
3073       range 64-223 (decimal) inclusive are assigned via
3077 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 57]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3080       Specification Required [RFC2434].  Values from 224-255
3081       (decimal) inclusive are reserved for Private Use [RFC2434].
3083    This document defines one new TLS extension, cert_hash_type, which is
3084    to be (has been) allocated value TBD-BY-IANA in the TLS ExtensionType
3085    registry.
3131 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 58]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3134 Appendix A. Protocol Constant Values
3136    This section describes protocol types and constants.
3138 A.1. Record Layer
3140     struct {
3141         uint8 major, minor;
3142     } ProtocolVersion;
3144     ProtocolVersion version = { 3, 3 };     /* TLS v1.2*/
3146     enum {
3147         change_cipher_spec(20), alert(21), handshake(22),
3148         application_data(23), (255)
3149     } ContentType;
3151     struct {
3152         ContentType type;
3153         ProtocolVersion version;
3154         uint16 length;
3155         opaque fragment[TLSPlaintext.length];
3156     } TLSPlaintext;
3158     struct {
3159         ContentType type;
3160         ProtocolVersion version;
3161         uint16 length;
3162         opaque fragment[TLSCompressed.length];
3163     } TLSCompressed;
3165     struct {
3166         ContentType type;
3167         ProtocolVersion version;
3168         uint16 length;
3169         select (SecurityParameters.cipher_type) {
3170             case stream: GenericStreamCipher;
3171             case block:  GenericBlockCipher;
3172             case aead: GenericAEADCipher;
3173         } fragment;
3174     } TLSCiphertext;
3176     stream-ciphered struct {
3177         opaque content[TLSCompressed.length];
3178         opaque MAC[SecurityParameters.mac_length];
3179     } GenericStreamCipher;
3181     block-ciphered struct {
3185 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 59]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3188         opaque IV[SecurityParameters.block_length];
3189         opaque content[TLSCompressed.length];
3190         opaque MAC[SecurityParameters.mac_length];
3191         uint8 padding[GenericBlockCipher.padding_length];
3192         uint8 padding_length;
3193     } GenericBlockCipher;
3195     aead-ciphered struct {
3196         opaque IV[SecurityParameters.iv_length];
3197         opaque aead_output[AEADEncrypted.length];
3198     } GenericAEADCipher;
3200 A.2. Change Cipher Specs Message
3202     struct {
3203         enum { change_cipher_spec(1), (255) } type;
3204     } ChangeCipherSpec;
3206 A.3. Alert Messages
3208     enum { warning(1), fatal(2), (255) } AlertLevel;
3210         enum {
3211             close_notify(0),
3212             unexpected_message(10),
3213             bad_record_mac(20),
3214             decryption_failed_RESERVED(21),
3215             record_overflow(22),
3216             decompression_failure(30),
3217             handshake_failure(40),
3218             no_certificate_RESERVED(41),
3219             bad_certificate(42),
3220             unsupported_certificate(43),
3221             certificate_revoked(44),
3222             certificate_expired(45),
3223             certificate_unknown(46),
3224             illegal_parameter(47),
3225             unknown_ca(48),
3226             access_denied(49),
3227             decode_error(50),
3228             decrypt_error(51),
3229             export_restriction_RESERVED(60),
3230             protocol_version(70),
3231             insufficient_security(71),
3232             internal_error(80),
3233             user_canceled(90),
3234             no_renegotiation(100),
3235             unsupported_extension(110),           /* new */
3239 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 60]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3242             (255)
3243         } AlertDescription;
3245     struct {
3246         AlertLevel level;
3247         AlertDescription description;
3248     } Alert;
3293 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 61]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3296 A.4. Handshake Protocol
3298     enum {
3299         hello_request(0), client_hello(1), server_hello(2),
3300         certificate(11), server_key_exchange (12),
3301         certificate_request(13), server_hello_done(14),
3302         certificate_verify(15), client_key_exchange(16),
3303         finished(20)
3304      (255)
3305     } HandshakeType;
3307     struct {
3308         HandshakeType msg_type;
3309         uint24 length;
3310         select (HandshakeType) {
3311             case hello_request:       HelloRequest;
3312             case client_hello:        ClientHello;
3313             case server_hello:        ServerHello;
3314             case certificate:         Certificate;
3315             case server_key_exchange: ServerKeyExchange;
3316             case certificate_request: CertificateRequest;
3317             case server_hello_done:   ServerHelloDone;
3318             case certificate_verify:  CertificateVerify;
3319             case client_key_exchange: ClientKeyExchange;
3320             case finished:            Finished;
3321         } body;
3322     } Handshake;
3324 A.4.1. Hello Messages
3326     struct { } HelloRequest;
3328     struct {
3329         uint32 gmt_unix_time;
3330         opaque random_bytes[28];
3331     } Random;
3333     opaque SessionID<0..32>;
3335     uint8 CipherSuite[2];
3337     enum { null(0), (255) } CompressionMethod;
3339     struct {
3340         ProtocolVersion client_version;
3341         Random random;
3342         SessionID session_id;
3343         CipherSuite cipher_suites<2..2^16-1>;
3347 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 62]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3350         CompressionMethod compression_methods<1..2^8-1>;
3351         select (extensions_present) {
3352             case false:
3353                 struct {};
3354             case true:
3355                 Extension extensions<0..2^16-1>;
3356         }
3357     } ClientHello;
3359     struct {
3360         ProtocolVersion server_version;
3361         Random random;
3362         SessionID session_id;
3363         CipherSuite cipher_suite;
3364         CompressionMethod compression_method;
3365         select (extensions_present) {
3366             case false:
3367                 struct {};
3368             case true:
3369                 Extension extensions<0..2^16-1>;
3370         }
3371     } ServerHello;
3373     struct {
3374         ExtensionType extension_type;
3375         opaque extension_data<0..2^16-1>;
3376     } Extension;
3378     enum {
3379         signature_hash_types(TBD-BY-IANA), (65535)
3380     } ExtensionType;
3382 A.4.2. Server Authentication and Key Exchange Messages
3384     opaque ASN.1Cert<2^24-1>;
3386     struct {
3387         ASN.1Cert certificate_list<0..2^24-1>;
3388     } Certificate;
3390     enum { diffie_hellman } KeyExchangeAlgorithm;
3392     struct {
3393         opaque dh_p<1..2^16-1>;
3394         opaque dh_g<1..2^16-1>;
3395         opaque dh_Ys<1..2^16-1>;
3396     } ServerDHParams;
3401 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 63]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3404     struct {
3405         select (KeyExchangeAlgorithm) {
3406             case diffie_hellman:
3407                 ServerDHParams params;
3408                 Signature signed_params;
3409     } ServerKeyExchange;
3411     enum { anonymous, rsa, dsa } SignatureAlgorithm;
3413     struct {
3414         select (KeyExchangeAlgorithm) {
3415             case diffie_hellman:
3416                 ServerDHParams params;
3417         };
3418     } ServerParams;
3420     struct {
3421         select (SignatureAlgorithm) {
3422             case anonymous: struct { };
3423             case rsa:
3424                 HashType digest_algorithm;       // NEW
3425                 digitally-signed struct {
3426                     opaque hash[Hash.length];
3427                 };
3428             case dsa:
3429                 digitally-signed struct {
3430                     opaque sha_hash[20];
3431                 };
3432             };
3433         };
3434     } Signature;
3436     enum {
3437         rsa_sign(1), dss_sign(2), rsa_fixed_dh(3), dss_fixed_dh(4),
3438      rsa_ephemeral_dh_RESERVED(5), dss_ephemeral_dh_RESERVED(6),
3439      fortezza_dms_RESERVED(20),
3440      (255)
3441     } ClientCertificateType;
3443     opaque DistinguishedName<1..2^16-1>;
3445     struct {
3446         ClientCertificateType certificate_types<1..2^8-1>;
3447         DistinguishedName certificate_authorities<0..2^16-1>;
3448     } CertificateRequest;
3450     struct { } ServerHelloDone;
3455 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 64]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3458 A.4.3. Client Authentication and Key Exchange Messages
3460     struct {
3461         select (KeyExchangeAlgorithm) {
3462             case rsa: EncryptedPreMasterSecret;
3463             case diffie_hellman: ClientDiffieHellmanPublic;
3464         } exchange_keys;
3465     } ClientKeyExchange;
3467     struct {
3468         ProtocolVersion client_version;
3469         opaque random[46];
3470     } PreMasterSecret;
3472     struct {
3473         public-key-encrypted PreMasterSecret pre_master_secret;
3474     } EncryptedPreMasterSecret;
3476     enum { implicit, explicit } PublicValueEncoding;
3478     struct {
3479         select (PublicValueEncoding) {
3480             case implicit: struct {};
3481             case explicit: opaque DH_Yc<1..2^16-1>;
3482         } dh_public;
3483     } ClientDiffieHellmanPublic;
3485     struct {
3486         Signature signature;
3487     } CertificateVerify;
3489 A.4.4. Handshake Finalization Message
3491     struct {
3492         opaque verify_data[12];
3493     } Finished;
3495 A.5. The CipherSuite
3497    The following values define the CipherSuite codes used in the client
3498    hello and server hello messages.
