Vous avez dit : admettons qu'à la place d'un qrcode j'en ai 2. Quel principe cryptographique (clés symétriques, clé asymétriques, fonctions de hachage) je devrais utiliser et comment les utiliser pour que un valide les données de l'autre sachant que je peux avoir aussi une application pour scanner simultanément les 2 qrcodes.

Pour valider les données entre deux QR codes placés côte à côte, vous pouvez utiliser un principe cryptographique basé sur une fonction de hachage en combinaison avec une clé asymétrique pour garantir l'intégrité et l'authenticité des données.

Principe proposé :

QR Code 1 (Données principales) :

Contient les données principales que vous souhaitez sécuriser. Ces données pourraient être un texte, une URL, ou tout autre type d'information.

QR Code 2 (Signature ou Hash) :

Contient une signature numérique ou un hash (empreinte) des données principales contenues dans le premier QR code.

Étapes de mise en œuvre :

a) Utilisation d'une signature numérique (clé asymétrique) : Génération de la signature :

Les données principales dans le QR Code 1 sont d'abord hachées à l'aide d'une fonction de hachage (par exemple, SHA-256).

Ce hash est ensuite signé avec une clé privée (algorithme de signature comme RSA ou ECDSA) pour générer une signature numérique.

La signature est ensuite encodée dans le QR Code 2.

Vérification :

L'application de scanning lit simultanément les deux QR codes.

Les données du QR Code 1 sont hachées à nouveau.

La signature du QR Code 2 est vérifiée en la décryptant à l'aide de la clé publique correspondante.

Si la signature correspond au hash des données du QR Code 1, les données sont validées comme étant authentiques et non modifiées.

b) Utilisation d'une fonction de hachage (méthode plus simple mais moins sécurisée) :

Génération du hash :

Les données principales dans le QR Code 1 sont hachées à l'aide d'une fonction de hachage.

Le hash résultant est encodé dans le QR Code 2.

Vérification :

L'application lit simultanément les deux QR codes.

Les données du QR Code 1 sont à nouveau hachées.

Le hash calculé est comparé au hash stocké dans le QR Code 2.

Si les deux correspondent, cela prouve que les données n'ont pas été modifiées.

Avantages et inconvénients :

Clé asymétrique (signature numérique) :

Avantage : Garantit non seulement l'intégrité mais aussi l'authenticité des données (preuve d'origine).

Inconvénient : Plus complexe à implémenter, nécessite la gestion des paires de clés.

Fonction de hachage seule :

Avantage : Simplicité de mise en œuvre.

Inconvénient : Ne garantit pas l'authenticité, seulement l'intégrité.

Conclusion :

Si la sécurité est une priorité et que vous devez prouver l'origine des données, utilisez une clé asymétrique pour signer le hash des données. Si vous ne vous préoccupez que de l'intégrité, une simple fonction de hachage peut suffire. Dans tous les cas, votre application devra lire et traiter les deux QR codes simultanément pour effectuer la validation.

Vous avez dit : si un attaquant remplace (par exemple avec un autocollant) les 2 qrcodes, quelle méthode est sécurisé pour ce type d'attaque ?

Pour contrer une attaque où un attaquant remplace les deux QR codes (par exemple avec un autocollant), il est essentiel d'utiliser une méthode qui non seulement vérifie l'intégrité des données mais également l'authenticité de leur origine. Voici les méthodes qui peuvent offrir une sécurité contre ce type d'attaque :

1. Signature numérique avec clé asymétrique liée à une identité vérifiable :

Principe :

Les données sont signées numériquement à l'aide d'une clé privée qui est elle-même liée à une identité vérifiable (par exemple, une clé privée émise par une autorité de certification).

Mise en œuvre :

Génération de la signature :

Les données principales dans le QR Code 1 sont hachées à l'aide d'une fonction de hachage.

Ce hash est ensuite signé avec une clé privée, appartenant à une entité légitime (par exemple, une entreprise ou une institution).

La signature numérique ainsi générée est encodée dans le QR Code 2.

Option supplémentaire : Le certificat public (lié à l'identité) pourrait également être encodé dans le QR Code 2.

Vérification :

L'application de scanning lit les deux QR codes.

