Time based One-Time Secret Key pour les emails (discussion avec chatGPT à propos de l'idée)

Vous avez dit : Je voulais dire que le client mail enregistre la clé secrète fournie par le serveur pour générer un Time based hmac synchronisé avec le serveur de mail et le serveur de mail doit envoyer une entête avec chaque email contenant le hmac à vérifier par le client qui valide ou supprime directement l'email si ce n'est pas validé ?

ChatGPT a dit :

ChatGPT

L'idée d'utiliser un Time-Based HMAC (THMAC) pour que le client de messagerie valide automatiquement les emails en vérifiant un HMAC fourni par le serveur est innovante et peut offrir un niveau de sécurité élevé pour la validation des emails reçus. Voici une exploration détaillée de cette approche.

1. Concept Global

L'idée est de mettre en place un mécanisme où :

Le serveur de messagerie génère un HMAC pour chaque email envoyé, basé sur une clé secrète partagée et l'horodatage. Le client de messagerie, qui connaît cette clé secrète, valide l'HMAC à la réception de l'email. Si l'HMAC est valide et l'horodatage est dans une fenêtre acceptable, l'email est considéré comme authentique. Sinon, il est marqué comme suspect ou supprimé.

2. Étape 1 : Initialisation et Partage de la Clé Secrète

Clé Secrète Partagée : Lors de l'installation ou de la première configuration du client de messagerie, celui-ci reçoit une clé secrète (via un canal sécurisé comme une API ou une session initiale HTTPS). Cette clé est stockée en toute sécurité sur le client.

Synchronisation Temporelle : Le client de messagerie et le serveur doivent avoir des horloges synchronisées. Cela peut être assuré via des protocoles comme NTP (Network Time Protocol).

3. Étape 2 : Génération de l'HMAC par le Serveur

Création de l'Email : Lorsqu'un email est généré par le serveur, il ajoute une en-tête spéciale contenant le HMAC. Le HMAC est généré en combinant la clé secrète, l'horodatage, et d'autres informations pertinentes (comme l'adresse email du destinataire). Exemple d'En-Tête :


X-Auth-HMAC: hmac=abcd1234; time=20240819T150000Z

4. Étape 3 : Validation par le Client de Messagerie

Vérification de l'HMAC : À la réception de l'email, le client de messagerie extrait l'en-tête contenant le HMAC.

Recalcule du HMAC : Le client utilise la clé secrète et l'horodatage pour recalculer le HMAC.

Validation : Si le HMAC calculé correspond à celui de l'en-tête et que l'horodatage est dans la fenêtre temporelle définie (par exemple, 15 minutes), l'email est validé et affiché normalement. Sinon, il est marqué comme suspect ou supprimé automatiquement.

5. Étape 4 : Gestion des Emails Non Validés

Marquage ou Suppression : Les emails dont l'HMAC ne correspond pas ou dont l'horodatage est expiré peuvent être automatiquement supprimés, déplacés dans un dossier de quarantaine, ou marqués pour une révision manuelle.

Notification à l'Utilisateur : Le client pourrait notifier l'utilisateur si un email est supprimé pour cause de validation échouée, avec la possibilité de récupérer l'email dans certains cas.

6. Avantages de l'Approche

Sécurité Accrue : Seuls les emails légitimement envoyés par le serveur autorisé et avec la clé correcte seront acceptés, réduisant les risques de phishing et d'emails frauduleux.

Validation Automatique : L'utilisateur final n'a pas besoin d'intervenir, ce qui rend le processus transparent.

Difficile à Contourner : Sans la clé secrète, un attaquant ne peut pas générer un HMAC valide.

7. Défis et Considérations

Distribution de la Clé Secrète : La distribution initiale de la clé doit être extrêmement sécurisée. Tout compromis de cette clé pourrait permettre à un attaquant de générer des emails valides.

Synchronisation Temporelle : La synchronisation de l'horloge entre le serveur et le client est cruciale. Un décalage peut entraîner des erreurs de validation.

