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このドキュメントでは、 php中國(guó)語(yǔ)ネットマニュアル リリース
在此頁(yè)面上，您將看到公證服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的概述。
TUF 密鑰和角色簡(jiǎn)要概述
本文檔假定您熟悉更新框架，但這里簡(jiǎn)要回顧一下 TUF 角色和相應(yīng)的密鑰層次結(jié)構(gòu)：
根元數(shù)據(jù)文件，其中列出了根，目標(biāo)，快照和時(shí)間戳公鑰的 ID?？蛻舳耸褂眠@些公鑰來(lái)驗(yàn)證存儲(chǔ)庫(kù)中所有元數(shù)據(jù)文件的簽名。這個(gè)密鑰由一個(gè)集合所有者持有，并且應(yīng)該保持離線和安全，比其他密鑰更重要。
快照鍵簽名快照元數(shù)據(jù)文件，文件枚舉集合的根，目標(biāo)和委托元數(shù)據(jù)文件的文件名，大小和散列值。該文件用于驗(yàn)證其他元數(shù)據(jù)文件的完整性?？煺贞P(guān)鍵字由集合所有者/管理員持有，或由公證服務(wù)持有以便于多個(gè)協(xié)作者通過(guò)委派角色進(jìn)行簽名。
時(shí)間戳記密鑰為時(shí)間戳記元數(shù)據(jù)文件簽名，文件通過(guò)使任何特定元數(shù)據(jù)的到期時(shí)間最短并通過(guò)指定集合的最近快照的文件名，大小和散列來(lái)為集合提供新鮮度保證。它用于驗(yàn)證快照文件的完整性。時(shí)間戳密鑰由公證服務(wù)持有，因此時(shí)間戳可以在服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)自動(dòng)重新生成，而不是要求集合所有者在每個(gè)時(shí)間戳到期之前聯(lián)機(jī)。
目標(biāo)鍵對(duì)目標(biāo)元數(shù)據(jù)文件進(jìn)行簽名，目標(biāo)元數(shù)據(jù)文件列出集合中的文件名，以及它們的大小和相應(yīng)的散列值。該文件用于驗(yàn)證存儲(chǔ)庫(kù)某些或全部實(shí)際內(nèi)容的完整性。它也用于通過(guò)委派角色將信任委托給其他協(xié)作者。目標(biāo)鍵由集合所有者或管理員持有。
委托鍵為委托元數(shù)據(jù)文件簽名，其中列出了集合中的文件名以及它們的大小和相應(yīng)的散列。這些文件用于驗(yàn)證存儲(chǔ)庫(kù)某些或全部實(shí)際內(nèi)容的完整性。它們還用于通過(guò)較低級(jí)別的委派角色將信任委托給其他協(xié)作者。委托密鑰由集合所有者或管理員到集合協(xié)作者的任何人持有。
架構(gòu)和組件
公證人客戶從一個(gè)或多個(gè)（遠(yuǎn)程）公證服務(wù)中提取元數(shù)據(jù)。一些公證客戶將把元數(shù)據(jù)推送到一個(gè)或多個(gè)公證服務(wù)。
公證服務(wù)由公證服務(wù)器組成，公證服務(wù)器存儲(chǔ)和更新關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)中多個(gè)可信集合的簽名 TUF 元數(shù)據(jù)文件，以及公證簽名人，公證簽名人存儲(chǔ)私鑰并為公證服務(wù)器簽署元數(shù)據(jù)。下圖說(shuō)明了這種架構(gòu)：
根，目標(biāo)和（有時(shí)）快照元數(shù)據(jù)由客戶端生成并簽署，客戶端將元數(shù)據(jù)上傳到公證服務(wù)器。服務(wù)器負(fù)責(zé)：
確保上傳的元數(shù)據(jù)有效，簽名和自我一致
生成時(shí)間戳（有時(shí)是快照）元數(shù)據(jù)
存儲(chǔ)并向客戶提供任何可信收集的最新有效元數(shù)據(jù)
公證人簽名人負(fù)責(zé)：
將使用 Javascript 對(duì)象簽名和加密進(jìn)行打包和加密的私人簽名密鑰存儲(chǔ)在與公證服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)分開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)中
每當(dāng)公證服務(wù)器請(qǐng)求時(shí)使用這些密鑰執(zhí)行簽名操作
示例客戶端 - 服務(wù)器 - 簽名者交互
下圖說(shuō)明了公證客戶端，服務(wù)器和簽署者之間的交互：
