Public Key Pinning

L'extention Public Key Pinning pour HTTP (HPKP) est une fonctionnalité de sécurité qui dit au client web d'associer une clé publique cryptographique avec un certain serveur web pour éviter les attaques MITM avec des certificats contrefaits.

Pour s'assurer de l’authenticité de la clé publique du serveur utilisé dans une session TLS, cette clé publique est enveloppée dans un certificat X.509 qui est généralement signé par une autorité de certifications (CA, pour Certificate Authority). Les clients web tels que les navigateurs font confiance à beaucoup de ces autorités de certifications, et chacune d'entre elles peut créer des certificats pour des domaines arbitraires. Si un attaquer est capable de compromettre une seule de ces CA, il peut pratiquer des attaques MITM sur diverses connections TLS. HPKP peut contourner cette menace pour le protocole HTTPS en disant au client web quelles clés publiques appartiennent à un certain serveur web.

HPKP est une technique qui s'appuie sur la confiance au premier accès (TOFU, Trust on First Use). La première fois un serveur web dit au client en utilisant l'en-tête HTTP HPKP quelles clés publiques lui appartiennent, le client sauvegarde cette information pour une période de temps donnée. Quand le client visite le serveur à nouveau, il s'attend à un certificat contenant une clé publique dont l'empreinte est sauvegardée. Si le serveur présente une clé publique inconnue, le client doit présenter un avertissement à l'utilisateur.

Firefox (and Chrome) désactivent la vérification de l'épinglage lorsqu'un site épinglé présentent une chaine de certificats qui se termine par un certificat racine installé par l'utilisateur (et non un certificat racine de base).

Activer HPKP

Activer cette fonctionnalité pour votre site est simple : il faut juste retourner l'en tête HTTP Public-Key-Pins HTTP quand le site est accédé via HTTPS :

Public-Key-Pins: pin-sha256="base64=="; max-age=expireTime [; includeSubdomains][; report-uri="reportURI"]

pin-sha256

La chaîne de caractère entre guillemets est l’empreinte du Subject Public Key Information (SPKI) encodé en base 64. Il est possible de spécifier plusieurs épinglage (pin) pour différentes clé publiques. Certains navigateurs pourraient autoriser dans le future d'autres algorithmes de hachage que SHA-256. Voir plus bas comment extraire cette information depuis le fichier d'un certificat ou d'une clé.

max-age

Le temps, en seconde, pendant laquelle le navigateur doit mémoriser que le site ne doit être visité qu'avec l'une des clés épinglées.

includeSubdomains Facultatif

Si ce paramètre optionnel est spécifié, cette règle s'applique aussi a tous les sous-domaines du domaine actuel.

report-uri Facultatif

Si ce paramètre optionnel est spécifié, les échecs de validation sont notifiés à l'URL donnée.

Extraire la clé publique encodé en Base64

En premier, vous devez extraire la clé publique depuis votre fichier de certificats ou de clés puis l'encoder en base 64.

Les commandes suivantes vous aideront à extraire la clé publique et à l'encoder en base 64 depuis le fichier d'une clé, d'un certificat ou d'un CSR (Certificate Signing Request).

openssl rsa -in my-key-file.key -outform der -pubout | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64

openssl req -in my-signing-request.csr -pubkey -noout | openssl rsa -pubin -outform der | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64

openssl x509 -in my-certificate.crt -pubkey -noout | openssl rsa -pubin -outform der | openssl dgst -sha256 -binary | openssl enc -base64

Exemple d'entête HPKP

Public-Key-Pins: pin-sha256="cUPcTAZWKaASuYWhhneDttWpY3oBAkE3h2+soZS7sWs="; pin-sha256="M8HztCzM3elUxkcjR2S5P4hhyBNf6lHkmjAHKhpGPWE="; max-age=5184000; includeSubdomains; report-uri="https://www.example.net/hpkp-report"

Dans cet exemple, pin-sha256="cUPcTAZWKaASuYWhhneDttWpY3oBAkE3h2+soZS7sWs=" épingle la clé publique utilisée en production par le serveur. La deuxième déclaration d'épinglage pin-sha256="M8HztCzM3elUxkcjR2S5P4hhyBNf6lHkmjAHKhpGPWE=" représente la clé de sauvegarde. max-age=5184000 dit au client de mémoriser cette information pendant deux mois, ce qui est un temps raisonnable d'après la RFC. Cet épinglage s'applique aussi à tous les sous-domaines, car includeSubdomains est présent. Enfin, report-uri="https://www.example.net/hpkp-report" indique où envoyer les rapports d'erreurs de validation.

Mettre en place le header HPKP sur votre serveur web

Les étapes concrètes nécessaires pour délivrer l'en-tête HPKP dépendent du serveur web que vous utilisez.

Inclure une ligne similaire à votre configuration activera HPKP, en remplaçant les valeurs en pointillé des lignes pin-sha256="..." :

Apache

Header always set Public-Key-Pins "pin-sha256=\"base64+primary==\"; pin-sha256=\"base64+backup==\"; max-age=5184000; includeSubDomains"

Note : Cela demande le module mod_headers activé.

Nginx

add_header Public-Key-Pins 'pin-sha256="base64+primary=="; pin-sha256="base64+backup=="; max-age=5184000; includeSubDomains';

Note : Cela demande le module ngx_http_headers_module.

Lighttpd

setenv.add-response-header  = ( "Public-Key-Pins" => "pin-sha256=\"base64+primary==\"; pin-sha256=\"base64+backup==\"; max-age=5184000; includeSubDomains")

Note: Cela demande le module mod_setenv chargé, ce qui peut être fait en ajoutant la ligne suivante (s'il n'est pas déjà chargé) :

server.modules += ( "mod_setenv" )

Compatibilité des navigateurs

Spécifications

• IETF RFC - Public Key Pinning Extension for HTTP

Voir également

• HTTP Strict Transport Security