Compatibilité : Ce système nécessite que le client de messagerie supporte cette fonctionnalité, ce qui pourrait limiter son adoption si tous les clients ne le supportent pas.

Risque de Rejet d'Emails Légitimes : Si la fenêtre temporelle est trop stricte ou si le système est mal configuré, des emails légitimes pourraient être rejetés.

8. Extensions et Améliorations

Fenêtre Temporelle Ajustable : Permettre une flexibilité dans la validation temporelle, par exemple avec une marge de ± quelques minutes, pour réduire les risques de faux positifs.

Rotations de Clés : Implémenter un système de rotation des clés secrètes pour renforcer la sécurité à long terme.

Journalisation : Garder une trace des emails rejetés pour un audit de sécurité ou une analyse des failles potentielles.

Conclusion

L'utilisation d'un Time-Based HMAC pour sécuriser et valider les emails directement dans le client de messagerie est une méthode très puissante pour renforcer la sécurité des communications électroniques. Elle permet de vérifier automatiquement l'authenticité des emails, réduisant ainsi les risques liés au phishing et aux attaques de spam. Cependant, cela nécessiterait des ajustements au niveau des clients de messagerie et une gestion attentive des clés secrètes et des horloges pour fonctionner correctement.

Vous avez dit :

Peux-tu m'en dire plus sur la rotation des clés ? On pourrait pas générer des clés descendantes de la clé secrète primaire en synchronisant çà aussi sur le temps unix ?

ChatGPT a dit :

ChatGPT

La rotation des clés est une pratique de sécurité importante qui consiste à changer régulièrement les clés cryptographiques utilisées pour protéger les données, ce qui réduit le risque qu'une clé compromise soit exploitée sur une longue période. Dans le contexte de la validation des emails avec HMAC, cela pourrait se faire en générant des clés dérivées de manière temporelle à partir d'une clé secrète primaire.

1. Concept de Clés Dérivées Temporelles

L'idée est d'utiliser une clé secrète primaire pour générer des clés dérivées basées sur le temps. Ces clés dérivées sont ensuite utilisées pour générer et valider les HMACs dans les emails. Le concept repose sur la synchronisation entre le client de messagerie et le serveur, qui utilisent la même méthode pour dériver les clés à partir du temps Unix.

2. Fonctionnement de la Rotation des Clés Temporelles

a) Clé Secrète Primaire

Clé de Base : Une clé secrète primaire est partagée entre le serveur et le client lors de l'initialisation.

Sécurité : Cette clé est gardée secrète et est la base pour générer toutes les clés dérivées.

b) Génération des Clés Dérivées

Dérivation Basée sur le Temps : Les clés dérivées sont générées en combinant la clé secrète primaire avec une valeur temporelle, telle que le temps Unix arrondi à une certaine période (par exemple, toutes les 15 minutes).

Fonction HMAC : On pourrait utiliser une fonction de hachage comme HMAC pour générer les clés dérivées. Par exemple :


clé_dérivée = HMAC(clé_secrète_primaire, "periode_UTC_20240819T150000Z")

Ici, "periode_UTC" est la période de temps en cours, comme "15 minutes", arrondie à l'intervalle le plus proche.

c) Utilisation des Clés Dérivées

Pour la Génération de HMAC : Lors de l'envoi d'un email, le serveur utilise la clé dérivée pour générer le HMAC de l'email, en fonction de la période de temps en cours.

Pour la Validation de HMAC : Lorsqu'un email est reçu, le client de messagerie utilise la même méthode pour dériver la clé en fonction du temps Unix et valide le HMAC de l'email avec cette clé.

d) Rotation des Clés

Fenêtre de Tolérance : Le système peut vérifier non seulement la clé dérivée de la période de temps actuelle, mais aussi celle de la période précédente, afin de permettre une certaine tolérance temporelle (par exemple, 15 minutes en arrière).