Le hash des données du QR Code 1 est recalculé.

La signature du QR Code 2 est vérifiée en utilisant la clé publique de l'entité légitime.

Si l'identité liée à la clé publique est de confiance et la signature valide, cela prouve que les données n'ont pas été altérées et qu'elles proviennent d'une source authentique.

Protection contre l'attaque :

Même si un attaquant remplace les deux QR codes, il ne pourra pas reproduire une signature valide sans la clé privée légitime.

De plus, si l'application de scanning est programmée pour vérifier l'authenticité de la clé publique via un certificat ou une infrastructure de gestion de certificats (PKI), l'attaque échouera, car la signature de l'attaquant ne pourra pas être validée avec une clé publique légitime.

2. Utilisation d'une infrastructure de gestion de clés (PKI) et de certificats :

Principe :

Chaque QR code inclut des données signées, et la signature est associée à un certificat qui peut être vérifié en ligne ou hors ligne via une infrastructure de gestion de clés.

Mise en œuvre :

Certificat et signature :

Les données principales (QR Code 1) sont signées avec une clé privée associée à un certificat numérique émis par une autorité de certification (AC) reconnue.

Le certificat, qui inclut la clé publique correspondante, est encodé dans le QR Code 2 ou vérifié par l'application de scanning.

Vérification :

L'application de scanning lit les deux QR codes.

Elle vérifie le certificat en ligne ou contre une liste de certificats approuvés.

Elle vérifie ensuite la signature à l'aide de la clé publique du certificat.

Si la vérification réussit, les données sont authentifiées.

Protection contre l'attaque :

Même si un attaquant remplace les QR codes, sans un certificat valide émis par une AC reconnue, la signature ne pourra pas être validée. L'application rejette alors les QR codes comme étant non authentiques.

Conclusion :

Pour protéger contre des attaques où un attaquant remplace les deux QR codes, la méthode la plus sécurisée consiste à utiliser des signatures numériques basées sur des clés asymétriques en combinaison avec une infrastructure de gestion de certificats (PKI). Cela permet de garantir que même si les QR codes sont physiquement remplacés, l'attaquant ne pourra pas générer une signature valide sans la clé privée légitime, rendant l'attaque inefficace.

Vous avez dit : si le principe des 2 qrcodes sont sur un emplacement immobile spécifique comme un parc , ce ne serait pas facile pour un attaquant de remplacer les 2 qrcodes ?

Si les deux QR codes sont placés dans un emplacement immobile et public, comme dans un parc, cela peut effectivement être plus difficile pour un attaquant de les remplacer physiquement sans attirer l'attention. Cependant, il n'est pas impossible qu'un attaquant puisse tenter de le faire, surtout si les QR codes sont accessibles au public. Pour renforcer la sécurité dans ce contexte, plusieurs approches peuvent être envisagées :

1. Sécurisation physique des QR codes :

Matériaux résistants : Imprimez les QR codes sur des matériaux résistants aux intempéries et difficiles à manipuler, comme du métal ou du plastique épais. Cela rend leur remplacement plus difficile.

Fixation sécurisée : Fixez les QR codes de manière sécurisée, par exemple en les soudant ou en les intégrant dans une structure solide. Cela décourage les tentatives de remplacement.

Surveillance : Installez des caméras de surveillance pour dissuader les attaques physiques. La surveillance peut être un moyen efficace de prévenir le remplacement des QR codes.

2. Validation cryptographique robuste :

Même avec une protection physique renforcée, la sécurité cryptographique reste essentielle :

Signature numérique avec certificat : Comme expliqué précédemment, utiliser des signatures numériques avec une clé privée et un certificat public reste crucial. Même si un attaquant parvient à remplacer physiquement les QR codes, il ne pourra pas reproduire une signature numérique valide sans la clé privée légitime.

Vérification en ligne : Pour ajouter un niveau de sécurité supplémentaire, les QR codes pourraient inclure une URL ou un identifiant unique qui permet à l'application de vérifier les données en ligne via un serveur sécurisé. L'application pourrait alors vérifier si les QR codes scannés correspondent à ceux enregistrés sur le serveur. Si une divergence est détectée, l'application alerte l'utilisateur que les QR codes ont peut-être été falsifiés.