3500    A CipherSuite defines a cipher specification supported in TLS Version
3501    1.1.
3503    TLS_NULL_WITH_NULL_NULL is specified and is the initial state of a
3504    TLS connection during the first handshake on that channel, but MUST
3505    not be negotiated, as it provides no more protection than an
3509 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 65]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3512    unsecured connection.
3514     CipherSuite TLS_NULL_WITH_NULL_NULL                = { 0x00,0x00 };
3516    The following CipherSuite definitions require that the server provide
3517    an RSA certificate that can be used for key exchange. The server may
3518    request either an RSA or a DSS signature-capable certificate in the
3519    certificate request message.
3521     CipherSuite TLS_RSA_WITH_NULL_MD5                  = { 0x00,0x01 };
3522     CipherSuite TLS_RSA_WITH_NULL_SHA                  = { 0x00,0x02 };
3523     CipherSuite TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5               = { 0x00,0x04 };
3524     CipherSuite TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA               = { 0x00,0x05 };
3525     CipherSuite TLS_RSA_WITH_IDEA_CBC_SHA              = { 0x00,0x07 };
3526     CipherSuite TLS_RSA_WITH_DES_CBC_SHA               = { 0x00,0x09 };
3527     CipherSuite TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA          = { 0x00,0x0A };
3528     CipherSuite TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA           = { 0x00, 0x2F };
3529     CipherSuite TLS_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA           = { 0x00, 0x35 };
3531    The following CipherSuite definitions are used for server-
3532    authenticated (and optionally client-authenticated) Diffie-Hellman.
3533    DH denotes cipher suites in which the server's certificate contains
3534    the Diffie-Hellman parameters signed by the certificate authority
3535    (CA). DHE denotes ephemeral Diffie-Hellman, where the Diffie-Hellman
3536    parameters are signed by a DSS or RSA certificate, which has been
3537    signed by the CA. The signing algorithm used is specified after the
3538    DH or DHE parameter. The server can request an RSA or DSS signature-
3539    capable certificate from the client for client authentication or it
3540    may request a Diffie-Hellman certificate. Any Diffie-Hellman
3541    certificate provided by the client must use the parameters (group and
3542    generator) described by the server.
3544     CipherSuite TLS_DH_DSS_WITH_DES_CBC_SHA            = { 0x00,0x0C };
3545     CipherSuite TLS_DH_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       = { 0x00,0x0D };
3546     CipherSuite TLS_DH_RSA_WITH_DES_CBC_SHA            = { 0x00,0x0F };
3547     CipherSuite TLS_DH_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       = { 0x00,0x10 };
3548     CipherSuite TLS_DHE_DSS_WITH_DES_CBC_SHA           = { 0x00,0x12 };
3549     CipherSuite TLS_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA      = { 0x00,0x13 };
3550     CipherSuite TLS_DHE_RSA_WITH_DES_CBC_SHA           = { 0x00,0x15 };
3551     CipherSuite TLS_DHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA      = { 0x00,0x16 };
3552     CipherSuite TLS_DH_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA        = { 0x00, 0x30 };
3553     CipherSuite TLS_DH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA        = { 0x00, 0x31 };
3554     CipherSuite TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA       = { 0x00, 0x32 };
3555     CipherSuite TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA       = { 0x00, 0x33 };
3556     CipherSuite TLS_DH_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA        = { 0x00, 0x36 };
3557     CipherSuite TLS_DH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA        = { 0x00, 0x37 };
3558     CipherSuite TLS_DHE_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA       = { 0x00, 0x38 };
3559     CipherSuite TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA       = { 0x00, 0x39 };
3563 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 66]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3566    The following cipher suites are used for completely anonymous Diffie-
3567    Hellman communications in which neither party is authenticated. Note
3568    that this mode is vulnerable to man-in-the-middle attacks.  Using
3569    this mode therefore is of limited use: These ciphersuites MUST NOT be
3570    used by TLS 1.2 implementations unless the application layer has
3571    specifically requested to allow anonymous key exchange.  (Anonymous
3572    key exchange may sometimes be acceptable, for example, to support
3573    opportunistic encryption when no set-up for authentication is in
3574    place, or when TLS is used as part of more complex security protocols
3575    that have other means to ensure authentication.)
3577      CipherSuite TLS_DH_anon_WITH_RC4_128_MD5           = { 0x00, 0x18 };
3578      CipherSuite TLS_DH_anon_WITH_DES_CBC_SHA           = { 0x00, 0x1A };
3579      CipherSuite TLS_DH_anon_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA      = { 0x00, 0x1B };
3580      CipherSuite TLS_DH_anon_WITH_AES_128_CBC_SHA       = { 0x00, 0x34 };
3581      CipherSuite TLS_DH_anon_WITH_AES_256_CBC_SHA       = { 0x00, 0x3A };
3583    Note that using non-anonymous key exchange without actually verifying
3584    the key exchange is essentially equivalent to anonymous key exchange,
3585    and the same precautions apply.  While non-anonymous key exchange
3586    will generally involve a higher computational and communicational
3587    cost than anonymous key exchange, it may be in the interest of
3588    interoperability not to disable non-anonymous key exchange when the
3589    application layer is allowing anonymous key exchange.
3591    When SSLv3 and TLS 1.0 were designed, the United States restricted
3592    the export of cryptographic software containing certain strong
3593    encryption algorithms. A series of cipher suites were designed to
3594    operate at reduced key lengths in order to comply with those
3595    regulations. Due to advances in computer performance, these
3596    algorithms are now unacceptably weak and export restrictions have
3597    since been loosened. TLS 1.2 implementations MUST NOT negotiate these
3598    cipher suites in TLS 1.2 mode. However, for backward compatibility
3599    they may be offered in the ClientHello for use with TLS 1.0 or SSLv3
3600    only servers. TLS 1.2 clients MUST check that the server did not
3601    choose one of these cipher suites during the handshake. These
3602    ciphersuites are listed below for informational purposes and to
3603    reserve the numbers.
3605     CipherSuite TLS_RSA_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5         = { 0x00,0x03 };
3606     CipherSuite TLS_RSA_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_MD5     = { 0x00,0x06 };
3607     CipherSuite TLS_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA      = { 0x00,0x08 };
3608     CipherSuite TLS_DH_DSS_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA   = { 0x00,0x0B };
3609     CipherSuite TLS_DH_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA   = { 0x00,0x0E };
3610     CipherSuite TLS_DHE_DSS_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA  = { 0x00,0x11 };
3611     CipherSuite TLS_DHE_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA  = { 0x00,0x14 };
3612     CipherSuite TLS_DH_anon_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5     = { 0x00,0x17 };
3613     CipherSuite TLS_DH_anon_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA  = { 0x00,0x19 };
3617 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 67]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3620    The following cipher suites were defined in [TLSKRB] and are included
3621    here for completeness. See [TLSKRB] for details:
3623     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_DES_CBC_SHA            = { 0x00,0x1E };
3624     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       = { 0x00,0x1F };
3625     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_RC4_128_SHA            = { 0x00,0x20 };
3626     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_IDEA_CBC_SHA           = { 0x00,0x21 };
3627     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_DES_CBC_MD5            = { 0x00,0x22 };
3628     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_3DES_EDE_CBC_MD5       = { 0x00,0x23 };
3629     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_RC4_128_MD5            = { 0x00,0x24 };
3630     CipherSuite      TLS_KRB5_WITH_IDEA_CBC_MD5           = { 0x00,0x25 };
3632    The following exportable cipher suites were defined in [TLSKRB] and
3633    are included here for completeness. TLS 1.2 implementations MUST NOT
3634    negotiate these cipher suites.
3636     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_DES_CBC_40_SHA  = { 0x00,0x26
3637    };
3638     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_SHA  = { 0x00,0x27
3639    };
3640     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_RC4_40_SHA      = { 0x00,0x28
3641    };
3642     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_DES_CBC_40_MD5  = { 0x00,0x29
3643    };
3644     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_RC2_CBC_40_MD5  = { 0x00,0x2A
3645    };
3646     CipherSuite      TLS_KRB5_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5      = { 0x00,0x2B
3647    };
3650  New cipher suite values are assigned by IANA as described in Section
3651    11.
