Git init
[profile/ivi/libsoup2.4.git] / docs / specs / rfc2617.txt
1
2 [[ Text in double brackets is from the unofficial errata at ]]
3 [[ http://skrb.org/ietf/http_errata.html                    ]]
4
5 Network Working Group                                          J. Franks
6 Request for Comments: 2617                       Northwestern University
7 Obsoletes: 2069                                          P. Hallam-Baker
8 Category: Standards Track                                 Verisign, Inc.
9                                                             J. Hostetler
10                                                          AbiSource, Inc.
11                                                              S. Lawrence
12                                                    Agranat Systems, Inc.
13                                                                 P. Leach
14                                                    Microsoft Corporation
15                                                              A. Luotonen
16                                      Netscape Communications Corporation
17                                                               L. Stewart
18                                                        Open Market, Inc.
19                                                                June 1999
20
21
22       HTTP Authentication: Basic and Digest Access Authentication
23
24 Status of this Memo
25
26    This document specifies an Internet standards track protocol for the
27    Internet community, and requests discussion and suggestions for
28    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
29    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
30    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
31
32 Copyright Notice
33
34    Copyright (C) The Internet Society (1999).  All Rights Reserved.
35
36 Abstract
37
38    "HTTP/1.0", includes the specification for a Basic Access
39    Authentication scheme. This scheme is not considered to be a secure
40    method of user authentication (unless used in conjunction with some
41    external secure system such as SSL [5]), as the user name and
42    password are passed over the network as cleartext.
43
44    This document also provides the specification for HTTP's
45    authentication framework, the original Basic authentication scheme
46    and a scheme based on cryptographic hashes, referred to as "Digest
47    Access Authentication".  It is therefore also intended to serve as a
48    replacement for RFC 2069 [6].  Some optional elements specified by
49    RFC 2069 have been removed from this specification due to problems
50    found since its publication; other new elements have been added for
51    compatibility, those new elements have been made optional, but are
52    strongly recommended.
53
54
55
56 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 1]
57 \f
58 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
59
60
61    Like Basic, Digest access authentication verifies that both parties
62    to a communication know a shared secret (a password); unlike Basic,
63    this verification can be done without sending the password in the
64    clear, which is Basic's biggest weakness. As with most other
65    authentication protocols, the greatest sources of risks are usually
66    found not in the core protocol itself but in policies and procedures
67    surrounding its use.
68
69 Table of Contents
70
71    1   Access Authentication................................   3
72     1.1   Reliance on the HTTP/1.1 Specification............   3
73     1.2   Access Authentication Framework...................   3
74    2   Basic Authentication Scheme..........................   5
75    3   Digest Access Authentication Scheme..................   6
76     3.1   Introduction......................................   6
77      3.1.1  Purpose.........................................   6
78      3.1.2  Overall Operation...............................   6
79      3.1.3  Representation of digest values.................   7
80      3.1.4  Limitations.....................................   7
81     3.2   Specification of Digest Headers...................   7
82      3.2.1  The WWW-Authenticate Response Header............   8
83      3.2.2  The Authorization Request Header................  11
84      3.2.3  The Authentication-Info Header..................  15
85     3.3   Digest Operation..................................  17
86     3.4   Security Protocol Negotiation.....................  18
87     3.5   Example...........................................  18
88     3.6   Proxy-Authentication and Proxy-Authorization......  19
89    4   Security Considerations..............................  19
90     4.1   Authentication of Clients using Basic
91           Authentication....................................  19
92     4.2   Authentication of Clients using Digest
93           Authentication....................................  20
94     4.3   Limited Use Nonce Values..........................  21
95     4.4   Comparison of Digest with Basic Authentication....  22
96     4.5   Replay Attacks....................................  22
97     4.6   Weakness Created by Multiple Authentication
98           Schemes...........................................  23
99     4.7   Online dictionary attacks.........................  23
100     4.8   Man in the Middle.................................  24
101     4.9   Chosen plaintext attacks..........................  24
102     4.10  Precomputed dictionary attacks....................  25
103     4.11  Batch brute force attacks.........................  25
104     4.12  Spoofing by Counterfeit Servers...................  25
105     4.13  Storing passwords.................................  26
106     4.14  Summary...........................................  26
107    5   Sample implementation................................  27
108    6   Acknowledgments......................................  31
109
110
111
112 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 2]
113 \f
114 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
115
116
117    7   References...........................................  31
118    8   Authors' Addresses...................................  32
119    9   Full Copyright Statement.............................  34
120
121 1 Access Authentication
122
123 1.1 Reliance on the HTTP/1.1 Specification
124
125    This specification is a companion to the HTTP/1.1 specification [2].
126    It uses the augmented BNF section 2.1 of that document, and relies on
127    both the non-terminals defined in that document and other aspects of
128    the HTTP/1.1 specification.
129
130 1.2 Access Authentication Framework
131
132    HTTP provides a simple challenge-response authentication mechanism
133    that MAY be used by a server to challenge a client request and by a
134    client to provide authentication information. It uses an extensible,
135    case-insensitive token to identify the authentication scheme,
136    followed by a comma-separated list of attribute-value pairs which
137    carry the parameters necessary for achieving authentication via that
138    scheme.
