PROTOCOL.certkeys

   1 This document describes a simple public-key certificate authentication
   2 system for use by SSH.
   3
   4 Background
   5 ----------
   6
   7 The SSH protocol currently supports a simple public key authentication
   8 mechanism. Unlike other public key implementations, SSH eschews the use
   9 of X.509 certificates and uses raw keys. This approach has some benefits
  10 relating to simplicity of configuration and minimisation of attack
  11 surface, but it does not support the important use-cases of centrally
  12 managed, passwordless authentication and centrally certified host keys.
  13
  14 These protocol extensions build on the simple public key authentication
  15 system already in SSH to allow certificate-based authentication. The
  16 certificates used are not traditional X.509 certificates, with numerous
  17 options and complex encoding rules, but something rather more minimal: a
  18 key, some identity information and usage options that have been signed
  19 with some other trusted key.
  20
  21 A sshd server may be configured to allow authentication via certified
  22 keys, by extending the existing ~/.ssh/authorized_keys mechanism to
  23 allow specification of certification authority keys in addition to
  24 raw user keys. The ssh client will support automatic verification of
  25 acceptance of certified host keys, by adding a similar ability to
  26 specify CA keys in ~/.ssh/known_hosts.
  27
  28 Certified keys are represented using new key types:
  29
  30     ssh-rsa-cert-v01@openssh.com
  31     ssh-dss-cert-v01@openssh.com
  32     ecdsa-sha2-nistp256-cert-v01@openssh.com
  33     ecdsa-sha2-nistp384-cert-v01@openssh.com
  34     ecdsa-sha2-nistp521-cert-v01@openssh.com
  35
  36 These include certification information along with the public key
  37 that is used to sign challenges. ssh-keygen performs the CA signing
  38 operation.
  39
  40 Protocol extensions
  41 -------------------
  42
  43 The SSH wire protocol includes several extensibility mechanisms.
  44 These modifications shall take advantage of namespaced public key
  45 algorithm names to add support for certificate authentication without
  46 breaking the protocol - implementations that do not support the
  47 extensions will simply ignore them.
  48
  49 Authentication using the new key formats described below proceeds
  50 using the existing SSH "publickey" authentication method described
  51 in RFC4252 section 7.
  52
  53 New public key formats
  54 ----------------------
  55
  56 The certificate key types take a similar high-level format (note: data
  57 types and encoding are as per RFC4251 section 5). The serialised wire
  58 encoding of these certificates is also used for storing them on disk.
  59
  60 #define SSH_CERT_TYPE_USER    1
  61 #define SSH_CERT_TYPE_HOST    2
  62
  63 RSA certificate
  64
  65     string    "ssh-rsa-cert-v01@openssh.com"
  66     string    nonce
  67     mpint     e
  68     mpint     n
  69     uint64    serial
  70     uint32    type
  71     string    key id
  72     string    valid principals
  73     uint64    valid after
  74     uint64    valid before
  75     string    critical options
  76     string    extensions
  77     string    reserved
  78     string    signature key
  79     string    signature
  80
  81 DSA certificate
  82
  83     string    "ssh-dss-cert-v01@openssh.com"
  84     string    nonce
  85     mpint     p
  86     mpint     q
  87     mpint     g
  88     mpint     y
  89     uint64    serial
  90     uint32    type
  91     string    key id
  92     string    valid principals
  93     uint64    valid after
  94     uint64    valid before
  95     string    critical options
  96     string    extensions
  97     string    reserved
  98     string    signature key
  99     string    signature
 100
 101 ECDSA certificate
 102
 103     string    "ecdsa-sha2-nistp256@openssh.com" |
 104               "ecdsa-sha2-nistp384@openssh.com" |
 105               "ecdsa-sha2-nistp521@openssh.com"
 106     string    nonce
 107     string    curve
 108     string    public_key
 109     uint64    serial
 110     uint32    type
 111     string    key id
 112     string    valid principals
 113     uint64    valid after
 114     uint64    valid before
 115     string    critical options
 116     string    extensions
 117     string    reserved
 118     string    signature key
 119     string    signature
 120
 121 The nonce field is a CA-provided random bitstring of arbitrary length
 122 (but typically 16 or 32 bytes) included to make attacks that depend on
 123 inducing collisions in the signature hash infeasible.
 124
 125 e and n are the RSA exponent and public modulus respectively.
 126
 127 p, q, g, y are the DSA parameters as described in FIPS-186-2.
 128
 129 curve and public key are respectively the ECDSA "[identifier]" and "Q"
 130 defined in section 3.1 of RFC5656.
 131
 132 serial is an optional certificate serial number set by the CA to
 133 provide an abbreviated way to refer to certificates from that CA.
 134 If a CA does not wish to number its certificates it must set this
 135 field to zero.
 136
 137 type specifies whether this certificate is for identification of a user
 138 or a host using a SSH_CERT_TYPE_... value.