3653  Note: The cipher suite values { 0x00, 0x1C } and { 0x00, 0x1D } are
3654    reserved to avoid collision with Fortezza-based cipher suites in SSL
3655    3.
3657 A.6. The Security Parameters
3659    These security parameters are determined by the TLS Handshake
3660    Protocol and provided as parameters to the TLS Record Layer in order
3661    to initialize a connection state. SecurityParameters includes:
3663        enum { null(0), (255) } CompressionMethod;
3665        enum { server, client } ConnectionEnd;
3667        enum { null, rc4, rc2, des, 3des, des40, aes, idea }
3671 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 68]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3674        BulkCipherAlgorithm;
3676        enum { stream, block, aead } CipherType;
3678        enum { null, md5, sha } MACAlgorithm;
3680    /* The algorithms specified in CompressionMethod,
3681    BulkCipherAlgorithm, and MACAlgorithm may be added to. */
3683        struct {
3684            ConnectionEnd entity;
3685            BulkCipherAlgorithm bulk_cipher_algorithm;
3686            CipherType cipher_type;
3687            uint8 enc_key_length;
3688            uint8 block_length;
3689            uint8 iv_length;
3690            MACAlgorithm mac_algorithm;
3691            uint8 mac_length;
3692            uint8 mac_key_length;
3693            CompressionMethod compression_algorithm;
3694            opaque master_secret[48];
3695            opaque client_random[32];
3696            opaque server_random[32];
3697        } SecurityParameters;
3725 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 69]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3728 Appendix B. Glossary
3730    Advanced Encryption Standard (AES)
3731        AES is a widely used symmetric encryption algorithm.  AES is a
3732        block cipher with a 128, 192, or 256 bit keys and a 16 byte block
3733        size. [AES] TLS currently only supports the 128 and 256 bit key
3734        sizes.
3736    application protocol
3737        An application protocol is a protocol that normally layers
3738        directly on top of the transport layer (e.g., TCP/IP). Examples
3739        include HTTP, TELNET, FTP, and SMTP.
3741    asymmetric cipher
3742        See public key cryptography.
3744    authenticated encryption with additional data (AEAD)
3745        A symmetric encryption algorithm that simultaneously provides
3746        confidentiality and message integrity.
3748    authentication
3749        Authentication is the ability of one entity to determine the
3750        identity of another entity.
3752    block cipher
3753        A block cipher is an algorithm that operates on plaintext in
3754        groups of bits, called blocks. 64 bits is a common block size.
3756    bulk cipher
3757        A symmetric encryption algorithm used to encrypt large quantities
3758        of data.
3760    cipher block chaining (CBC)
3761        CBC is a mode in which every plaintext block encrypted with a
3762        block cipher is first exclusive-ORed with the previous ciphertext
3763        block (or, in the case of the first block, with the
3764        initialization vector). For decryption, every block is first
3765        decrypted, then exclusive-ORed with the previous ciphertext block
3766        (or IV).
3768    certificate
3769        As part of the X.509 protocol (a.k.a. ISO Authentication
3770        framework), certificates are assigned by a trusted Certificate
3771        Authority and provide a strong binding between a party's identity
3772        or some other attributes and its public key.
3774    client
3775        The application entity that initiates a TLS connection to a
3779 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 70]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3782        server. This may or may not imply that the client initiated the
3783        underlying transport connection. The primary operational
3784        difference between the server and client is that the server is
3785        generally authenticated, while the client is only optionally
3786        authenticated.
3788    client write key
3789        The key used to encrypt data written by the client.
3791    client write MAC secret
3792        The secret data used to authenticate data written by the client.
3794    connection
3795        A connection is a transport (in the OSI layering model
3796        definition) that provides a suitable type of service. For TLS,
3797        such connections are peer-to-peer relationships. The connections
3798        are transient. Every connection is associated with one session.
3800    Data Encryption Standard
3801        DES is a very widely used symmetric encryption algorithm. DES is
3802        a block cipher with a 56 bit key and an 8 byte block size. Note
3803        that in TLS, for key generation purposes, DES is treated as
3804        having an 8 byte key length (64 bits), but it still only provides
3805        56 bits of protection. (The low bit of each key byte is presumed
3806        to be set to produce odd parity in that key byte.) DES can also
3807        be operated in a mode where three independent keys and three
3808        encryptions are used for each block of data; this uses 168 bits
3809        of key (24 bytes in the TLS key generation method) and provides
3810        the equivalent of 112 bits of security. [DES], [3DES]
3812    Digital Signature Standard (DSS)
3813        A standard for digital signing, including the Digital Signing
3814        Algorithm, approved by the National Institute of Standards and
3815        Technology, defined in NIST FIPS PUB 186, "Digital Signature
3816        Standard", published May, 1994 by the U.S. Dept. of Commerce.
3817        [DSS]
3819    digital signatures
3820        Digital signatures utilize public key cryptography and one-way
3821        hash functions to produce a signature of the data that can be
3822        authenticated, and is difficult to forge or repudiate.
3824    handshake
3825        An initial negotiation between client and server that establishes
3826        the parameters of their transactions.
3828    Initialization Vector (IV)
3829        When a block cipher is used in CBC mode, the initialization
3833 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 71]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3836        vector is exclusive-ORed with the first plaintext block prior to
3837        encryption.
3839    IDEA
3840        A 64-bit block cipher designed by Xuejia Lai and James Massey.
3841        [IDEA]
3843    Message Authentication Code (MAC)
3844        A Message Authentication Code is a one-way hash computed from a
3845        message and some secret data. It is difficult to forge without
3846        knowing the secret data. Its purpose is to detect if the message
3847        has been altered.
3849    master secret
3850        Secure secret data used for generating encryption keys, MAC
3851        secrets, and IVs.
3853    MD5
3854        MD5 is a secure hashing function that converts an arbitrarily
3855        long data stream into a digest of fixed size (16 bytes). [MD5]
3857    public key cryptography
3858        A class of cryptographic techniques employing two-key ciphers.
3859        Messages encrypted with the public key can only be decrypted with
3860        the associated private key. Conversely, messages signed with the
3861        private key can be verified with the public key.
3863    one-way hash function
3864        A one-way transformation that converts an arbitrary amount of
3865        data into a fixed-length hash. It is computationally hard to
3866        reverse the transformation or to find collisions. MD5 and SHA are
3867        examples of one-way hash functions.
3869    RC2
3870        A block cipher developed by Ron Rivest at RSA Data Security, Inc.
3871        [RSADSI] described in [RC2].
3873    RC4
3874        A stream cipher invented by Ron Rivest. A compatible cipher is
3875        described in [SCH].
3877    RSA
3878        A very widely used public-key algorithm that can be used for
3879        either encryption or digital signing. [RSA]
3881    server
3882        The server is the application entity that responds to requests
3883        for connections from clients. See also under client.
3887 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 72]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3890    session
3891        A TLS session is an association between a client and a server.
3892        Sessions are created by the handshake protocol. Sessions define a
3893        set of cryptographic security parameters that can be shared among
3894        multiple connections. Sessions are used to avoid the expensive
3895        negotiation of new security parameters for each connection.
3897    session identifier
3898        A session identifier is a value generated by a server that
3899        identifies a particular session.
3901    server write key
3902        The key used to encrypt data written by the server.
3904    server write MAC secret
3905        The secret data used to authenticate data written by the server.
3907    SHA
3908        The Secure Hash Algorithm is defined in FIPS PUB 180-2. It
3909        produces a 20-byte output. Note that all references to SHA
3910        actually use the modified SHA-1 algorithm. [SHA]
3912    SSL
3913        Netscape's Secure Socket Layer protocol [SSL3]. TLS is based on
3914        SSL Version 3.0
3916    stream cipher
3917        An encryption algorithm that converts a key into a
3918        cryptographically strong keystream, which is then exclusive-ORed
3919        with the plaintext.
3921    symmetric cipher
3922        See bulk cipher.
3924    Transport Layer Security (TLS)
3925        This protocol; also, the Transport Layer Security working group
3926        of the Internet Engineering Task Force (IETF). See "Comments" at
3927        the end of this document.