Automatisation : La rotation des clés est ainsi automatisée, car les nouvelles clés dérivées sont automatiquement utilisées par le serveur et le client sans intervention humaine, en fonction du temps.

3. Avantages de cette Approche

Sécurité Renforcée : La rotation des clés limite la durée de validité de chaque clé dérivée, réduisant ainsi la fenêtre d'exploitation si une clé est compromise.

Automatisation : La génération et la validation des clés dérivées sont synchronisées et automatiques, ce qui simplifie la gestion des clés.

Résilience : Même en cas de décalage temporel mineur, la fenêtre de tolérance permet au système de continuer à fonctionner sans rejeter les emails légitimes.

4. Défis et Considérations

Synchronisation Temporelle : La précision de la synchronisation temporelle entre le serveur et le client est cruciale. Une horloge désynchronisée pourrait entraîner l'invalidation des HMACs.

Gestion de la Clé Primaire : La clé primaire doit être stockée en toute sécurité, car sa compromission permettrait à un attaquant de générer toutes les clés dérivées.

Tolérance au Temps : Une fenêtre de tolérance trop large pourrait être exploitée, tandis qu'une fenêtre trop courte pourrait entraîner des erreurs de validation.

5. Cas d'Utilisation et Scénarios

Emails Sensibles : Ce système est particulièrement utile pour les emails contenant des informations sensibles ou critiques, où la sécurité est primordiale.

Communication d'Entreprise : Les entreprises pourraient utiliser ce système pour s'assurer que les emails internes ne sont ni altérés ni falsifiés.

Applications Financières : Dans les domaines comme la finance, où la sécurité des communications est essentielle, ce mécanisme peut offrir une protection supplémentaire.

6. Exemple Pratique

Supposons que la clé secrète primaire soit SuperSecretKey. Le serveur et le client sont synchronisés pour utiliser des périodes de 15 minutes. À 15:00 UTC, la clé dérivée serait générée comme suit :


clé_dérivée_15:00 = HMAC(SuperSecretKey, "20240819T150000Z")

Cette clé est ensuite utilisée pour générer le HMAC des emails envoyés entre 15:00 et 15:15. Le client, en recevant un email à 15:10, dérive la même clé et valide le HMAC en conséquence.

Conclusion

La rotation des clés via des clés dérivées temporelles est une méthode puissante et efficace pour sécuriser les emails en utilisant HMAC. Cela permet de réduire les risques liés à la compromission des clés tout en automatisant la gestion de la sécurité, rendant ainsi le système à la fois robuste et résilient face aux menaces potentielles.

Vous avez dit :

on pourrais synchroniser çà via Time base One Time Secret Key, comme le fait TOTP avec un calcule cryptographique simple en ajoutant un input unix_time / 900 comme le fait TOTP ?

ChatGPT a dit :

ChatGPT

Oui, il est tout à fait possible d'utiliser un mécanisme similaire à celui du TOTP (Time-Based One-Time Password) pour synchroniser la génération de clés dérivées à partir d'une clé secrète principale. En utilisant le temps Unix divisé par un intervalle fixe (comme 900 secondes, soit 15 minutes), vous pouvez générer des clés de manière sécurisée et synchronisée entre le serveur et le client de messagerie. Voici comment cela peut être mis en œuvre :

1. Principe du TOTP Appliqué à la Rotation des Clés

Le TOTP est basé sur la génération de mots de passe à usage unique en utilisant un horodatage. Il repose sur la fonction HMAC et une clé secrète partagée. Le même principe peut être appliqué ici pour générer des clés dérivées temporaires.