 139
 140 key id is a free-form text field that is filled in by the CA at the time
 141 of signing; the intention is that the contents of this field are used to
 142 identify the identity principal in log messages.
 143
 144 "valid principals" is a string containing zero or more principals as
 145 strings packed inside it. These principals list the names for which this
 146 certificate is valid; hostnames for SSH_CERT_TYPE_HOST certificates and
 147 usernames for SSH_CERT_TYPE_USER certificates. As a special case, a
 148 zero-length "valid principals" field means the certificate is valid for
 149 any principal of the specified type. XXX DNS wildcards?
 150
 151 "valid after" and "valid before" specify a validity period for the
 152 certificate. Each represents a time in seconds since 1970-01-01
 153 00:00:00. A certificate is considered valid if:
 154
 155     valid after <= current time < valid before
 156
 157 criticial options is a set of zero or more key options encoded as
 158 below. All such options are "critical" in the sense that an implementation
 159 must refuse to authorise a key that has an unrecognised option.
 160
 161 extensions is a set of zero or more optional extensions. These extensions
 162 are not critical, and an implementation that encounters one that it does
 163 not recognise may safely ignore it.
 164
 165 The reserved field is currently unused and is ignored in this version of
 166 the protocol.
 167
 168 signature key contains the CA key used to sign the certificate.
 169 The valid key types for CA keys are ssh-rsa, ssh-dss and the ECDSA types
 170 ecdsa-sha2-nistp256, ecdsa-sha2-nistp384, ecdsa-sha2-nistp521. "Chained"
 171 certificates, where the signature key type is a certificate type itself
 172 are NOT supported. Note that it is possible for a RSA certificate key to
 173 be signed by a DSS or ECDSA CA key and vice-versa.
 174
 175 signature is computed over all preceding fields from the initial string
 176 up to, and including the signature key. Signatures are computed and
 177 encoded according to the rules defined for the CA's public key algorithm
 178 (RFC4253 section 6.6 for ssh-rsa and ssh-dss, RFC5656 for the ECDSA
 179 types).
 180
 181 Critical options
 182 ----------------
 183
 184 The critical options section of the certificate specifies zero or more
 185 options on the certificates validity. The format of this field
 186 is a sequence of zero or more tuples:
 187
 188     string       name
 189     string       data
 190
 191 Options must be lexically ordered by "name" if they appear in the
 192 sequence.
 193
 194 The name field identifies the option and the data field encodes
 195 option-specific information (see below). All options are
 196 "critical", if an implementation does not recognise a option
 197 then the validating party should refuse to accept the certificate.
 198
 199 The supported options and the contents and structure of their
 200 data fields are:
 201
 202 Name                    Format        Description
 203 -----------------------------------------------------------------------------
 204 force-command           string        Specifies a command that is executed
 205                                       (replacing any the user specified on the
 206                                       ssh command-line) whenever this key is
 207                                       used for authentication.
 208
 209 source-address          string        Comma-separated list of source addresses
 210                                       from which this certificate is accepted
 211                                       for authentication. Addresses are
 212                                       specified in CIDR format (nn.nn.nn.nn/nn
 213                                       or hhhh::hhhh/nn).
 214                                       If this option is not present then
 215                                       certificates may be presented from any
 216                                       source address.
 217
 218 Extensions
 219 ----------
 220
 221 The extensions section of the certificate specifies zero or more
 222 non-critical certificate extensions. The encoding and ordering of
 223 extensions in this field is identical to that of the critical options.
 224 If an implementation does not recognise an extension, then it should
 225 ignore it.
 226
 227 The supported extensions and the contents and structure of their data
 228 fields are:
 229
 230 Name                    Format        Description
 231 -----------------------------------------------------------------------------
 232 permit-X11-forwarding   empty         Flag indicating that X11 forwarding
 233                                       should be permitted. X11 forwarding will
 234                                       be refused if this option is absent.
 235
 236 permit-agent-forwarding empty         Flag indicating that agent forwarding
 237                                       should be allowed. Agent forwarding
 238                                       must not be permitted unless this
 239                                       option is present.
 240
 241 permit-port-forwarding  empty         Flag indicating that port-forwarding
 242                                       should be allowed. If this option is
 243                                       not present then no port forwarding will
 244                                       be allowed.
 245
 246 permit-pty              empty         Flag indicating that PTY allocation
 247                                       should be permitted. In the absence of
 248                                       this option PTY allocation will be
 249                                       disabled.
 250
 251 permit-user-rc          empty         Flag indicating that execution of
 252                                       ~/.ssh/rc should be permitted. Execution
 253                                       of this script will not be permitted if
 254                                       this option is not present.
 255
 256 $OpenBSD: PROTOCOL.certkeys,v 1.8 2010/08/31 11:54:45 djm Exp $