公證服務(wù)器可選擇支持使用 JWT 令牌的客戶端進(jìn)行身份驗(yàn)證。這需要一個(gè)管理訪問(wèn)控制的授權(quán)服務(wù)器，以及來(lái)自該授權(quán)服務(wù)器的包含用于簽署令牌的公鑰的證書(shū)包。如果在公證服務(wù)器上啟用令牌認(rèn)證，則任何沒(méi)有令牌的連接客戶端將被重定向到授權(quán)服務(wù)器。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱 Docker Registry v2身份驗(yàn)證的文檔。
客戶端將通過(guò)基于 HTTPS 的基本身份驗(yàn)證登錄授權(quán)服務(wù)器，獲取不記名令牌，然后在將來(lái)的請(qǐng)求中將令牌提供給公證服務(wù)器。
當(dāng)客戶端上傳新的元數(shù)據(jù)文件時(shí)，公證服務(wù)器會(huì)針對(duì)任何以前的版本檢查沖突，并驗(yàn)證上傳的元數(shù)據(jù)的簽名，校驗(yàn)和和有效性。
一旦所有上傳的元數(shù)據(jù)都得到驗(yàn)證，公證服務(wù)器就會(huì)生成時(shí)間戳（也可能是快照）元數(shù)據(jù)。它將這個(gè)生成的元數(shù)據(jù)發(fā)送給公證簽名者進(jìn)行簽名。
公證人簽名人從其數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索必要的加密私鑰（如果有的話），解密密鑰并使用它們簽署元數(shù)據(jù)。如果成功，它將簽名發(fā)送回公證服務(wù)器。
公證服務(wù)器是可信數(shù)據(jù)集狀態(tài)的真實(shí)來(lái)源，將客戶端上傳的和服務(wù)器生成的元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 TUF 數(shù)據(jù)庫(kù)中。生成的時(shí)間戳和快照元數(shù)據(jù)證明客戶端上傳的元數(shù)據(jù)文件是該受信任集合的最新信息。最后，公證服務(wù)器將通知客戶他們的上傳成功了。
客戶端現(xiàn)在可以立即從服務(wù)器下載最新的元數(shù)據(jù)，使用仍然有效的持票人令牌進(jìn)行連接。公證服務(wù)器只需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取元數(shù)據(jù)，因?yàn)闆](méi)有元數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)期。在時(shí)間戳已過(guò)期的情況下，公證服務(wù)器將遍歷整個(gè)序列，并在其中生成新時(shí)間戳，請(qǐng)求公證簽名人簽名，將新簽名的時(shí)間戳存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后它將這個(gè)新的時(shí)間戳以及剩余的元數(shù)據(jù)發(fā)送給請(qǐng)求客戶端。
威脅模型
服務(wù)器和簽名者都是針對(duì)公證服務(wù)的所有用戶的潛在攻擊媒介?？蛻舳嗣荑€也是潛在的攻擊媒介，但并不一定針對(duì)所有的集合。本節(jié)討論我們的架構(gòu)是如何設(shè)計(jì)來(lái)處理妥協(xié)的。
公證服務(wù)器妥協(xié)
在公證服務(wù)器遭到破壞的情況下，攻擊者可直接訪問(wèn)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)以及訪問(wèn)用于與公證人簽名人進(jìn)行通信的憑證，因此可以使用簽署人持有的任何密鑰訪問(wèn)任意簽署操作。
拒絕服務(wù) - 攻擊者可以拒絕客戶端請(qǐng)求并破壞或刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)，從而阻止客戶端下載或上傳元數(shù)據(jù)。
惡意內(nèi)容 - 攻擊者可以為一個(gè)或多個(gè)可信集合創(chuàng)建，存儲(chǔ)和提供任意元數(shù)據(jù)內(nèi)容。但是，他們無(wú)權(quán)訪問(wèn)任何客戶端密鑰，如根，目標(biāo)以及潛在的現(xiàn)有可信集合的快照密鑰。只有那些從未見(jiàn)過(guò)可信集合的客戶，以及沒(méi)有任何形式固定信任的客戶，可能會(huì)被誘騙下載并信任這些可信集合的惡意內(nèi)容。之前與任何受信任集合進(jìn)行交互或?qū)⑵湫湃喂潭ǖ郊系奶囟ㄗC書(shū)的客戶端將立即檢測(cè)到內(nèi)容是惡意的，并且不會(huì)相信這些集合的任何根目標(biāo)或（可能）快照元數(shù)據(jù)。
回滾，凍結(jié)，混合和匹配 - 攻擊者可以請(qǐng)求公證簽名者簽署他們想要的任意時(shí)間戳（也許是快照）元數(shù)據(jù)。攻擊者可以發(fā)起凍結(jié)攻擊，并根據(jù)快照鍵是否可用，進(jìn)行混合匹配攻擊，直到目標(biāo)文件到期。只要攻擊者確保其惡意元數(shù)據(jù)的版本號(hào)高于任何客戶端可能擁有的最新優(yōu)質(zhì)元數(shù)據(jù)的版本號(hào)，那么無(wú)論是否擁有固定信任的客戶都將容易受到這些攻擊。
