Описание стенда

Стенд состоит из сервера и клиента, входящих в домен домен Astra Linux Directory (ALD):

• имя домена: SMARTCARD.ALD;
•  сервер:
  • под управлением Astra Linux Special Edition 1.6 с установленным обновлением БЮЛЛЕТЕНЬ № 20190222SE16 (оперативное обновление 2) или боле поздними обновлениями;
  • на сервере развернут домен Astra Linux Directory (ALD) (см. Astra Linux Directory (ALD));
  • имя сервера: kdc;
• клиент:
  • под управлением Astra Linux Special Edition 1.6 с установленным обновлением БЮЛЛЕТЕНЬ № 20190222SE16 (оперативное обновление 2)  или боле поздними обновлениями;
  • имя клиента: client;
• для двухфакторной аутентификации используется токен Рутокен ЭЦП;
• существует минимум один доменный пользователь, который может пройти аутентификацию по паролю;
• показания часов клиента и сервера совпадают (см. Службы синхронизации времени в Astra Linux).

Терминология Kerberos

• Билет (ticket) – временные данные, выдаваемые клиенту для аутентификации на сервере, на котором располагается необходимая служба.
• Клиент (client) – некая сущность в сети (пользователь, хост или сервис), которая может получить билет от Kerberos.
• Центр выдачи ключей (key distribution center, KDC) – служба, выдающая билеты Kerberos.
• Область (realm) – сеть, используемая Kerberos, состоящая из серверов KDC и множества клиентов. Имя realm регистрозависимо, обычно совпадает с именем домена, записанным заглавными буквами.
• Принципал (principal) – уникальное имя для клиента, для которого разрешается аутентификация в Kerberos. Записывается в виде root[/instance]@REALM.

Установка пакетов на сервер и клиент

На клиенте и сервере должны быть установлены следующие пакеты из репозитория Astra Linux:

1. Для обеспечения работы со смарт-картой Рутокен ЭЦП:
   • libccid;
   • pcscd;
   • libpcsclite1;
   • opensc;
2. Для обеспечения работы Kerberos со смарт-картой:
   • krb5-pkinit;
   • libpam-krb5.

На сервере для обеспечения возможности выпуска ключей и сертификатов на Рутокен ЭЦП должен быть установлен пакет  libengine-pkcs11-openssl1.1. 

Команда для установки всех вышеперечисленных пакетов:

sudo apt install libccid pcscd libpcsclite1 pcsc-tools opensc krb5-pkinit libpam-krb5 libengine-pkcs11-openssl1.1

Установка загруженного файла может быть выполнена командой:

Установка и настройка удостоверяющего центра на сервере

Для создания закрытых ключей (далее - ключи) и сертификатов закрытых ключей (далее - сертификаты) клиента и сервера в качестве удостоверяющего центра (УЦ) используется OpenSSL. OpenSSL — криптографический пакет с открытым исходным кодом для работы с SSL/TLS. Позволяет создавать ключи RSA, DH, DSA, ГОСТ и сертификаты X.509, подписывать их, формировать CSR и CRT.

Для создания ключей и сертификатов выполнить следующие действия:

1. Создать каталог УЦ (имя каталога - CA).  В этом каталоге будут размещаться созданные ключи и сертификаты. Команда:

   sudo mkdir /etc/ssl/CA

2. Перейти в созданный каталог:
   

   cd /etc/ssl/CA

3. Создать ключ и сертификат CA, заполнив в диалоге необходимую информацию. В поле Common Name при этом следует указать имя домена. В настоящем примере: SMARTCARD.ALD:

   sudo openssl genrsa -out cakey.pem 2048
   sudo openssl req -key cakey.pem -new -x509 -days 3650 -out cacert.pem
   опция -days задает срок действия сертификата в днях (в примере выше - 3650 дней). Пример диалога:

   You are about to be asked to enter information that will be incorporated
   into your certificate request.
   What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
   There are quite a few fields but you can leave some blank
   For some fields there will be a default value,
   If you enter '.', the field will be left blank.
   -----
   Country Name (2 letter code) [AU]:ru
   State or Province Name (full name) [Some-State]:Moscow
   Locality Name (eg, city) []:Astra Linux
   Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:Astra Linux
   Organizational Unit Name (eg, section) []:Wiki
   Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:SMARTCARD.ALD

4. Создать ключ и и запрос на сертификат KDC, в диалоге заполнив необходимую информацию. В данном случае в поле Common Name указать kdc. Команда:

   sudo openssl genrsa -out kdckey.pem 2048
   sudo openssl req -new -out kdc.req -key kdckey.pem

5. Установите переменные окружения. Переменные окружения применяются в рамках текущей сессии, не устанавливаются для других сессий и не сохраняются после закрытия текущей сессии:

   export REALM=SMARTCARD.ALD
   export CLIENT=kdc
   Для того, чтобы убедиться что переменные указаны верно, можно использовать команду:
   env | grep -E "REALM|CLIENT"

6.  Загрузить файл pkinit_extensions и сохранить его в текущем каталоге:  pkinit_extensions. Содержимое файла:

   содержимое файла pkinit_extensions:

   [ kdc_cert ]
basicConstraints=CA:FALSE
 
# Here are some examples of the usage of nsCertType. If it is omitted
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment, keyAgreement
 
#Pkinit EKU
extendedKeyUsage = 1.3.6.1.5.2.3.5
 
subjectKeyIdentifier=hash
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
 
# Copy subject details
 
issuerAltName=issuer:copy
 
# Add id-pkinit-san (pkinit subjectAlternativeName)
subjectAltName=otherName:1.3.6.1.5.2.2;SEQUENCE:kdc_princ_name
 
[kdc_princ_name]
realm = EXP:0, GeneralString:${ENV::REALM}
principal_name = EXP:1, SEQUENCE:kdc_principal_seq
 
[kdc_principal_seq]
name_type = EXP:0, INTEGER:1
name_string = EXP:1, SEQUENCE:kdc_principals
 
[kdc_principals]
princ1 = GeneralString:krbtgt
princ2 = GeneralString:${ENV::REALM}
 
[ client_cert ]
 
# These extensions are added when 'ca' signs a request.
 
basicConstraints=CA:FALSE
 
keyUsage = digitalSignature, keyEncipherment, keyAgreement
 
extendedKeyUsage =  1.3.6.1.5.2.3.4
subjectKeyIdentifier=hash
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
 
 
subjectAltName=otherName:1.3.6.1.5.2.2;SEQUENCE:princ_name
 
 
# Copy subject details
 
issuerAltName=issuer:copy
 
[princ_name]
realm = EXP:0, GeneralString:${ENV::REALM}
principal_name = EXP:1, SEQUENCE:principal_seq
 
[principal_seq]
name_type = EXP:0, INTEGER:1
name_string = EXP:1, SEQUENCE:principals
 
[principals]
princ1 = GeneralString:${ENV::CLIENT}

7. Выпустить сертификат KDC:

   sudo -E openssl x509 -req -in kdc.req -CAkey cakey.pem -CA cacert.pem -out kdc.pem -extfile pkinit_extensions -extensions kdc_cert -CAcreateserial -days 365

8. Файлы kdc.pem, kdckey.pem, cacert.pem скопировать в каталог /var/lib/krb5kdc/:

   sudo cp kdc.pem kdckey.pem cacert.pem /var/lib/krb5kdc/

9. Создать резервную копию файла /etc/krb5kdc/kdc.conf, после чего отредактировать /etc/krb5kdc/kdc.conf, дополнив секцию [kdcdefaults] следующими записями:

   pkinit_identity = FILE:/var/lib/krb5kdc/kdc.pem,/var/lib/krb5kdc/kdckey.pem
   pkinit_anchors = FILE:/var/lib/krb5kdc/cacert.pem

   Первая запись задает ключи и сертификат сервера, а вторая указывает на корневой сертификат центра сертификации.