3941 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 73]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3944 Appendix C. CipherSuite Definitions
3946 CipherSuite                             Key          Cipher      Hash
3947                                         Exchange
3949 TLS_NULL_WITH_NULL_NULL                 NULL           NULL        NULL
3950 TLS_RSA_WITH_NULL_MD5                   RSA            NULL         MD5
3951 TLS_RSA_WITH_NULL_SHA                   RSA            NULL         SHA
3952 TLS_RSA_WITH_RC4_128_MD5                RSA            RC4_128      MD5
3953 TLS_RSA_WITH_RC4_128_SHA                RSA            RC4_128      SHA
3954 TLS_RSA_WITH_IDEA_CBC_SHA               RSA            IDEA_CBC     SHA
3955 TLS_RSA_WITH_DES_CBC_SHA                RSA            DES_CBC      SHA
3956 TLS_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA           RSA            3DES_EDE_CBC SHA
3957 TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA            RSA            AES_128_CBC  SHA
3958 TLS_RSA_WITH_AES_256_SHA                RSA            AES_256_CBC  SHA
3959 TLS_DH_DSS_WITH_DES_CBC_SHA             DH_DSS         DES_CBC      SHA
3960 TLS_DH_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA        DH_DSS         3DES_EDE_CBC SHA
3961 TLS_DH_RSA_WITH_DES_CBC_SHA             DH_RSA         DES_CBC      SHA
3962 TLS_DH_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA        DH_RSA         3DES_EDE_CBC SHA
3963 TLS_DHE_DSS_WITH_DES_CBC_SHA            DHE_DSS        DES_CBC      SHA
3964 TLS_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       DHE_DSS        3DES_EDE_CBC SHA
3965 TLS_DHE_RSA_WITH_DES_CBC_SHA            DHE_RSA        DES_CBC      SHA
3966 TLS_DHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       DHE_RSA        3DES_EDE_CBC SHA
3967 TLS_DH_anon_WITH_RC4_128_MD5            DH_anon        RC4_128      MD5
3968 TLS_DH_anon_WITH_DES_CBC_SHA            DH_anon        DES_CBC      SHA
3969 TLS_DH_anon_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA       DH_anon        3DES_EDE_CBC SHA
3970 TLS_DH_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA         DH_DSS         AES_128_CBC  SHA
3971 TLS_DH_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA         DH_RSA         AES_128_CBC  SHA
3972 TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA        DHE_DSS        AES_128_CBC  SHA
3973 TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA        DHE_RSA        AES_128_CBC  SHA
3974 TLS_DH_anon_WITH_AES_128_CBC_SHA        DH_anon        AES_128_CBC  SHA
3975 TLS_DH_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA         DH_DSS         AES_256_CBC  SHA
3976 TLS_DH_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA         DH_RSA         AES_256_CBC  SHA
3977 TLS_DHE_DSS_WITH_AES_256_CBC_SHA        DHE_DSS        AES_256_CBC  SHA
3978 TLS_DHE_RSA_WITH_AES_256_CBC_SHA        DHE_RSA        AES_256_CBC  SHA
3979 TLS_DH_anon_WITH_AES_256_CBC_SHA        DH_anon        AES_256_CBC  SHA
3981       Key
3982       Exchange
3983       Algorithm       Description                        Key size limit
3985       DHE_DSS         Ephemeral DH with DSS signatures   None
3986       DHE_RSA         Ephemeral DH with RSA signatures   None
3987       DH_anon         Anonymous DH, no signatures        None
3988       DH_DSS          DH with DSS-based certificates     None
3989       DH_RSA          DH with RSA-based certificates     None
3990                                                          RSA = none
3991       NULL            No key exchange                    N/A
3995 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 74]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
3998       RSA             RSA key exchange                   None
4000                          Key      Expanded     IV    Block
4001     Cipher       Type  Material Key Material   Size   Size
4003     NULL         Stream   0          0         0     N/A
4004     IDEA_CBC     Block   16         16         8      8
4005     RC2_CBC_40   Block    5         16         8      8
4006     RC4_40       Stream   5         16         0     N/A
4007     RC4_128      Stream  16         16         0     N/A
4008     DES40_CBC    Block    5          8         8      8
4009     DES_CBC      Block    8          8         8      8
4010     3DES_EDE_CBC Block   24         24         8      8
4012    Type
4013        Indicates whether this is a stream cipher or a block cipher
4014        running in CBC mode.
4016    Key Material
4017        The number of bytes from the key_block that are used for
4018        generating the write keys.
4020    Expanded Key Material
4021        The number of bytes actually fed into the encryption algorithm.
4023    IV Size
4024        The amount of data needed to be generated for the initialization
4025        vector. Zero for stream ciphers; equal to the block size for
4026        block ciphers.
4028    Block Size
4029        The amount of data a block cipher enciphers in one chunk; a
4030        block cipher running in CBC mode can only encrypt an even
4031        multiple of its block size.
4033       Hash      Hash      Padding
4034     function    Size       Size
4035       NULL       0          0
4036       MD5        16         48
4037       SHA        20         40
4049 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 75]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4052 Appendix D. Implementation Notes
4054    The TLS protocol cannot prevent many common security mistakes. This
4055    section provides several recommendations to assist implementors.
4057 D.1 Random Number Generation and Seeding
4059    TLS requires a cryptographically secure pseudorandom number generator
4060    (PRNG). Care must be taken in designing and seeding PRNGs.  PRNGs
4061    based on secure hash operations, most notably MD5 and/or SHA, are
4062    acceptable, but cannot provide more security than the size of the
4063    random number generator state. (For example, MD5-based PRNGs usually
4064    provide 128 bits of state.)
4066    To estimate the amount of seed material being produced, add the
4067    number of bits of unpredictable information in each seed byte. For
4068    example, keystroke timing values taken from a PC compatible's 18.2 Hz
4069    timer provide 1 or 2 secure bits each, even though the total size of
4070    the counter value is 16 bits or more. Seeding a 128-bit PRNG would
4071    thus require approximately 100 such timer values.
4073    [RANDOM] provides guidance on the generation of random values.
4075 D.2 Certificates and Authentication
4077    Implementations are responsible for verifying the integrity of
4078    certificates and should generally support certificate revocation
4079    messages. Certificates should always be verified to ensure proper
4080    signing by a trusted Certificate Authority (CA). The selection and
4081    addition of trusted CAs should be done very carefully. Users should
4082    be able to view information about the certificate and root CA.
4084 D.3 CipherSuites
4086    TLS supports a range of key sizes and security levels, including some
4087    that provide no or minimal security. A proper implementation will
4088    probably not support many cipher suites. For instance, anonymous
4089    Diffie-Hellman is strongly discouraged because it cannot prevent man-
4090    in-the-middle attacks. Applications should also enforce minimum and
4091    maximum key sizes. For example, certificate chains containing 512-bit
4092    RSA keys or signatures are not appropriate for high-security
4093    applications.
4103 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 76]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4106 Appendix E. Backward Compatibility
4108 E.1 Compatibility with TLS 1.0/1.1 and SSL 3.0
4110    Since there are various versions of TLS (1.0, 1.1, 1.2, and any
4111    future versions) and SSL (2.0 and 3.0), means are needed to negotiate
4112    the specific protocol version to use.  The TLS protocol provides a
4113    built-in mechanism for version negotiation so as not to bother other
4114    protocol components with the complexities of version selection.
4116    TLS versions 1.0, 1.1, and 1.2, and SSL 3.0 are very similar, and use
4117    compatible ClientHello messages; thus, supporting all of them is
4118    relatively easy.  Similarly, servers can easily handle clients trying
4119    to use future versions of TLS as long as the ClientHello format
4120    remains compatible, and the client support the highest protocol
4121    version available in the server.
4123    A TLS 1.2 client who wishes to negotiate with such older servers will
4124    send a normal TLS 1.2 ClientHello, containing { 3, 3 } (TLS 1.2) in
4125    ClientHello.client_version. If the server does not support this
4126    version, it will respond with ServerHello containing an older version
4127    number. If the client agrees to use this version, the negotiation
4128    will proceed as appropriate for the negotiated protocol.
4130    If the version chosen by the server is not supported by the client
4131    (or not acceptable), the client MUST send a "protocol_version" alert
4132    message and close the connection.
4134    If a TLS server receives a ClientHello containing a version number
4135    greater than the highest version supported by the server, it MUST
4136    reply according to the highest version supported by the server.
4138    A TLS server can also receive a ClientHello containing version number
4139    smaller than the highest supported version. If the server wishes to
4140    negotiate with old clients, it will proceed as appropriate for the
4141    highest version supported by the server that is not greater than
4142    ClientHello.client_version. For example, if the server supports TLS
4143    1.0, 1.1, and 1.2, and client_version is TLS 1.0, the server will
4144    proceed with a TLS 1.0 ServerHello. If server supports (or is willing
4145    to use) only versions greater than client_version, it MUST send a
4146    "protocol_version" alert message and close the connection.