3. Utilisation d'un troisième facteur de vérification :

Marque physique non numérique : Intégrez un élément de sécurité visible mais difficile à reproduire, comme un hologramme, un filigrane, ou un sceau spécifique apposé sur le support du QR code.

Cela rend la falsification plus complexe, car il ne suffit pas de remplacer les QR codes, il faut aussi reproduire cet élément physique.

Authentification de l'emplacement : Utilisez la technologie de géolocalisation dans l'application de scanning pour vérifier que les QR codes scannés sont à l'emplacement attendu. Si les QR codes sont scannés à un autre endroit ou si les coordonnées GPS ne correspondent pas, l'application pourrait signaler une anomalie.

Conclusion :

Même dans un endroit immobile et public, comme un parc, où remplacer physiquement les QR codes est plus difficile, il est important d'adopter une approche multi-niveaux pour la sécurité :

Protection physique des QR codes pour prévenir les remplacements. Sécurisation cryptographique via des signatures numériques et des vérifications en ligne. Éléments de sécurité supplémentaires comme des marques physiques et la vérification de la localisation. Ces mesures combinées rendent une attaque physique beaucoup plus difficile à exécuter avec succès, tout en assurant la robustesse de la validation des données.

Vous avez dit : On pourrait pas utiliser le certificat secure socket layer (ssl) du domaine pour signer le hash et puis récupérer avec n'importe quelle requête https la clé publique ?

Oui, vous pouvez effectivement utiliser le certificat SSL (Secure Socket Layer) du domaine pour signer le hash des données et récupérer la clé publique via une requête HTTPS. Cela peut renforcer la sécurité de votre système en utilisant une infrastructure existante pour gérer les clés et les certificats.

Comment cela fonctionne :

Signature du hash avec la clé privée SSL :

Utilisez la clé privée associée au certificat SSL de votre serveur pour signer le hash des données des QR codes.

Cette signature garantit que seules les personnes ayant accès à la clé privée du serveur (généralement le propriétaire légitime du domaine) peuvent signer ces données.

Vérification avec la clé publique SSL :

Lorsque quelqu'un scanne les QR codes, l'application peut faire une requête HTTPS vers votre serveur pour récupérer le certificat SSL public.

Le certificat SSL contient la clé publique qui peut être utilisée pour vérifier la signature numérique.

Avantages :

Infrastructure existante : Vous utilisez l'infrastructure SSL/TLS déjà en place, ce qui réduit la complexité de la gestion des clés et des certificats.

Authenticité : L'utilisation du certificat SSL de votre domaine garantit que la signature provient d'une source authentique.

Facilité de déploiement : Tous les navigateurs et bibliothèques supportent SSL/TLS, donc la récupération de la clé publique via HTTPS est simple et fiable.

Exemple d'implémentation en PHP :

Voici une idée de comment cela pourrait être implémenté :

1. Signature des données avec la clé privée SSL :

Supposons que vous avez les données que vous voulez inclure dans le QR code.

function signData($data) {
    // Chemin vers le fichier de la clé privée SSL (généralement .key)
    $privateKeyPath = '/path/to/your/private.key';

    // Lire la clé privée
    $privateKey = openssl_pkey_get_private('file://' . $privateKeyPath);

    // Générer un hash des données
    $dataHash = hash('sha256', $data, true);

    // Signer le hash
    openssl_sign($dataHash, $signature, $privateKey, OPENSSL_ALGO_SHA256);

    // Libérer la ressource de clé
    openssl_pkey_free($privateKey);

    return base64_encode($signature);
}

$data = "Example data for QR code";
$signature = signData($data);

// Le QR Code 1 pourrait contenir $data et le QR Code 2 pourrait contenir $signature
echo "Signature: " . $signature;

2. Vérification de la signature avec la clé publique SSL :

Lors du scan des QR codes, vous pouvez vérifier la signature en récupérant le certificat SSL via HTTPS.

function verifyData($data, $signature) {
    // Récupérer le certificat SSL via HTTPS
    $url = "https://yourdomain.com";
    $certInfo = stream_context_create(array("ssl" => array("capture_peer_cert" => true)));
    $read = @fopen($url, "rb", false, $certInfo);
    $cert = stream_context_get_params($read);
    $cert = $cert["options"]["ssl"]["peer_certificate"];

