Secure Frame (SFrame)
draft-omara-sframe-03

EMU Working Group                                                H. Zhou
Internet-Draft                                            N. Cam-Winget
Intended status: Standards Track                              J. Salowey
Expires: January 16, 2014                                  Cisco Systems
                                                                S. Hanna
                                                        Juniper Networks
                                                          July 15, 2013

                  Tunnel EAP Method (TEAP) Version 1
                draft-ietf-emu-eap-tunnel-method-07.txt

Abstract

  This document defines the Tunnel Extensible Authentication Protocol
  (TEAP) version 1.  TEAP is a tunnel based EAP method that enables
  secure communication between a peer and a server by using the
  Transport Layer Security (TLS) protocol to establish a mutually
  authenticated tunnel.  Within the tunnel, Type-Length-Value (TLV)
  objects are used to convey authentication related data between the
  EAP peer and the EAP server.

Status of This Memo

  This Internet-Draft is submitted in full conformance with the
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Zhou, et al.            Expires January 16, 2014                [Page 1]
Internet-Draft                    TEAP                        July 2013

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  include Simplified BSD License text as described in Section 4.e of
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  described in the Simplified BSD License.

Table of Contents

  1.  Introduction  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
    1.1.  Specification Requirements  . . . . . . . . . . . . . . .  6
    1.2.  Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
  2.  Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
    2.1.  Architectural Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
    2.2.  Protocol Layering Model . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
  3.  TEAP Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
    3.1.  Version Negotiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
    3.2.  TEAP Authentication Phase 1: Tunnel Establishment . . . .  10
      3.2.1.  TLS Session Resume Using Server State . . . . . . . .  12
      3.2.2.  TLS Session Resume Using a PAC  . . . . . . . . . . .  12
      3.2.3.  Transition between Abbreviated and Full TLS
              Handshake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  14
    3.3.  TEAP Authentication Phase 2: Tunneled Authentication  . .  14
      3.3.1.  EAP Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  15
      3.3.2.  Optional Password Authentication  . . . . . . . . . .  15
      3.3.3.  Protected Termination and Acknowledged Result
              Indication  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  16
    3.4.  Determining Peer-Id and Server-Id . . . . . . . . . . . .  17
    3.5.  TEAP Session Identifier . . . . . . . . . . . . . . . . .  17
    3.6.  Error Handling  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  18
      3.6.1.  Outer Layer Errors  . . . . . . . . . . . . . . . . .  18
      3.6.2.  TLS Layer Errors  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
      3.6.3.  Phase 2 Errors  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  19
    3.7.  Fragmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  20
    3.8.  Peer Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  21
      3.8.1.  PAC Provisioning  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  22
      3.8.2.  Certificate Provisioning Within the Tunnel  . . . . .  22
      3.8.3.  Server Unauthenticated Provisioning Mode  . . . . . .  23
      3.8.4.  Channel Binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24
  4.  Message Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24
    4.1.  TEAP Message Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  24
    4.2.  TEAP TLV Format and Support . . . . . . . . . . . . . . .  27
      4.2.1.  General TLV Format  . . . . . . . . . . . . . . . . .  28
      4.2.2.  Authority-ID TLV  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  30
      4.2.3.  Identity-Type TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . .  31
      4.2.4.  Result TLV  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  32
      4.2.5.  NAK TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  33
      4.2.6.  Error TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  35
      4.2.7.  Channel-Binding TLV . . . . . . . . . . . . . . . . .  36

Zhou, et al.            Expires January 16, 2014                [Page 2]
Internet-Draft                    TEAP                        July 2013

      4.2.8.  Vendor-Specific TLV . . . . . . . . . . . . . . . . .  37
      4.2.9.  Request-Action TLV  . . . . . . . . . . . . . . . . .  38
      4.2.10. EAP-Payload TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  40
      4.2.11. Intermediate-Result TLV . . . . . . . . . . . . . . .  42
      4.2.12. PAC TLV Format  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  43
        4.2.12.1.  Formats for PAC Attributes . . . . . . . . . . .  44
        4.2.12.2.  PAC-Key  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
        4.2.12.3.  PAC-Opaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  45
        4.2.12.4.  PAC-Info . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  46
        4.2.12.5.  PAC-Acknowledgement TLV  . . . . . . . . . . . .  48
        4.2.12.6.  PAC-Type TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . .  49
      4.2.13. Crypto-Binding TLV  . . . . . . . . . . . . . . . . .  50
      4.2.14. Basic-Password-Auth-Req TLV . . . . . . . . . . . . .  53
      4.2.15. Basic-Password-Auth-Resp TLV  . . . . . . . . . . . .  54
      4.2.16. PKCS#7 TLV  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  55
      4.2.17. PKCS#10 TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  57
      4.2.18. Trusted-Server-Root TLV . . . . . . . . . . . . . . .  57
    4.3.  TLV Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59
      4.3.1.  Outer TLVs  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  59
      4.3.2.  Inner TLVs  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  60
  5.  Cryptographic Calculations  . . . . . . . . . . . . . . . . .  60
    5.1.  TEAP Authentication Phase 1: Key Derivations  . . . . . .  61
    5.2.  Intermediate Compound Key Derivations . . . . . . . . . .  61
    5.3.  Computing the Compound MAC  . . . . . . . . . . . . . . .  63
    5.4.  EAP Master Session Key Generation . . . . . . . . . . . .  64
  6.  IANA Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  64
  7.  Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  67
    7.1.  Mutual Authentication and Integrity Protection  . . . . .  68
    7.2.  Method Negotiation  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68
    7.3.  Separation of Phase 1 and Phase 2 Servers . . . . . . . .  69
    7.4.  Mitigation of Known Vulnerabilities and Protocol
          Deficiencies  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  69
      7.4.1.  User Identity Protection and Verification . . . . . .  70
      7.4.2.  Dictionary Attack Resistance  . . . . . . . . . . . .  71
      7.4.3.  Protection against Man-in-the-Middle Attacks  . . . .  71
      7.4.4.  PAC Binding to User Identity  . . . . . . . . . . . .  72
    7.5.  Protecting against Forged Clear Text EAP Packets  . . . .  72
    7.6.  Server Certificate Validation . . . . . . . . . . . . . .  73
    7.7.  Tunnel PAC Considerations . . . . . . . . . . . . . . . .  73
    7.8.  Security Claims . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  73
  8.  Acknowledgements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75
  9.  References  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75
    9.1.  Normative References  . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75
    9.2.  Informative References  . . . . . . . . . . . . . . . . .  76
  Appendix A.  Evaluation Against Tunnel Based EAP Method
                Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  79
    A.1.  Requirement 4.1.1 RFC Compliance  . . . . . . . . . . . .  79
    A.2.  Requirement 4.2.1 TLS Requirements  . . . . . . . . . . .  79