4148    Whenever a client already knows the highest protocol known to a
4149    server (for example, when resuming a session), it SHOULD initiate the
4150    connection in that native protocol.
4152  Note: some server implementations are known to implement version
4153    negotiation incorrectly. For example, there are buggy TLS 1.0 servers
4157 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 77]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4160    that simply close the connection when the client offers a version
4161    newer than TLS 1.0. Also, it is known that some servers will refuse
4162    connection if any TLS extensions are included in ClientHello.
4163    Interoperability with such buggy servers is a complex topic beyond
4164    the scope of this document, and may require multiple connection
4165    attempts by the client.
4167    Earlier versions of the TLS specification were not fully clear on
4168    what the record layer version number (TLSPlaintext.version) should
4169    contain when sending ClientHello (i.e., before it is known which
4170    version of the protocol will be employed). Thus, TLS servers
4171    compliant with this specification MUST accept any value {03,XX} as
4172    the record layer version number for ClientHello.
4174    TLS clients that wish to negotiate with older servers MAY send any
4175    value {03,XX} as the record layer version number. Typical values
4176    would be {03,00}, the lowest version number supported by the client,
4177    and the value of ClientHello.client_version. No single value will
4178    guarantee interoperability with all old servers, but this is a
4179    complex topic beyond the scope of this document.
4181 E.2 Compatibility with SSL 2.0
4183    TLS 1.2 clients that wish to support SSL 2.0 servers MUST send
4184    version 2.0 CLIENT-HELLO messages defined in [SSL2]. The message MUST
4185    contain the same version number as would be used for ordinary
4186    ClientHello, and MUST encode the supported TLS ciphersuites in the
4187    CIPHER-SPECS-DATA field as described below.
4189 Warning: The ability to send version 2.0 CLIENT-HELLO messages will be
4190    phased out with all due haste, since the newer ClientHello format
4191    provides better mechanisms for moving to newer versions and
4192    negotiating extensions.  TLS 1.2 clients SHOULD NOT support SSL 2.0.
4194    However, even TLS servers that do not support SSL 2.0 SHOULD accept
4195    version 2.0 CLIENT-HELLO messages. The message is presented below in
4196    sufficient detail for TLS server implementors; the true definition is
4197    still assumed to be [SSL2].
4199    For negotiation purposes, 2.0 CLIENT-HELLO is interpreted the same
4200    way as a ClientHello with a "null" compression method and no
4201    extensions. Note that this message MUST be sent directly on the wire,
4202    not wrapped as a TLS record. For the purposes of calculating Finished
4203    and CertificateVerify, the msg_length field is not considered to be a
4204    part of the handshake message.
4206        uint8 V2CipherSpec[3];
4211 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 78]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4214        struct {
4215            uint16 msg_length;
4216            uint8 msg_type;
4217            Version version;
4218            uint16 cipher_spec_length;
4219            uint16 session_id_length;
4220            uint16 challenge_length;
4221            V2CipherSpec cipher_specs[V2ClientHello.cipher_spec_length];
4222            opaque session_id[V2ClientHello.session_id_length];
4223            opaque challenge[V2ClientHello.challenge_length;
4224        } V2ClientHello;
4226    msg_length
4227        The highest bit MUST be 1; the remaining bits contain the
4228        length of the following data in bytes.
4230    msg_type
4231        This field, in conjunction with the version field, identifies a
4232        version 2 client hello message. The value MUST be one (1).
4234    version
4235        Equal to ClientHello.client_version.
4237    cipher_spec_length
4238        This field is the total length of the field cipher_specs. It
4239        cannot be zero and MUST be a multiple of the V2CipherSpec length
4240        (3).
4242    session_id_length
4243        This field MUST have a value of zero for a client that claims to
4244        support TLS 1.2.
4246    challenge_length
4247        The length in bytes of the client's challenge to the server to
4248        authenticate itself. Historically, permissible values are between
4249        16 and 32 bytes inclusive. When using the SSLv2 backward
4250        compatible handshake the client SHOULD use a 32 byte challenge.
4252    cipher_specs
4253        This is a list of all CipherSpecs the client is willing and able
4254        to use. In addition to the 2.0 cipher specs defined in [SSL2],
4255        this includes the TLS cipher suites normally sent in
4256        ClientHello.cipher_suites, each cipher suite prefixed by a zero
4257        byte. For example, TLS ciphersuite {0x00,0x0A} would be sent as
4258        {0x00,0x00,0x0A}.
4260    session_id
4261        This field MUST be empty.
4265 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 79]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4268    challenge
4269        Corresponds to ClientHello.random. If the challenge length is
4270        less than 32, the TLS server will pad the data with leading
4271        (note: not trailing) zero bytes to make it 32 bytes long.
4273  Note: Requests to resume a TLS session MUST use a TLS client hello.
4275 E.2. Avoiding Man-in-the-Middle Version Rollback
4277    When TLS clients fall back to Version 2.0 compatibility mode, they
4278    MUST use special PKCS#1 block formatting. This is done so that TLS
4279    servers will reject Version 2.0 sessions with TLS-capable clients.
4281    When a client negotiates SSL 2.0 but also supports TLS, it MUST set
4282    the right-hand (least-significant) 8 random bytes of the PKCS padding
4283    (not including the terminal null of the padding) for the RSA
4284    encryption of the ENCRYPTED-KEY-DATA field of the CLIENT-MASTER-KEY
4285    to 0x03 (the other padding bytes are random).
4287    When a TLS-capable server negotiates SSL 2.0 it SHOULD, after
4288    decrypting the ENCRYPTED-KEY-DATA field, check that these eight
4289    padding bytes are 0x03. If they are not, the server SHOULD generate a
4290    random value for SECRET-KEY-DATA, and continue the handshake (which
4291    will eventually fail since the keys will not match).  Note that
4292    reporting the error situation to the client could make the server
4293    vulnerable to attacks described in [BLEI].
4319 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 80]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4322 Appendix F. Security Analysis
4324    The TLS protocol is designed to establish a secure connection between
4325    a client and a server communicating over an insecure channel. This
4326    document makes several traditional assumptions, including that
4327    attackers have substantial computational resources and cannot obtain
4328    secret information from sources outside the protocol. Attackers are
4329    assumed to have the ability to capture, modify, delete, replay, and
4330    otherwise tamper with messages sent over the communication channel.
4331    This appendix outlines how TLS has been designed to resist a variety
4332    of attacks.
4334 F.1. Handshake Protocol
4336    The handshake protocol is responsible for selecting a CipherSpec and
4337    generating a Master Secret, which together comprise the primary
4338    cryptographic parameters associated with a secure session. The
4339    handshake protocol can also optionally authenticate parties who have
4340    certificates signed by a trusted certificate authority.
4342 F.1.1. Authentication and Key Exchange
4344    TLS supports three authentication modes: authentication of both
4345    parties, server authentication with an unauthenticated client, and
4346    total anonymity. Whenever the server is authenticated, the channel is
4347    secure against man-in-the-middle attacks, but completely anonymous
4348    sessions are inherently vulnerable to such attacks.  Anonymous
4349    servers cannot authenticate clients. If the server is authenticated,
4350    its certificate message must provide a valid certificate chain
4351    leading to an acceptable certificate authority.  Similarly,
4352    authenticated clients must supply an acceptable certificate to the
4353    server. Each party is responsible for verifying that the other's
4354    certificate is valid and has not expired or been revoked.
4356    The general goal of the key exchange process is to create a
4357    pre_master_secret known to the communicating parties and not to
4358    attackers. The pre_master_secret will be used to generate the
4359    master_secret (see Section 8.1). The master_secret is required to
4360    generate the finished messages, encryption keys, and MAC secrets (see
4361    Sections 7.4.9 and 6.3). By sending a correct finished message,
4362    parties thus prove that they know the correct pre_master_secret.
4364 F.1.1.1. Anonymous Key Exchange
4366    Completely anonymous sessions can be established using RSA or Diffie-
4367    Hellman for key exchange. With anonymous RSA, the client encrypts a
4368    pre_master_secret with the server's uncertified public key extracted
4369    from the server key exchange message. The result is sent in a client
4373 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 81]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4376    key exchange message. Since eavesdroppers do not know the server's
4377    private key, it will be infeasible for them to decode the
4378    pre_master_secret.
4380    Note: No anonymous RSA Cipher Suites are defined in this document.
4382    With Diffie-Hellman, the server's public parameters are contained in
4383    the server key exchange message and the client's are sent in the
4384    client key exchange message. Eavesdroppers who do not know the
4385    private values should not be able to find the Diffie-Hellman result
4386    (i.e. the pre_master_secret).