請(qǐng)注意，時(shí)間戳和快照鍵不能在僅服務(wù)器折衷方案中受到影響，因此不需要按鍵輪換。例如，一旦服務(wù)器妥協(xié)被緩解，攻擊者將無(wú)法生成有效的時(shí)間戳或快照元數(shù)據(jù)，并將其提供給惡意鏡像。
公證簽署人妥協(xié)
如果公證簽名者受到損害，攻擊者可以訪問(wèn)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有（時(shí)間戳和快照）私鑰。如果密鑰存儲(chǔ)在 HSM 中，他們將能夠使用或刪除 HSM 中的密鑰來(lái)簽署任意內(nèi)容，但不能泄露私有資料。
拒絕服務(wù) - 攻擊者可能會(huì)拒絕所有公證服務(wù)器請(qǐng)求并破壞或刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的密鑰（甚至從 HSM 中刪除密鑰），從而阻止公證服務(wù)器簽名生成的時(shí)間戳或快照。
密鑰泄漏 - 如果公證簽名人使用數(shù)據(jù)庫(kù)作為其后端，攻擊者可以泄露所有（時(shí)間戳和快照）私人資料。請(qǐng)注意，攻擊者的功能與公證服務(wù)器在簽署任意元數(shù)據(jù)方面的功能相同，在這種情況下，重要的細(xì)節(jié)是關(guān)鍵循環(huán)將有必要從攻擊中恢復(fù)。
公證客戶端密鑰和憑證妥協(xié)
用戶持有和管理的密鑰的安全取決于用戶采取的措施。如果公證客戶端 CLI 用于創(chuàng)建它們，則它們受密碼保護(hù)，公證 CLI 不會(huì)提供以明文形式導(dǎo)出它們的選項(xiàng)。
用戶可以選擇適當(dāng)?shù)拿艽a，并保護(hù)密鑰免受離線強(qiáng)力攻擊。
信任收集所有者/管理員的解密密鑰的破壞程度取決于被破壞的密鑰的類型和組合（例如，快照密鑰和目標(biāo)密鑰，或者僅僅是目標(biāo)密鑰）。
由于證書(shū)受損，可能發(fā)生的攻擊：
只有解密的授權(quán)密鑰
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
授權(quán)密鑰 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 |
解密授權(quán)密鑰+公證服務(wù)可寫(xiě)入憑證
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
授權(quán)密鑰 | 有限，也許* | 有限，也許* | 有限，也許* |
*如果公證服務(wù)持有快照密鑰并且攻擊者擁有公證服務(wù)寫(xiě)入憑證，則他們可以有效訪問(wèn)快照和時(shí)間戳記密鑰，因?yàn)榉?wù)器將為其生成并簽署快照和時(shí)間戳記。
攻擊者可以添加惡意內(nèi)容，從集合中刪除合法內(nèi)容，并混合集合中的目標(biāo)，但只能在密鑰可以簽名的特定代理角色中進(jìn)行。根據(jù)對(duì)該角色的限制，他們可能會(huì)受限于他們可以修改的內(nèi)容類型。他們還可以添加或刪除其下的其他代表團(tuán)鍵在鍵層次的功能（例如，如果DelegationKey2在上面的密鑰層次被泄露，也只是能夠修改的能力DelegationKey4和DelegationKey5）。
僅解密的委托密鑰+解密的快照密鑰
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
授權(quán)密鑰，快照密鑰 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 |
攻擊者無(wú)法訪問(wèn)由公證服務(wù)始終持有的時(shí)間戳密鑰，并且無(wú)法設(shè)置惡意鏡像。
解密的授權(quán)密鑰+解密的快照密鑰+公證服務(wù)可寫(xiě)入的憑證
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
授權(quán)密鑰，快照密鑰 | 有限 | 有限 | 有限 |
公證服務(wù)始終保存時(shí)間戳記密鑰。如果攻擊者具有公證服務(wù)寫(xiě)入憑證，則他們可以有效訪問(wèn)時(shí)間戳記密鑰，因?yàn)榉?wù)器將為其生成并簽署時(shí)間戳記。
攻擊者可以添加惡意內(nèi)容，從集合中刪除合法內(nèi)容，并混合集合中的目標(biāo)，但只能在密鑰可以簽名的特定代理角色中進(jìn)行。根據(jù)對(duì)該角色的限制，他們可能會(huì)受限于他們可以修改的內(nèi)容類型。他們還可以添加或刪除其下的其他代表團(tuán)鍵在鍵層次的功能（例如，如果DelegationKey2在上面的密鑰層次被泄露，也只是能夠修改的能力DelegationKey4和DelegationKey5）。