10. Для принятия изменений выполнить команду:

    sudo systemctl restart krb5-admin-server krb5-kdc

Подготовка смарт-карты. Выпуск ключей и сертификата пользователя

Подключите устройство, которое следует подготовить.

Проверка работы Рутокен в системе

Для проверки работы Рутокен:

1. Определить расположение библиотеки  librtpkcs11ecp.so:
   

   find /usr/*(lib|lib64) -name librtpkcs11ecp.so
   Далее используется путь /usr/lib/librtpkcs11ecp.so.
   
   

2. Выполнить команду, указав актуальное расположение библиотеки:

   pkcs11-tool --module /usr/lib/librtpkcs11ecp.so -T

Инициализация устройства

Для инициализации используется инструмент pkcs11-tool:

Задание PIN-кода пользователя

Для задания PIN-кода пользователя использовать команду:

Генерация пары ключей на Рутокен ЭЦП

Для генерации ключей на устройстве использовать команду:

Генерация запроса на сертификат

Для генерации запроса на сертификат использовать команду:

OpenSSL> engine dynamic -pre SO_PATH:/usr/lib/x86_64-linux-gnu/engines-1.1/pkcs11.so -pre ID:pkcs11 -pre LIST_ADD:1 -pre LOAD -pre MODULE_PATH:/usr/lib/librtpkcs11ecp.so

OpenSSL> req -engine pkcs11 -new -key 0:33 -keyform engine -out client.req 

Выпуск сертификата для пользователя

Далее предполагается, что действия выполняются в ранее созданном каталоге удостоверяющего центра (каталог /etc/ssl/CA).

Установить переменные окружения:

Для того, чтобы убедиться что переменные указаны верно, использовать команду:

Настройка клиента. Проверка работоспособности

1. Создать на клиенте каталог /etc/krb5/;
2. Скопировать в созданный каталог /etc/krb5/ сертификат УЦ (cacert.pem) c сервера.

3. Настроить Kerberos, для чего в файле /etc/krb5.conf  секцию [libdefaults] дополнить следующими строками:

   [libdefaults] 
   default_realm = SMARTCARD.ALD
   pkinit_anchors = FILE:/etc/krb5/cacert.pem
   # для аутентификации по токену
   pkinit_identities = PKCS11:/usr/lib/librtpkcs11ecp.so

4. Выполнить проверку: 

   $ kinit
   Когда появится строка запроса PIN-кода к карте, ввести его. Для проверки того, что билет kerberos был успешно получен для пользователя, выполнить команду:
   klist
   Для удаления билета:
   kdestroy

   Для включения отладки команду kinit использовать в форме:

   env KRB5_TRACE=/dev/stdout kinit <имя_пользователя>

Вход выполняется с подключенным токеном к компьютеру. При графическом входе в поле Login вводится имя пользователя, в поле Password вводится <PIN пользователя>. При консольном входе все аналогично, только в момент ввода пароля будет сообщено, что требуется <PIN пользователя>:

Настройка политики аутентификации

Существует возможность указания дополнительных параметров модуля аутентификации pam_krb5.so в файле /etc/pam.d/common-auth в строке относящейся к pam_krb5.so:

– try_pkinit — режим при котором осуществляется попытка аутентификации с помощью устройств PKCS-11, в случае провала попытки предоставляется возможность входа с помощью Kerberos пароля пользователя;

– use_pkinit — режим при котором требуется аутентификация с помощью устройств PKCS-11, в случае провала процесс входа прерывается;

– pkinit_prompt — вывод приглашения для подключения устройства PKCS-11 перед выполнением попытки входа.

Более подробное описание см. в руководстве man.

Полезные ссылки

• Описание протокола Kerberos

• Официальная документация
• Kerberos V5 System Administrator's Guide
• https://k5wiki.kerberos.org/wiki/Pkinit_configuration