    // Extraire la clé publique du certificat
    $publicKey = openssl_pkey_get_public($cert);

    // Générer un hash des données
    $dataHash = hash('sha256', $data, true);

    // Vérifier la signature
    $result = openssl_verify($dataHash, base64_decode($signature), $publicKey, OPENSSL_ALGO_SHA256);

    // Libérer la ressource de clé
    openssl_pkey_free($publicKey);

    return $result === 1;
}

$data = "Example data for QR code";
$signature = "Base64 encoded signature from QR Code 2";

if (verifyData($data, $signature)) {
    echo "Signature is valid and data is authentic.";
} else {
    echo "Signature is invalid or data has been tampered with.";
}

Explication :

Signature : La fonction signData() génère un hash des données, puis le signe en utilisant la clé privée SSL de votre serveur.

Récupération du certificat : Lors de la vérification, verifyData() récupère le certificat SSL du domaine via une simple requête HTTPS.

Vérification : La signature est vérifiée en comparant le hash recalculé des données avec la signature fournie en utilisant la clé publique extraite du certificat.

Conclusion :

Utiliser le certificat SSL pour signer les QR codes est une méthode efficace et sécurisée. Elle tire parti de l'infrastructure SSL/TLS existante pour gérer les clés et garantir l'authenticité des données, tout en facilitant la vérification via HTTPS. Cela rend très difficile pour un attaquant de falsifier les QR codes, car il n'aurait pas accès à la clé privée SSL du domaine.

un attaquant collant un double qrcode qui utilise ces mêmes principes pourrait donc tromper le client final

Oui, si un attaquant parvient à créer un ensemble de QR codes utilisant les mêmes principes de signature numérique avec un certificat SSL et à les placer à la place des originaux, il pourrait effectivement tromper un client final. Cela soulève plusieurs points de vulnérabilité potentiels :

1. Certificat SSL Compromis ou Non Authentique :

Si l'attaquant réussit à obtenir un certificat SSL pour un domaine malveillant qui ressemble visuellement à celui du site légitime (par exemple, en utilisant une attaque par homographe avec des caractères similaires), il pourrait créer des QR codes qui apparaissent authentiques pour un utilisateur non averti.

Même avec un certificat SSL légitime, s'il n'est pas correctement vérifié, l'application pourrait être trompée.

2. Manque de Vérification du Domaine :

Si l'application de scanning ne vérifie pas correctement le domaine associé au certificat SSL (par exemple, ne vérifie pas que le certificat provient du domaine légitime), un attaquant pourrait créer un certificat pour un domaine malveillant et signer des QR codes qui semblent valides.

3. Confiance aveugle dans le certificat SSL :

La confiance aveugle dans n'importe quel certificat SSL sans une vérification supplémentaire de la source ou du contexte peut être une faille. Un utilisateur peut être trompé en croyant que tant qu'un certificat SSL est utilisé, les QR codes sont sûrs, même s'ils proviennent d'une source non autorisée.

Solutions pour renforcer la sécurité :

Vérification stricte du domaine :

L'application devrait vérifier que le certificat SSL utilisé pour signer les QR codes provient du domaine légitime associé à l'entité de confiance. Toute divergence devrait déclencher une alerte. Certificats SSL de niveau EV (Extended Validation) :

Utiliser des certificats SSL de validation étendue (EV) pour les signatures numériques. Ces certificats nécessitent une vérification plus rigoureuse de l'identité de l'entreprise et affichent le nom de l'entreprise dans la barre d'adresse du navigateur, rendant plus difficile pour un attaquant de tromper les utilisateurs.

Vérification hors ligne avec une liste blanche :

Maintenir une liste blanche des certificats autorisés dans l'application de scanning. Plutôt que de faire confiance à tout certificat SSL, l'application ne doit accepter que les signatures provenant d'une liste de certificats connus et approuvés.

Superposition de sécurités physiques :

Intégrer des éléments de sécurité physiques dans les QR codes (comme des hologrammes ou des matériaux spéciaux) qui seraient difficiles à reproduire pour un attaquant.