僅解密目標(biāo)密鑰
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
目標(biāo)關(guān)鍵 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 |
解密目標(biāo)密鑰+公證服務(wù)可寫(xiě)入憑證
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
目標(biāo)關(guān)鍵 | 也許* | 也許* | 有限，也許* |
*如果公證服務(wù)持有快照密鑰并且攻擊者擁有公證服務(wù)寫(xiě)入憑證，則他們可以有效訪問(wèn)快照和時(shí)間戳記密鑰，因?yàn)榉?wù)器將為其生成并簽署快照和時(shí)間戳記。
攻擊者可以添加任何惡意內(nèi)容，從集合中刪除任何合法內(nèi)容，并混合集合中的目標(biāo)。他們還可以添加或刪除任何頂級(jí)代表團(tuán)鍵或角色的能力（例如Delegation1，Delegation2和Delegation3在密鑰層次結(jié)構(gòu)圖）。如果他們完全刪除角色，他們會(huì)將信任鏈分解為較低的委派角色（例如Delegation4，Delegation5）。
僅解密目標(biāo)密鑰+解密的快照密鑰
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
目標(biāo)鍵，快照鍵 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 | 沒(méi)有 |
攻擊者無(wú)法訪問(wèn)由公證服務(wù)始終持有的時(shí)間戳密鑰，并且無(wú)法設(shè)置惡意鏡像。
解密目標(biāo)密鑰+解密快照密鑰+公證服務(wù)可寫(xiě)入憑據(jù)
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
目標(biāo)鍵，快照鍵 | 是 | 是 | 有限 |
公證服務(wù)始終保存時(shí)間戳記密鑰。如果攻擊者具有公證服務(wù)寫(xiě)入憑證，則他們可以有效訪問(wèn)時(shí)間戳記密鑰，因?yàn)榉?wù)器將為其生成并簽署時(shí)間戳記。
攻擊者可以添加任何惡意內(nèi)容，從集合中刪除任何合法內(nèi)容，并混合集合中的目標(biāo)。他們還可以添加或刪除任何頂級(jí)代表團(tuán)鍵或角色的能力（例如Delegation1，Delegation2和Delegation3在密鑰層次結(jié)構(gòu)圖）。如果他們完全刪除角色，他們會(huì)將信任鏈分解為較低的委派角色（例如Delegation4，Delegation5）。
解密的根密鑰+無(wú)或僅解密的密鑰的任何組合
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
所有的鑰匙 | 是 | 是 | 是 |
不需要其他密鑰，因?yàn)楣粽呖梢噪S意旋轉(zhuǎn)或全部旋轉(zhuǎn)到他們生成的密鑰。利用這些密鑰，他們可以設(shè)置一個(gè)鏡像來(lái)提供惡意數(shù)據(jù) - 任何惡意數(shù)據(jù)，因?yàn)樗麄兛梢栽L問(wèn)所有密鑰。
已解密的根密鑰+無(wú)或已解密密鑰的任意組合+公證服務(wù)可寫(xiě)入憑證
密鑰泄露 | 惡意內(nèi)容 | 回滾，凍結(jié)，混合和匹配 | 拒絕服務(wù) |
|---|---|---|---|
所有的鑰匙 | 是 | 是 | 是 |
*如果公證服務(wù)持有快照密鑰并且攻擊者擁有公證服務(wù)寫(xiě)入憑證，則他們甚至不必旋轉(zhuǎn)快照和時(shí)間戳密鑰，因?yàn)榉?wù)器將為其生成并簽署快照和時(shí)間戳。
緩解措施
如果檢測(cè)到根密鑰泄露，則根密鑰持有者應(yīng)聯(lián)系運(yùn)行公證服務(wù)的人員手動(dòng)反轉(zhuǎn)對(duì)存儲(chǔ)庫(kù)的任何惡意更改，并立即旋轉(zhuǎn)根密鑰。這將創(chuàng)建存儲(chǔ)庫(kù)歷史記錄的分支，從而打破已下載任何惡意更改的現(xiàn)有客戶端。
如果檢測(cè)到目標(biāo)密鑰泄露，則根密鑰持有者必須旋轉(zhuǎn)已泄密的密鑰并使用新密鑰推送干凈的一組目標(biāo)。
如果檢測(cè)到授權(quán)密鑰泄露，則更高級(jí)別的密鑰（例如，如果Delegation4已被泄密，則Delegation2;如果Delegation2已泄密，則Targets密鑰）持有者必須旋轉(zhuǎn)已泄密的密鑰，并使用新密鑰推送干凈的一組目標(biāo)。
如果檢測(cè)到公證服務(wù)憑證泄密，則應(yīng)立即更改憑證。