Zhou, et al.            Expires January 16, 2014                [Page 3]
Internet-Draft                    TEAP                        July 2013

    A.3.  Requirement 4.2.1.1.1 Cipher Suite Negotiation  . . . . .  80
    A.4.  Requirement 4.2.1.1.2 Tunnel Data Protection Algorithms .  80
    A.5.  Requirement 4.2.1.1.3 Tunnel Authentication and Key
          Establishment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  80
    A.6.  Requirement 4.2.1.2 Tunnel Replay Protection  . . . . . .  80
    A.7.  Requirement 4.2.1.3 TLS Extensions  . . . . . . . . . . .  80
    A.8.  Requirement 4.2.1.4 Peer Identity Privacy . . . . . . . .  81
    A.9.  Requirement 4.2.1.5 Session Resumption  . . . . . . . . .  81
    A.10. Requirement 4.2.2 Fragmentation . . . . . . . . . . . . .  81
    A.11. Requirement 4.2.3 Protection of Data External to Tunnel .  81
    A.12. Requirement 4.3.1 Extensible Attribute Types  . . . . . .  81
    A.13. Requirement 4.3.2 Request/Challenge Response Operation  .  81
    A.14. Requirement 4.3.3 Indicating Criticality of Attributes  .  81
    A.15. Requirement 4.3.4 Vendor Specific Support . . . . . . . .  81
    A.16. Requirement 4.3.5 Result Indication . . . . . . . . . . .  82
    A.17. Requirement 4.3.6 Internationalization of Display
          Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  82
    A.18. Requirement 4.4 EAP Channel Binding Requirements  . . . .  82
    A.19. Requirement 4.5.1.1 Confidentiality and Integrity . . . .  82
    A.20. Requirement 4.5.1.2 Authentication of Server  . . . . . .  82
    A.21. Requirement 4.5.1.3 Server Certificate Revocation
          Checking  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  82
    A.22. Requirement 4.5.2  Internationalization . . . . . . . . .  82
    A.23. Requirement 4.5.3 Meta-data . . . . . . . . . . . . . . .  82
    A.24. Requirement 4.5.4 Password Change . . . . . . . . . . . .  83
    A.25. Requirement 4.6.1 Method Negotiation  . . . . . . . . . .  83
    A.26. Requirement 4.6.2 Chained Methods . . . . . . . . . . . .  83
    A.27. Requirement 4.6.3 Cryptographic Binding with the TLS
          Tunnel  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  83
    A.28. Requirement 4.6.4 Peer Initiated  . . . . . . . . . . . .  83
    A.29. Requirement 4.6.5 Method Meta-data  . . . . . . . . . . .  83
  Appendix B.  Major Differences from EAP-FAST  . . . . . . . . . .  83
  Appendix C.  Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  84
    C.1.  Successful Authentication . . . . . . . . . . . . . . . .  84
    C.2.  Failed Authentication . . . . . . . . . . . . . . . . . .  85
    C.3.  Full TLS Handshake using Certificate-based Cipher Suite .  87
    C.4.  Client authentication during Phase 1 with identity
          privacy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  88
    C.5.  Fragmentation and Reassembly  . . . . . . . . . . . . . .  90
    C.6.  Sequence of EAP Methods . . . . . . . . . . . . . . . . .  92
    C.7.  Failed Crypto-binding . . . . . . . . . . . . . . . . . .  94
    C.8.  Sequence of EAP Method with Vendor-Specific TLV
          Exchange  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  95
    C.9.  Peer Requests Inner Method After Server Sends Result
          TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  97
    C.10. Channel Binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  99
  Appendix D.  Major Differences from Previous Revisions  . . . . . 100
    D.1.  Changes from -06  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Zhou, et al.            Expires January 16, 2014                [Page 4]
, Sergio Murillo