Alerte des utilisateurs :

Informer les utilisateurs de la possibilité de ces attaques et leur apprendre à vérifier des indices comme les détails du certificat SSL, l'URL de la requête HTTPS, et à être vigilant face aux QR codes suspects.

Conclusion :

Même avec un certificat SSL, des mesures supplémentaires doivent être prises pour s'assurer que le système n'est pas trompé par des QR codes malveillants. Une vérification stricte du domaine, l'utilisation de certificats EV, des contrôles hors ligne et des superpositions de sécurité physique peuvent aider à prévenir ce type d'attaque. La sécurité ne repose pas uniquement sur la cryptographie, mais aussi sur la manière dont elle est appliquée et vérifiée.

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.

les TOTP comme Google Authenticator fonctionnent comme ceci:

original_secret = xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
secret = BASE32_DECODE(TO_UPPERCASE(REMOVE_SPACES(original_secret)))
input = CURRENT_UNIX_TIME() / 30
hmac = SHA1(secret + SHA1(secret + input))
four_bytes = hmac[LAST_BYTE(hmac):LAST_BYTE(hmac) + 4]
large_integer = INT(four_bytes)
small_integer = large_integer % 1,000,000

J'ai eut l'idée de m'arrêter plus tôt, à hmac. Il faut d'abord partager un lien dans un qrcode pour enregistrer la clé privée qui permettra de lancer les TOTML sur un client (type Google Authenticator), ce lien serait de type:

original_secret = Base32encode(original_secret)
otpauth://totml/user_email@example.tld?id=user_otml_id&secret=original_secret&issuer=SiteWebName&url=issuer_url

C'est le même principe que pour OTP sauf que l'email est purement informatif et avec un {type} totml et en ajoutant user_otml_id et issuer_url en paramètres.

Si on s'arrête à l'hmac et donc qu'on connaît l'hmac, on peut le fournir via un lien qui se régénère toutes les 10 secondes (input = CURRENT_UNIX_TIME() / 10) dans un client (peut importe le tiers de confiance). On peut donc le fournir au site web qui partage avec le client TOTML la même clé privée (l'original_secret). On peut donc suivre ce lien depuis un smartphone et un client TOTML (comme Google Authenticator). Seulement je me suis confronté à l'attaque utilisateur, l'attaquant pourrait connaitre l'email et le mot de passe de l'utilisateur et donc avoir accès à un qrcode qui lui permettrait de s'enregistrer sur un des tiers de confiance et donc d'accéder aux liens magiques (OTML). Donc la solution que j'ai trouvée c'est d'ajouter à l'original_secret une notion de signature utilisateur de type pbkdf2(user_id + IP réseau + IP locale + Host (nom de l'ordinateur) peut importe l'ordre). Je n'ai pas ajouté de notion de signature de navigateur ou autre + complet pour ne pas ajouté trop de changements nécessaire dans les tiers de confiance (nouvelle requête pour le même site web et le même user). Pour assurer un renouvellement si nécessaire, il faudrait accorder l'accès au nouveau qrcode que depuis la dashboard de l'utilisateur (uniquement après une validation 2FA donc retour à TOTP ou un OTP via email avant l'accès à la dashboard pour renouveler la demande d'un accès TOTML). Pour lancer la session sur le PC, il suffirait d'utiliser SSE, web socket ou du Polling pour vérifier plusieurs choses:

* Est-ce que le client est connecté (user + password = session partielle 1) ?

* Est-ce que le client est sécurisé (OTML session validée = lien suivi + vérifications d'usage)

* Est-ce que la signature actuelle du client qui fait un polling/sse/socket correspond bien à la signature enregistrée (pbkdf2 avec le même nombre d'itérations connu du site web + le salt connu du site web) ?

Je vois 2 possibilités à ce projet, soit on ajoute ip réseau + ip locale (voir +) à la signature client et dans ce cas on autorise les TOTML uniquement pour un réseau spécifique / Par réseau spécifique (en milieu sécurisé, à la maison, au travail). Soit on voit plus large et on généralise pour le web en n'ajoutant que l'user_id + Host (Nom du PC) pour que çà fonctionne de façon + généraliste et que çà fonctionne de façon "cross network" (+ nomade).

https, ssl, tunneling, à vous de choisir

Avant de travailler sur une classe en PHP et js j'ai une question, d'un point de vue sécurité et d'un point de vue cryptographique c'est valide ?