4388  Warning: Completely anonymous connections only provide protection
4389           against passive eavesdropping. Unless an independent tamper-
4390           proof channel is used to verify that the finished messages
4391           were not replaced by an attacker, server authentication is
4392           required in environments where active man-in-the-middle
4393           attacks are a concern.
4395 F.1.1.2. RSA Key Exchange and Authentication
4397    With RSA, key exchange and server authentication are combined. The
4398    public key is contained in the server's certificate.  Note that
4399    compromise of the server's static RSA key results in a loss of
4400    confidentiality for all sessions protected under that static key. TLS
4401    users desiring Perfect Forward Secrecy should use DHE cipher suites.
4402    The damage done by exposure of a private key can be limited by
4403    changing one's private key (and certificate) frequently.
4405    After verifying the server's certificate, the client encrypts a
4406    pre_master_secret with the server's public key. By successfully
4407    decoding the pre_master_secret and producing a correct finished
4408    message, the server demonstrates that it knows the private key
4409    corresponding to the server certificate.
4411    When RSA is used for key exchange, clients are authenticated using
4412    the certificate verify message (see Section 7.4.9). The client signs
4413    a value derived from the master_secret and all preceding handshake
4414    messages. These handshake messages include the server certificate,
4415    which binds the signature to the server, and ServerHello.random,
4416    which binds the signature to the current handshake process.
4418 F.1.1.3. Diffie-Hellman Key Exchange with Authentication
4420    When Diffie-Hellman key exchange is used, the server can either
4421    supply a certificate containing fixed Diffie-Hellman parameters or
4422    use the server key exchange message to send a set of temporary
4423    Diffie-Hellman parameters signed with a DSS or RSA certificate.
4427 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 82]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4430    Temporary parameters are hashed with the hello.random values before
4431    signing to ensure that attackers do not replay old parameters. In
4432    either case, the client can verify the certificate or signature to
4433    ensure that the parameters belong to the server.
4435    If the client has a certificate containing fixed Diffie-Hellman
4436    parameters, its certificate contains the information required to
4437    complete the key exchange. Note that in this case the client and
4438    server will generate the same Diffie-Hellman result (i.e.,
4439    pre_master_secret) every time they communicate. To prevent the
4440    pre_master_secret from staying in memory any longer than necessary,
4441    it should be converted into the master_secret as soon as possible.
4442    Client Diffie-Hellman parameters must be compatible with those
4443    supplied by the server for the key exchange to work.
4445    If the client has a standard DSS or RSA certificate or is
4446    unauthenticated, it sends a set of temporary parameters to the server
4447    in the client key exchange message, then optionally uses a
4448    certificate verify message to authenticate itself.
4450    If the same DH keypair is to be used for multiple handshakes, either
4451    because the client or server has a certificate containing a fixed DH
4452    keypair or because the server is reusing DH keys, care must be taken
4453    to prevent small subgroup attacks. Implementations SHOULD follow the
4454    guidelines found in [SUBGROUP].
4456    Small subgroup attacks are most easily avoided by using one of the
4457    DHE ciphersuites and generating a fresh DH private key (X) for each
4458    handshake. If a suitable base (such as 2) is chosen, g^X mod p can be
4459    computed very quickly, therefore the performance cost is minimized.
4460    Additionally, using a fresh key for each handshake provides Perfect
4461    Forward Secrecy. Implementations SHOULD generate a new X for each
4462    handshake when using DHE ciphersuites.
4464    Because TLS allows the server to provide arbitrary DH groups, the
4465    client SHOULD verify the correctness of the DH group. [TODO: provide
4466    a reference to some document describing how] and that it is of
4467    suitable size as defined by local policy. The client SHOULD also
4468    verify that the DH public exponent appears to be of adequate size.
4469    The server MAY choose to assist the client by providing a known
4470    group, such as those defined in [IKEALG] or [MODP]. These can be
4471    verified by simple comparison.
4473 F.1.2. Version Rollback Attacks
4475    Because TLS includes substantial improvements over SSL Version 2.0,
4476    attackers may try to make TLS-capable clients and servers fall back
4477    to Version 2.0. This attack can occur if (and only if) two TLS-
4481 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 83]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4484    capable parties use an SSL 2.0 handshake.
4486    Although the solution using non-random PKCS #1 block type 2 message
4487    padding is inelegant, it provides a reasonably secure way for Version
4488    3.0 servers to detect the attack. This solution is not secure against
4489    attackers who can brute force the key and substitute a new ENCRYPTED-
4490    KEY-DATA message containing the same key (but with normal padding)
4491    before the application specified wait threshold has expired. Altering
4492    the padding of the least significant 8 bytes of the PKCS padding does
4493    not impact security for the size of the signed hashes and RSA key
4494    lengths used in the protocol, since this is essentially equivalent to
4495    increasing the input block size by 8 bytes.
4497 F.1.3. Detecting Attacks Against the Handshake Protocol
4499    An attacker might try to influence the handshake exchange to make the
4500    parties select different encryption algorithms than they would
4501    normally chooses.
4503    For this attack, an attacker must actively change one or more
4504    handshake messages. If this occurs, the client and server will
4505    compute different values for the handshake message hashes. As a
4506    result, the parties will not accept each others' finished messages.
4507    Without the master_secret, the attacker cannot repair the finished
4508    messages, so the attack will be discovered.
4510 F.1.4. Resuming Sessions
4512    When a connection is established by resuming a session, new
4513    ClientHello.random and ServerHello.random values are hashed with the
4514    session's master_secret. Provided that the master_secret has not been
4515    compromised and that the secure hash operations used to produce the
4516    encryption keys and MAC secrets are secure, the connection should be
4517    secure and effectively independent from previous connections.
4518    Attackers cannot use known encryption keys or MAC secrets to
4519    compromise the master_secret without breaking the secure hash
4520    operations (which use both SHA and MD5).
4522    Sessions cannot be resumed unless both the client and server agree.
4523    If either party suspects that the session may have been compromised,
4524    or that certificates may have expired or been revoked, it should
4525    force a full handshake. An upper limit of 24 hours is suggested for
4526    session ID lifetimes, since an attacker who obtains a master_secret
4527    may be able to impersonate the compromised party until the
4528    corresponding session ID is retired. Applications that may be run in
4529    relatively insecure environments should not write session IDs to
4530    stable storage.
4535 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 84]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4538 F.1.5 Extensions
4540    Security considerations for the extension mechanism in general, and
4541    the design of new extensions, are described in the previous section.
4542    A security analysis of each of the extensions defined in this
4543    document is given below.
4545    In general, implementers should continue to monitor the state of the
4546    art, and address any weaknesses identified.
4548 F.2. Protecting Application Data
4550    The master_secret is hashed with the ClientHello.random and
4551    ServerHello.random to produce unique data encryption keys and MAC
4552    secrets for each connection.
4554    Outgoing data is protected with a MAC before transmission. To prevent
4555    message replay or modification attacks, the MAC is computed from the
4556    MAC secret, the sequence number, the message length, the message
4557    contents, and two fixed character strings. The message type field is
4558    necessary to ensure that messages intended for one TLS Record Layer
4559    client are not redirected to another. The sequence number ensures
4560    that attempts to delete or reorder messages will be detected. Since
4561    sequence numbers are 64 bits long, they should never overflow.
4562    Messages from one party cannot be inserted into the other's output,
4563    since they use independent MAC secrets. Similarly, the server-write
4564    and client-write keys are independent, so stream cipher keys are used
4565    only once.
4567    If an attacker does break an encryption key, all messages encrypted
4568    with it can be read. Similarly, compromise of a MAC key can make
4569    message modification attacks possible. Because MACs are also
4570    encrypted, message-alteration attacks generally require breaking the
4571    encryption algorithm as well as the MAC.
4573  Note: MAC secrets may be larger than encryption keys, so messages can
4574        remain tamper resistant even if encryption keys are broken.
4576 F.3. Explicit IVs
4578        [CBCATT] describes a chosen plaintext attack on TLS that depends
4579        on knowing the IV for a record. Previous versions of TLS [TLS1.0]
4580        used the CBC residue of the previous record as the IV and
4581        therefore enabled this attack. This version uses an explicit IV
4582        in order to protect against this attack.
4589 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 85]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4592 F.4. Security of Composite Cipher Modes
4594        TLS secures transmitted application data via the use of symmetric
4595        encryption and authentication functions defined in the negotiated
4596        ciphersuite.  The objective is to protect both the integrity  and
4597        confidentiality of the transmitted data from malicious actions by
4598        active attackers in the network.  It turns out that the order in
4599        which encryption and authentication functions are applied to the
4600        data plays an important role for achieving this goal [ENCAUTH].
