Mutual SSL

Bei der Mutual SSL Authentication authentifizieren sich der Server und der Client gegenseitig.

PoC Setup

In diesem PoC authentifizieren sich der Load Balancer und der Server 1, bzw. Load Balancer und der Server 2, gegenseitig.

Der User kann durch den Load Balancer die Seite des Server 1, bzw. Server 2, aufrufen.

Ein direkter Aufruf der Seite auf den Servern, also ohne Load Balancer, ist nicht möglich, da nur der Load Balancer sich an den Servern 1&2 authentifizieren kann.

Zu Testzwecken wird allerdings Server 2 offen gehalten, eine Authentifizierung ist nicht erforderlich.

Keys und Zertifikate

Es wird eine eigene CA zum signieren der Zertifikate benötigt.

Für jeden Server wird ein Private Key und signierter Public Key benötigt.

Der LoadBalancer benötigt noch einen kombinierten Key aus seinem Private und Public Key.

Alle Dateien werden im Ordner certs abgelegt.

## Create CA
# Generate CA Key:
openssl genrsa -out ca-key.pem 2048
# Generate CA Certificate:
openssl req -x509 -new -nodes -extensions v3_ca -key ca-key.pem -days 1024 -out ca-root.pem -sha512 -subj "/C=DE/ST=NRW/L=Leverkusen/O=DerIngo/OU=IT Department/CN=deringo.de"


## Generate LoadBalancer
# Generate LoadBalancer Key:
openssl genrsa -out loadbalancer-key.pem 2048

## Generate CSR LoadBalancer
vim loadbalancer_csr_details.txt
openssl req -new -key loadbalancer-key.pem -out loadbalancer.csr -config loadbalancer_csr_details.txt

## Sign CSR
vim loadbalancer_ssl-extensions-x509.conf
openssl x509 -req -in loadbalancer.csr -CA ca-root.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out loadbalancer.crt -days 365 -sha512  -extensions v3_ca -extfile loadbalancer_ssl-extensions-x509.conf

## Mutual SSL - Reverse Proxy
## Create a file with the private and the signed public key:
# copy private key
cp loadbalancer-key.pem loadbalancer-combined.key
# copy public key (without public key of CA)
cat loadbalancer.crt >> loadbalancer-combined.key

## Add Public Key of CA to Public Key of RP
cat ca-root.pem >> loadbalancer.crt



## Generate Server_1
# Generate Server_1 Key:
openssl genrsa -out server_1-key.pem 2048

## Generate CSR Server_1
vim server_1_csr_details.txt
openssl req -new -key server_1-key.pem -out server_1.csr -config server_1_csr_details.txt

## Sign CSR
vim server_1_ssl-extensions-x509.conf
openssl x509 -req -in server_1.csr -CA ca-root.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server_1.crt -days 365 -sha512  -extensions v3_ca -extfile server_1_ssl-extensions-x509.conf

## Add Public Key of CA to Public Key of RP
cat ca-root.pem >> server_1.crt


## Generate Server_2
# Generate Server_2 Key:
openssl genrsa -out server_2-key.pem 2048

## Generate CSR Server_2
vim server_2_csr_details.txt
openssl req -new -key server_2-key.pem -out server_2.csr -config server_2_csr_details.txt

## Sign CSR
vim server_2_ssl-extensions-x509.conf
openssl x509 -req -in server_2.csr -CA ca-root.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server_2.crt -days 365 -sha512  -extensions v3_ca -extfile server_2_ssl-extensions-x509.conf

## Add Public Key of CA to Public Key of RP
cat ca-root.pem >> server_2.crt

LoadBalancer

Create a file with the private and the signed public key (bereits im Schritt zuvor erfolgt):

## Mutual SSL - Reverse Proxy
## Create a file with the private and the signed public key:
# copy private key
cp loadbalancer-key.pem loadbalancer-combined.key
# copy public key (without public key of CA)
cat loadbalancer.crt >> loadbalancer-combined.key

To communicate to the application server with SSL we need this lines in our HTTP configuration:

SSLProxyEngine On
SSLProxyMachineCertificateFile /usr/local/apache2/conf/combined.key

Server_1

Die Verifizierung des Clients wird aktiviert.

SSLVerifyClient require
SSLCACertificateFile /usr/local/apache2/conf/server.crt

Server_2

Die Verifizierung des Clients wird nicht aktiviert.

Docker

Es wird Load Balancer, Server 1 und Server 2 definiert.

Für beide Server wird ein Port nach Außen zum Testen aufgemacht.

version: '3.8'
services:

  loadbalancer:
    build: ./loadbalancer
    hostname: loadbalancer
    volumes:
      - ${PWD}/loadbalancer/conf/loadbalancer_httpd.conf:/usr/local/apache2/conf/httpd.conf
      - ${PWD}/loadbalancer/conf/loadbalancer.conf:/usr/local/apache2/conf/loadbalancer.conf
      - ${PWD}/loadbalancer/conf/loadbalancer-ssl.conf:/usr/local/apache2/conf/loadbalancer-ssl.conf
      - ${PWD}/certs/loadbalancer.crt:/usr/local/apache2/conf/server.crt
      - ${PWD}/certs/loadbalancer-key.pem:/usr/local/apache2/conf/server.key
      - ${PWD}/certs/loadbalancer-combined.key:/usr/local/apache2/conf/combined.key
    ports:
      - 80:80
      - 443:443

  server_1: 
    build: ./server_1
    hostname: server_1
    volumes:
      - ./server_1/public_html:/usr/local/apache2/htdocs
      - ${PWD}/server_1/conf/server_httpd.conf:/usr/local/apache2/conf/httpd.conf
      - ${PWD}/server_1/conf/server.conf:/usr/local/apache2/conf/server.conf
      - ${PWD}/server_1/conf/server-ssl.conf:/usr/local/apache2/conf/server-ssl.conf
      - ${PWD}/certs/server_1.crt:/usr/local/apache2/conf/server.crt
      - ${PWD}/certs/server_1-key.pem:/usr/local/apache2/conf/server.key
    ports:
      - 8091:443

  server_2: 
    build: ./server_2
    hostname: server_2
    volumes:
      - ./server_2/public_html:/usr/local/apache2/htdocs
      - ${PWD}/server_2/conf/server_httpd.conf:/usr/local/apache2/conf/httpd.conf
      - ${PWD}/server_2/conf/server.conf:/usr/local/apache2/conf/server.conf
      - ${PWD}/server_2/conf/server-ssl.conf:/usr/local/apache2/conf/server-ssl.conf
      - ${PWD}/certs/server_2.crt:/usr/local/apache2/conf/server.crt
      - ${PWD}/certs/server_2-key.pem:/usr/local/apache2/conf/server.key
    ports:
      - 8092:443

Test

https://localhost

Man landet abwechselnd auf beiden Servern:

https://localhost:8091/

Ein direkter Zugriff auf Server_1 wird nicht gestattet, da der Client (unser Browser) nicht verifiziert werden konnte.

https://localhost:8092/

Ein direkter Zugriff auf Server_2 ist möglich, da wir auf diesem Server keine Verifizierung aktiviert haben.

GitHub

Die Dateien zu diesem Post sind im OneLogin-GitHub-Projekt unter version8 zu finden.