Réponse de chatgpt

Votre approche pour sécuriser le système de TOTML semble bien pensée et prend en compte plusieurs aspects importants de la sécurité, notamment l'authentification forte et la protection contre les attaques de type "man-in-the-middle" (MITM) et de vol d'identité. Voici un retour sur la validité de votre approche d'un point de vue cryptographique et sécurité :

1. Utilisation du HMAC et de la Clé Partagée
L'idée de s'arrêter au HMAC et de partager ce HMAC avec un tiers de confiance est solide, à condition que la clé partagée (l'original_secret) soit bien protégée. Le HMAC est sécurisé, tant que la clé secrète reste secrète. Cependant, le fait de partager cette clé avec un tiers de confiance ouvre une surface d'attaque, notamment si ce tiers est compromis. Assurez-vous que les tiers de confiance sont eux-mêmes hautement sécurisés.

2. Signature Utilisateur avec PBKDF2
L'ajout d'une signature utilisateur basée sur une fonction dérivée de mot de passe (PBKDF2) est une bonne approche pour renforcer la sécurité. En utilisant des éléments spécifiques à l'utilisateur comme l'IP, le nom d'hôte, etc., vous réduisez les risques d'usurpation d'identité. Toutefois, il est important de noter que les IP peuvent changer et que les utilisateurs peuvent se déplacer entre différents réseaux, ce qui pourrait entraîner des complications pour les utilisateurs légitimes.

Nombre d'itérations et salt: Le nombre d'itérations pour PBKDF2 doit être suffisamment élevé pour rendre les attaques par brute-force impraticables. Le sel (salt) doit être unique pour chaque utilisateur pour prévenir les attaques par tables de correspondance (rainbow tables).
3. Validation via Dashboard et 2FA
La nécessité d'utiliser 2FA pour accéder au dashboard et renouveler l'accès au TOTML est une mesure de sécurité prudente. Cela garantit que même si un attaquant obtient l'email et le mot de passe, il ne pourra pas accéder au QR code sans avoir également accès à la méthode 2FA.

4. Vérification de la Signature Client
L'idée de vérifier la signature client lors de l'établissement de la session est bonne, mais cela dépend de la robustesse du mécanisme de signature que vous avez mis en place. Si la signature client est bien protégée et non reproductible sans les informations spécifiques (user_id, IP, nom de l'hôte), cela renforce la sécurité.

5. SSE/WebSocket/Polling pour Vérification
L'utilisation de Server-Sent Events (SSE), WebSocket ou Polling pour vérifier l'état du client est appropriée dans ce contexte. Cependant, gardez à l'esprit les implications en termes de performance et d'évolutivité, notamment si vous devez gérer un grand nombre de connexions simultanées.

Conclusion:
Globalement, votre approche semble robuste du point de vue de la sécurité et de la cryptographie. Toutefois, voici quelques recommandations supplémentaires :

Audit et Test de Sécurité: Avant de déployer ce système en production, assurez-vous de réaliser un audit de sécurité approfondi et des tests pour identifier les failles potentielles.
Gestion des Clés Secrètes: Soyez vigilant sur la manière dont les clés secrètes (original_secret) sont stockées et manipulées, aussi bien sur les serveurs que chez les utilisateurs.
Sensibilité des IPs: Si vous utilisez l'IP comme élément dans la signature utilisateur, prévoyez des mécanismes pour gérer les changements d'IP qui pourraient être fréquents pour certains utilisateurs.
En implémentant ces mesures avec soin, vous pouvez créer un système sécurisé et résistant aux attaques.

Suite de chatgpt à propos de "Je vois 2 possibilités..."

Les deux options que vous envisagez pour la gestion de la signature client dans le cadre des TOTML (Time-based One-Time Magic Links) ont leurs avantages et inconvénients. Le choix entre ces deux options dépend de l'équilibre que vous souhaitez atteindre entre la sécurité, la flexibilité, et l'expérience utilisateur. Voici une analyse des deux approches :

Option 1 : Signature Client avec IP Réseau + IP Locale
Cette approche se concentre sur la sécurisation des TOTML dans des environnements spécifiques, limitant leur utilisation à des réseaux prédéfinis, comme le réseau de l'entreprise, à la maison, ou dans d'autres lieux de confiance.