4602        The most robust method, called encrypt-then-authenticate, first
4603        applies encryption to the data and then applies a MAC to the
4604        ciphertext.  This method ensures that the integrity and
4605        confidentiality goals are obtained with ANY pair of encryption
4606        and MAC functions, provided that the former is secure against
4607        chosen plaintext attacks and that the MAC is secure against
4608        chosen-message attacks.  TLS uses another method, called
4609        authenticate-then-encrypt, in which first a MAC is computed on
4610        the plaintext and then the concatenation of plaintext and MAC is
4611        encrypted.  This method has been proven secure for CERTAIN
4612        combinations of encryption functions and MAC functions, but it is
4613        not guaranteed to be secure in general. In particular, it has
4614        been shown that there exist perfectly secure encryption functions
4615        (secure even in the information-theoretic sense) that combined
4616        with any secure MAC function, fail to provide the confidentiality
4617        goal against an active attack.  Therefore, new ciphersuites and
4618        operation modes adopted into TLS need to be analyzed under the
4619        authenticate-then-encrypt method to verify that they achieve the
4620        stated integrity and confidentiality goals.
4622        Currently, the security of the authenticate-then-encrypt method
4623        has been proven for some important cases.  One is the case of
4624        stream ciphers in which a computationally unpredictable pad of
4625        the length of the message, plus the length of the MAC tag, is
4626        produced using a pseudo-random generator and this pad is xor-ed
4627        with the concatenation of plaintext and MAC tag.  The other is
4628        the case of CBC mode using a secure block cipher.  In this case,
4629        security can be shown if one applies one CBC encryption pass to
4630        the concatenation of plaintext and MAC and uses a new,
4631        independent, and unpredictable IV for each new pair of plaintext
4632        and MAC.  In previous versions of SSL, CBC mode was used properly
4633        EXCEPT that it used a predictable IV in the form of the last
4634        block of the previous ciphertext.  This made TLS open to chosen
4635        plaintext attacks.  This version of the protocol is immune to
4636        those attacks.  For exact details in the encryption modes proven
4637        secure, see [ENCAUTH].
4643 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 86]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4646 F.5 Denial of Service
4648    TLS is susceptible to a number of denial of service (DoS) attacks.
4649    In particular, an attacker who initiates a large number of TCP
4650    connections can cause a server to consume large amounts of CPU doing
4651    RSA decryption. However, because TLS is generally used over TCP, it
4652    is difficult for the attacker to hide his point of origin if proper
4653    TCP SYN randomization is used [SEQNUM] by the TCP stack.
4655    Because TLS runs over TCP, it is also susceptible to a number of
4656    denial of service attacks on individual connections. In particular,
4657    attackers can forge RSTs, thereby terminating connections, or forge
4658    partial TLS records, thereby causing the connection to stall.  These
4659    attacks cannot in general be defended against by a TCP-using
4660    protocol.  Implementors or users who are concerned with this class of
4661    attack should use IPsec AH [AH] or ESP [ESP].
4663 F.6. Final Notes
4665    For TLS to be able to provide a secure connection, both the client
4666    and server systems, keys, and applications must be secure. In
4667    addition, the implementation must be free of security errors.
4669    The system is only as strong as the weakest key exchange and
4670    authentication algorithm supported, and only trustworthy
4671    cryptographic functions should be used. Short public keys and
4672    anonymous servers should be used with great caution. Implementations
4673    and users must be careful when deciding which certificates and
4674    certificate authorities are acceptable; a dishonest certificate
4675    authority can do tremendous damage.
4697 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 87]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4700 Security Considerations
4702    Security issues are discussed throughout this memo, especially in
4703    Appendices D, E, and F.
4706 Changes in This Version
4708    [RFC Editor: Please delete this]
4710      - Added some guidance about checking DH groups and exponents.
4711      [Issues 15 and 43]
4713      - DigestInfo now MUST be NULL but must be accepted either way
4714      per discussion in Prague [Issue 22]
4716      - Improved versions of Bleichenbacher/Klima/Version number
4717      text for the EPMS (due to Eronen) [Issue 17]
4719      - Cleaned up SSLv2 backward compatibility text [Issue 25]
4721      - Improvements to signature hash agility text [Issue 41].
4722      Still not completely fixed.
4724      - Changed cert_hash_types to signature hash types and indicated a
4725    preference order.
4727      - Strengthened language about when alerts are required. Note
4728      that it is still legal under some circumstances to close
4729      a connection with no alert.
4731 Normative References
4732    [AES]    National Institute of Standards and Technology,
4733             "Specification for the Advanced Encryption Standard (AES)"
4734             FIPS 197.  November 26, 2001.
4736    [3DES]   National Institute of Standards and Tecnology,
4737             "Recommendation for the Triple Data Encryption Algorithm
4738             (TDEA) Block Cipher", NIST Special Publication 800-67, May
4739             2004.
4741    [DES]    National Institute of Standards and Technology, "Data
4742             Encryption Standard (DES)", FIPS PUB 46-3, October 1999.
4744    [DSS]    NIST FIPS PUB 186-2, "Digital Signature Standard," National
4745             Institute of Standards and Technology, U.S. Department of
4746             Commerce, 2000.
4751 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 88]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4754    [HMAC]   Krawczyk, H., Bellare, M., and R. Canetti, "HMAC: Keyed-
4755             Hashing for Message Authentication", RFC 2104, February
4756             1997.
4758    [IDEA]   X. Lai, "On the Design and Security of Block Ciphers," ETH
4759             Series in Information Processing, v. 1, Konstanz: Hartung-
4760             Gorre Verlag, 1992.
4762    [MD5]    Rivest, R., "The MD5 Message Digest Algorithm", RFC 1321,
4763             April 1992.
4765    [PKCS1] J. Jonsson, B. Kaliski, "Public-Key Cryptography Standards
4766             (PKCS) #1: RSA Cryptography Specifications Version 2.1", RFC
4767             3447, February 2003.
4769    [PKIX]   Housley, R., Ford, W., Polk, W. and D. Solo, "Internet
4770             Public Key Infrastructure: Part I: X.509 Certificate and CRL
4771             Profile", RFC 3280, April 2002.
4773    [RC2]    Rivest, R., "A Description of the RC2(r) Encryption
4774             Algorithm", RFC 2268, March 1998.
4776    [SCH]    B. Schneier. "Applied Cryptography: Protocols, Algorithms,
4777             and Source Code in C, 2ed", Published by John Wiley & Sons,
4778             Inc. 1996.
4780    [SHA]    NIST FIPS PUB 180-2, "Secure Hash Standard," National
4781             Institute of Standards and Technology, U.S. Department of
4782             Commerce., August 2001.
4784    [REQ]    Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate
4785             Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
4787    [RFC2434] Narten, T. and H. Alvestrand, "Guidelines for Writing an
4788             IANA Considerations Section in RFCs", BCP 25, RFC 2434,
4789             October 1998.
4791    [URI]    Berners-Lee, T., Fielding, R. and L. Masinter, "Uniform
4792             Resource Identifiers (URI): Generic Syntax", RFC 2396,
4793             August 1998.
4795    [X509-4th] ITU-T Recommendation X.509 (2000) | ISO/IEC 9594- 8:2001,
4796             "Information Systems - Open Systems Interconnection - The
4797             Directory:  Public key and Attribute certificate
4798             frameworks."
4800    [X509-4th-TC1] ITU-T Recommendation X.509(2000) Corrigendum 1(2001) |
4801             ISO/IEC 9594-8:2001/Cor.1:2002, Technical Corrigendum 1 to
4805 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 89]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4808             ISO/IEC 9594:8:2001.
4810 Informative References
4812    [AEAD]   Mcgrew, D., "Authenticated Encryption", February 2007,
4813             draft-mcgrew-auth-enc-02.txt.
4815    [AH]     Kent, S., and Atkinson, R., "IP Authentication Header", RFC
4816             4302, December 2005.
4818    [BLEI]   Bleichenbacher D., "Chosen Ciphertext Attacks against
4819             Protocols Based on RSA Encryption Standard PKCS #1" in
4820             Advances in Cryptology -- CRYPTO'98, LNCS vol. 1462, pages:
4821             1-12, 1998.
4823    [CBCATT] Moeller, B., "Security of CBC Ciphersuites in SSL/TLS:
4824             Problems and Countermeasures",
4825             http://www.openssl.org/~bodo/tls-cbc.txt.
4827    [CBCTIME] Canvel, B., "Password Interception in a SSL/TLS Channel",
4828             http://lasecwww.epfl.ch/memo_ssl.shtml, 2003.