2. Étapes de la Génération et Synchronisation des Clés

a) Clé Secrète Partagée

Initialisation : Un secret clé (clé primaire) est partagé entre le serveur de messagerie et le client de messagerie lors de la configuration initiale. Cette clé reste constante et est utilisée pour générer des clés dérivées.

b) Génération des Clés Dérivées

Division du Temps Unix : Le temps Unix actuel est divisé par 900 secondes (15 minutes) pour obtenir une période unique. Par exemple :


periode_UTC = floor(unix_time / 900)

HMAC avec la Clé Secrète : La clé dérivée est ensuite générée en appliquant la fonction HMAC sur la période avec la clé secrète :


clé_dérivée = HMAC(clé_secrète_primaire, periode_UTC)
Cela produit une clé unique pour chaque intervalle de 15 minutes.

c) Génération du HMAC pour l'Email

Création du HMAC : Lors de l'envoi d'un email, le serveur utilise la clé dérivée pour générer un HMAC de l'email ou d'une partie critique de son contenu (comme le corps de l'email ou l'en-tête spécifique).

Inclusion dans l'Email : Ce HMAC est ensuite inclus dans un en-tête spécifique de l'email, par exemple :


X-Auth-HMAC: hmac=abcd1234; time=20240819T150000Z

d) Validation par le Client de Messagerie

Recalcul de la Clé Dérivée : Le client de messagerie utilise la même méthode pour calculer la clé dérivée à partir de la période actuelle.

Vérification du HMAC : Il compare le HMAC recalculé avec celui de l'en-tête de l'email. Si le HMAC correspond et que la période temporelle est valide, l'email est accepté. Sinon, il est rejeté ou marqué comme suspect.

3. Avantages de cette Approche

Simplicité et Efficacité : Le calcul est simple, basé sur le temps Unix divisé par un intervalle fixe, et il utilise des algorithmes cryptographiques standard (HMAC).

Synchronisation Temporelle : Tant que les horloges du serveur et du client sont synchronisées, la génération des clés est synchronisée de manière automatique.

Sécurité Temporelle : Les clés dérivées sont valables uniquement pendant un intervalle spécifique (par exemple, 15 minutes), ce qui réduit les risques liés à la compromission des clés.

4. Considérations Pratiques

Tolérance Temporelle : Pour éviter des problèmes liés à des désynchronisations mineures de l'horloge, il peut être utile de permettre la validation des clés générées pour la période actuelle et la période précédente.

Gestion de la Clé Secrète : Comme toujours, la clé secrète doit être stockée en toute sécurité. Sa compromission pourrait compromettre l'ensemble du système de validation des emails.

Robustesse : La solution est robuste même si l'intervalle de temps est relativement court, car chaque clé dérivée est unique pour une période spécifique.

5. Exemple d'Implémentation

Supposons que vous ayez un système configuré avec un intervalle de 15 minutes (900 secondes). À un moment donné, disons à 14:30:00 UTC, le temps Unix est 1692444600. La période serait calculée comme :


periode_UTC = floor(1692444600 / 900) = 1880494

La clé dérivée serait :


clé_dérivée = HMAC(SuperSecretKey, 1880494)

Le serveur utilise cette clé pour signer l'email. Le client calcule la même clé dérivée et valide l'email en vérifiant le HMAC.

Conclusion

Cette approche, qui applique le principe du TOTP pour la rotation des clés dérivées, est à la fois simple et efficace pour valider les emails en toute sécurité. Elle garantit que les emails sont authentifiés de manière synchronisée entre le serveur et le client, en minimisant les risques de compromission grâce à des clés qui changent régulièrement en fonction du temps.

Vous avez dit : pour gérer la clé primaire sous windows 11, on pourrais utiliser quelle technologie, TPM ?

ChatGPT a dit :

ChatGPT

Oui, sous Windows 11, vous pouvez utiliser le TPM (Trusted Platform Module) pour gérer et protéger la clé primaire utilisée dans votre système de validation des emails par Time-Based HMAC. Le TPM est un composant matériel dédié à la sécurité qui fournit des fonctions cryptographiques sécurisées. Voici comment le TPM peut être utilisé pour gérer la clé primaire :

1. Qu'est-ce que le TPM ?

Le TPM est un module matériel intégré à la plupart des appareils modernes, y compris ceux fonctionnant sous Windows 11. Il offre un environnement sécurisé pour générer, stocker et utiliser des clés cryptographiques, rendant les opérations cryptographiques plus sûres contre les attaques logicielles.