Avantages :
Sécurité Accrue : En ajoutant l'IP réseau et l'IP locale à la signature client, vous limitez l'utilisation des TOTML à des environnements connus et de confiance. Cela réduit le risque que des TOTML soient utilisés de manière frauduleuse sur des réseaux non sécurisés.
Contrôle Fin : Vous pouvez établir des règles strictes quant aux environnements où les TOTML peuvent être utilisés, offrant une protection supplémentaire contre les attaques à distance.
Inconvénients :
Manque de Flexibilité : Les utilisateurs qui se déplacent entre différents réseaux (par exemple, du travail à la maison) pourraient rencontrer des problèmes pour utiliser les TOTML, nécessitant des ajustements ou des configurations supplémentaires.
Complexité : La gestion des autorisations basées sur le réseau ajoute de la complexité, notamment pour les utilisateurs nomades ou en télétravail. Chaque changement de réseau peut nécessiter une nouvelle signature ou une nouvelle configuration.
Option 2 : Signature Client avec User_ID + Host (Nom du PC)
Cette approche est plus flexible et vise à permettre une utilisation plus large des TOTML, sans restriction liée au réseau spécifique. Elle est plus adaptée à un usage nomade ou cross-network.

Avantages :
Flexibilité Maximale : Les utilisateurs peuvent accéder aux TOTML depuis n'importe quel réseau, ce qui est idéal pour les travailleurs nomades ou ceux qui se déplacent fréquemment entre différents environnements.
Simplification : En ne basant la signature client que sur des éléments comme le user_id et le nom du PC, vous simplifiez le processus et réduisez les risques de blocages pour les utilisateurs, tout en maintenant un bon niveau de sécurité.
Inconvénients :
Sécurité Relative : L'absence de vérification des IP peut exposer les TOTML à des risques plus élevés si un attaquant réussit à obtenir le user_id et le nom du PC. Cependant, ce risque peut être atténué par des mesures de sécurité supplémentaires comme HTTPS, SSL, et le chiffrement des données.
Moins de Contrôle Contextuel : Cette approche offre moins de granularité en termes de contrôle de l'environnement réseau, ce qui peut être une préoccupation dans des environnements nécessitant un haut niveau de sécurité.
Choix Recommandé :
Le choix entre ces deux approches dépendra des priorités de votre projet :

Si la sécurité maximale est la priorité (par exemple, dans des environnements hautement sécurisés comme les entreprises avec des politiques de sécurité strictes), l'option 1 avec la signature basée sur l'IP réseau + IP locale serait préférable. Elle offre un contrôle plus strict et réduit le risque d'utilisation frauduleuse en dehors des réseaux sécurisés.

Si la flexibilité et l'accessibilité sont prioritaires, notamment pour des utilisateurs qui doivent accéder aux TOTML de manière nomade ou depuis différents réseaux, l'option 2 avec une signature plus simple basée sur l'user_id et le nom du PC serait plus appropriée. Cette approche offre une meilleure expérience utilisateur tout en maintenant un niveau raisonnable de sécurité.

Technologies Complémentaires :
Indépendamment de l'approche choisie, il est crucial d'utiliser des technologies de sécurité comme :

HTTPS/SSL : Pour assurer que toutes les communications entre le client et le serveur sont chiffrées et protégées contre les interceptions.
Tunneling (VPN ou SSH) : Si une sécurité supplémentaire est nécessaire pour des communications particulièrement sensibles ou pour renforcer la protection sur des réseaux non sécurisés.
Authentification Forte (MFA) : Comme une couche supplémentaire pour protéger l'accès aux TOTML, en s'assurant que même si la signature client est compromise, un attaquant ne peut pas utiliser les TOTML sans une seconde forme d'authentification.
En résumé, pour un usage plus généraliste et nomade, optez pour l'option 2 avec user_id + Host, et complétez par HTTPS/SSL pour le chiffrement des communications. Si la sécurité de l'environnement réseau est critique, l'option 1 est préférable, bien qu'elle soit plus restrictive.