4830    [CCM]     "NIST Special Publication 800-38C: The CCM Mode for
4831             Authentication and Confidentiality",
4832             http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/SP800-38C.pdf.
4834    [ENCAUTH] Krawczyk, H., "The Order of Encryption and Authentication
4835             for Protecting Communications (Or: How Secure is SSL?)",
4836             Crypto 2001.
4838    [ESP]     Kent, S., and Atkinson, R., "IP Encapsulating Security
4839             Payload (ESP)", RFC 4303, December 2005.
4841    [GCM]    "NIST Special Publication 800-38C: The CCM Mode for
4842             Authentication and Confidentiality",
4843             http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/SP800-38C.pdf.
4845    [IKEALG] Schiller, J., "Cryptographic Algorithms for Use in the
4846             Internet Key Exchange Version 2 (IKEv2)", RFC 4307, December
4847             2005.
4849    [KPR03]  Klima, V., Pokorny, O., Rosa, T., "Attacking RSA-based
4850             Sessions in SSL/TLS", http://eprint.iacr.org/2003/052/,
4851             March 2003.
4853    [MODP]   Kivinen, T. and M. Kojo, "More Modular Exponential (MODP)
4854             Diffie-Hellman groups for Internet Key Exchange (IKE)", RFC
4855             3526, May 2003.
4859 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 90]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4862    [PKCS6]  RSA Laboratories, "PKCS #6: RSA Extended Certificate Syntax
4863             Standard," version 1.5, November 1993.
4865    [PKCS7]  RSA Laboratories, "PKCS #7: RSA Cryptographic Message Syntax
4866             Standard," version 1.5, November 1993.
4868    [RANDOM] Eastlake, D., 3rd, Schiller, J., and S. Crocker, "Randomness
4869             Requirements for Security", BCP 106, RFC 4086, June 2005.
4871    [RSA]    R. Rivest, A. Shamir, and L. M. Adleman, "A Method for
4872             Obtaining Digital Signatures and Public-Key Cryptosystems,"
4873             Communications of the ACM, v. 21, n. 2, Feb 1978, pp.
4874             120-126.
4876    [SEQNUM] Bellovin. S., "Defending Against Sequence Number Attacks",
4877             RFC 1948, May 1996.
4879    [SSL2]   Hickman, Kipp, "The SSL Protocol", Netscape Communications
4880             Corp., Feb 9, 1995.
4882    [SSL3]   A. Frier, P. Karlton, and P. Kocher, "The SSL 3.0 Protocol",
4883             Netscape Communications Corp., Nov 18, 1996.
4885    [SUBGROUP] Zuccherato, R., "Methods for Avoiding the "Small-Subgroup"
4886             Attacks on the Diffie-Hellman Key Agreement Method for
4887             S/MIME", RFC 2785, March 2000.
4889    [TCP]    Postel, J., "Transmission Control Protocol," STD 7, RFC 793,
4890             September 1981.
4892    [TIMING] Boneh, D., Brumley, D., "Remote timing attacks are
4893             practical", USENIX Security Symposium 2003.
4895    [TLSAES] Chown, P., "Advanced Encryption Standard (AES) Ciphersuites
4896             for Transport Layer Security (TLS)", RFC 3268, June 2002.
4898    [TLSEXT] Blake-Wilson, S., Nystrom, M., Hopwood, D., Mikkelsen, J.,
4899             Wright, T., "Transport Layer Security (TLS) Extensions", RFC
4900             3546, June 2003.
4902    [TLSKRB] Medvinsky, A. and M. Hur, "Addition of Kerberos Cipher
4903             Suites to Transport Layer Security (TLS)", RFC 2712, October
4904             1999.
4906    [TLS1.0] Dierks, T., and C. Allen, "The TLS Protocol, Version 1.0",
4907             RFC 2246, January 1999.
4909    [TLS1.1] Dierks, T., and E. Rescorla, "The TLS Protocol, Version
4913 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 91]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4916             1.1", RFC 4346, April, 2006.
4918    [X501] ITU-T Recommendation X.501: Information Technology - Open
4919             Systems Interconnection - The Directory: Models, 1993.
4921    [X509] ITU-T Recommendation X.509 (1997 E): Information Technology -
4922             Open Systems Interconnection - "The Directory -
4923             Authentication Framework". 1988.
4925    [XDR]    Srinivansan, R., Sun Microsystems, "XDR: External Data
4926             Representation Standard", RFC 1832, August 1995.
4929 Credits
4931    Working Group Chairs
4932    Eric Rescorla
4933    EMail: ekr@networkresonance.com
4935    Pasi Eronen
4936    pasi.eronen@nokia.com
4939    Editors
4941    Tim Dierks                    Eric Rescorla
4942    Independent                   Network Resonance, Inc.
4944    EMail: tim@dierks.org         EMail: ekr@networkresonance.com
4948    Other contributors
4950    Christopher Allen (co-editor of TLS 1.0)
4951    Alacrity Ventures
4952    ChristopherA@AlacrityManagement.com
4954    Martin Abadi
4955    University of California, Santa Cruz
4956    abadi@cs.ucsc.edu
4958    Steven M. Bellovin
4959    Columbia University
4960    smb@cs.columbia.edu
4962    Simon Blake-Wilson
4963    BCI
4967 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 92]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
4970    EMail: sblakewilson@bcisse.com
4972    Ran Canetti
4973    IBM
4974    canetti@watson.ibm.com
4976    Pete Chown
4977    Skygate Technology Ltd
4978    pc@skygate.co.uk
4980    Taher Elgamal
4981    taher@securify.com
4982    Securify
4984    Anil Gangolli
4985    anil@busybuddha.org
4987    Kipp Hickman
4989    David Hopwood
4990    Independent Consultant
4991    EMail: david.hopwood@blueyonder.co.uk
4993    Phil Karlton (co-author of SSLv3)
4995    Paul Kocher (co-author of SSLv3)
4996    Cryptography Research
4997    paul@cryptography.com
4999    Hugo Krawczyk
5000    Technion Israel Institute of Technology
5001    hugo@ee.technion.ac.il
5003    Jan Mikkelsen
5004    Transactionware
5005    EMail: janm@transactionware.com
5007    Magnus Nystrom
5008    RSA Security
5009    EMail: magnus@rsasecurity.com
5011    Robert Relyea
5012    Netscape Communications
5013    relyea@netscape.com
5015    Jim Roskind
5016    Netscape Communications
5017    jar@netscape.com
5021 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 93]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
5024    Michael Sabin
5026    Dan Simon
5027    Microsoft, Inc.
5028    dansimon@microsoft.com
5030    Tom Weinstein
5032    Tim Wright
5033    Vodafone
5034    EMail: timothy.wright@vodafone.com
5036 Comments
5038    The discussion list for the IETF TLS working group is located at the
5039    e-mail address <tls@ietf.org>. Information on the group and
5040    information on how to subscribe to the list is at
5041    <https://www1.ietf.org/mailman/listinfo/tls>
5043    Archives of the list can be found at:
5044        <http://www.ietf.org/mail-archive/web/tls/current/index.html>
5075 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 94]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
5078    Full Copyright Statement
5080       Copyright (C) The IETF Trust (2007).
5082       This document is subject to the rights, licenses and restrictions
5083       contained in BCP 78, and except as set forth therein, the authors
5084       retain all their rights.
5086       This document and the information contained herein are provided on an
5087       "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
5088       OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY, THE IETF TRUST AND
5089       THE INTERNET ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS
5090       OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF
5091       THE INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
5092       WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
5095    Intellectual Property
5097       The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
5098       Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
5099       pertain to the implementation or use of the technology described in
5100       this document or the extent to which any license under such rights
5101       might or might not be available; nor does it represent that it has
5102       made any independent effort to identify any such rights.  Information
5103       on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
5104       found in BCP 78 and BCP 79.
5106       Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
5107       assurances of licenses to be made available, or the result of an
5108       attempt made to obtain a general license or permission for the use of
5109       such proprietary rights by implementers or users of this
5110       specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
5111       http://www.ietf.org/ipr.
5113       The IETF invites any interested party to bring to its attention any
5114       copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
5115       rights that may cover technology that may be required to implement
5116       this standard.  Please address the information to the IETF at
5117       ietf-ipr@ietf.org.
5120    Acknowledgment
5122       Funding for the RFC Editor function is provided by the IETF
5123       Administrative Support Activity (IASA).
5129 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 95]\fdraft-ietf-tls-rfc4346-bis-04.txt  TLS                         June 2007
5183 Dierks & Rescorla            Standards Track                    [Page 96]\f