2. Utilisation du TPM pour la Gestion de Clés

Le TPM peut être utilisé pour générer et protéger des clés cryptographiques de manière sécurisée. Voici les étapes générales :

a) Génération de la Clé Primaire

Clé Protégée par le TPM : La clé primaire peut être générée directement par le TPM ou importée dans le TPM si elle a été générée ailleurs. Une fois dans le TPM, la clé est protégée et ne peut être extraite en clair.

Clé Scellée au TPM : Le TPM scelle la clé, ce qui signifie qu'elle ne peut être utilisée que par ce TPM particulier et dans des conditions spécifiques définies lors de la création (par exemple, uniquement sur le système Windows 11 où le TPM est installé).

b) Utilisation de la Clé Primaire

Opérations de HMAC : La clé primaire peut être utilisée pour des opérations de génération et de validation de HMAC, où le TPM effectue ces opérations en interne sans jamais exposer la clé en dehors de l'environnement sécurisé.

Accès Restreint : L'accès à la clé primaire pour ces opérations peut être restreint à des applications spécifiques ou à des processus qui ont été approuvés, augmentant ainsi la sécurité.

c) Rotation et Renouvellement des Clés

Rotation Automatique : Vous pouvez configurer des politiques pour la rotation des clés. Le TPM peut aider à générer de nouvelles clés ou à dériver des clés en fonction du temps, comme décrit précédemment.

Destruction Sécurisée : Lorsqu'une clé doit être remplacée, le TPM peut détruire l'ancienne clé de manière sécurisée.

3. Avantages de l'Utilisation du TPM

Protection Matérielle : Les clés ne sont jamais exposées en clair dans la mémoire du système, ce qui les protège contre les attaques logicielles et matérielles.

Résistance aux Attaques Physiques : Le TPM est conçu pour résister aux tentatives de manipulation physique visant à extraire les clés.

Intégration Native avec Windows 11 : Windows 11 a une intégration native avec le TPM, ce qui facilite la gestion des clés et l'implémentation des politiques de sécurité.

4. Mise en Pratique sous Windows 11

Pour utiliser le TPM avec Windows 11 pour gérer votre clé primaire :

Vérifiez la Présence du TPM : Assurez-vous que le TPM est activé sur votre système via le BIOS/UEFI et qu'il est configuré sous Windows 11.

Utilisez les APIs Windows : Windows 11 fournit des APIs via la Windows Cryptography API: Next Generation (CNG) et le module TPM Base Services (TBS) pour interagir avec le TPM. Vous pouvez les utiliser pour générer, sceller, et utiliser des clés.

Utilisation avec des Applications : Développez ou configurez vos applications pour qu'elles utilisent les fonctions de HMAC du TPM. Cela peut nécessiter des ajustements dans votre application pour utiliser les clés stockées dans le TPM pour signer et vérifier les emails.

Conclusion

Le TPM sous Windows 11 est une technologie robuste et sécurisée pour gérer la clé primaire utilisée dans la validation d'emails via HMAC. Il protège les clés contre les attaques matérielles et logicielles tout en s'intégrant de manière transparente avec les fonctionnalités de sécurité de Windows 11. C'est une solution idéale pour renforcer la sécurité de votre système de messagerie.

Laurent

Web développeur freelance et surtout autodidacte, je navigue sur le web à la recherche de technologies plutôt bien fichue et performante pour mes développement web, app (mobile et desktop) et IOT (micropython, python). Après 9 ans de développement web, j'ai enfin créé un blog 😃. Je ne poste pas beaucoup mais j'espère que çà vous sera utile.

https://monkeytime.be/fr

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