139
140       auth-scheme    = token
141       auth-param     = token "=" ( token | quoted-string )
142
143    The 401 (Unauthorized) response message is used by an origin server
144    to challenge the authorization of a user agent. This response MUST
145    include a WWW-Authenticate header field containing at least one
146    challenge applicable to the requested resource. The 407 (Proxy
147    Authentication Required) response message is used by a proxy to
148    challenge the authorization of a client and MUST include a Proxy-
149    Authenticate header field containing at least one challenge
150    applicable to the proxy for the requested resource.
151
152       challenge   = auth-scheme 1*SP 1#auth-param
153
154    Note: User agents will need to take special care in parsing the WWW-
155    Authenticate or Proxy-Authenticate header field value if it contains
156    more than one challenge, or if more than one WWW-Authenticate header
157    field is provided, since the contents of a challenge may itself
158    contain a comma-separated list of authentication parameters.
159
160    The authentication parameter realm is defined for all authentication
161    schemes:
162
163       realm       = "realm" "=" realm-value
164       realm-value = quoted-string
165
166
167
168 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 3]
169 \f
170 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
171
172
173    The realm directive (case-insensitive) is required for all
174    authentication schemes that issue a challenge. The realm value
175    (case-sensitive), in combination with the canonical root URL (the
176    absoluteURI for the server whose abs_path is empty; see section 5.1.2
177    of [2]) of the server being accessed, defines the protection space.
178    These realms allow the protected resources on a server to be
179    partitioned into a set of protection spaces, each with its own
180    authentication scheme and/or authorization database. The realm value
181    is a string, generally assigned by the origin server, which may have
182    additional semantics specific to the authentication scheme. Note that
183    there may be multiple challenges with the same auth-scheme but
184    different realms.
185
186    A user agent that wishes to authenticate itself with an origin
187    server--usually, but not necessarily, after receiving a 401
188    (Unauthorized)--MAY do so by including an Authorization header field
189    with the request. A client that wishes to authenticate itself with a
190    proxy--usually, but not necessarily, after receiving a 407 (Proxy
191    Authentication Required)--MAY do so by including a Proxy-
192    Authorization header field with the request.  Both the Authorization
193    field value and the Proxy-Authorization field value consist of
194    credentials containing the authentication information of the client
195    for the realm of the resource being requested. The user agent MUST
196    choose to use one of the challenges with the strongest auth-scheme it
197    understands and request credentials from the user based upon that
198    challenge.
199
200    credentials = auth-scheme #auth-param
201
202       Note that many browsers will only recognize Basic and will require
203       that it be the first auth-scheme presented. Servers should only
204       include Basic if it is minimally acceptable.
205
206    The protection space determines the domain over which credentials can
207    be automatically applied. If a prior request has been authorized, the
208    same credentials MAY be reused for all other requests within that
209    protection space for a period of time determined by the
210    authentication scheme, parameters, and/or user preference. Unless
211    otherwise defined by the authentication scheme, a single protection
212    space cannot extend outside the scope of its server.
213
214    If the origin server does not wish to accept the credentials sent
215    with a request, it SHOULD return a 401 (Unauthorized) response. The
216    response MUST include a WWW-Authenticate header field containing at
217    least one (possibly new) challenge applicable to the requested
218    resource. If a proxy does not accept the credentials sent with a
219    request, it SHOULD return a 407 (Proxy Authentication Required). The
220    response MUST include a Proxy-Authenticate header field containing a
221
222
223
224 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 4]
225 \f
226 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
227
228
229    (possibly new) challenge applicable to the proxy for the requested
230    resource.
231
232    The HTTP protocol does not restrict applications to this simple
233    challenge-response mechanism for access authentication. Additional
234    mechanisms MAY be used, such as encryption at the transport level or
235    via message encapsulation, and with additional header fields
236    specifying authentication information. However, these additional
237    mechanisms are not defined by this specification.
238
239    Proxies MUST be completely transparent regarding user agent
240    authentication by origin servers. That is, they must forward the
241    WWW-Authenticate and Authorization headers untouched, and follow the
242    rules found in section 14.8 of [2]. Both the Proxy-Authenticate and
243    the Proxy-Authorization header fields are hop-by-hop headers (see
244    section 13.5.1 of [2]).
245
246 2 Basic Authentication Scheme
247
248    The "basic" authentication scheme is based on the model that the
249    client must authenticate itself with a user-ID and a password for
250    each realm.  The realm value should be considered an opaque string
251    which can only be compared for equality with other realms on that
252    server. The server will service the request only if it can validate
253    the user-ID and password for the protection space of the Request-URI.
254    There are no optional authentication parameters.
255
256    For Basic, the framework above is utilized as follows:
257
258       challenge   = "Basic" realm
259       credentials = "Basic" basic-credentials
260
261    Upon receipt of an unauthorized request for a URI within the
262    protection space, the origin server MAY respond with a challenge like
263    the following:
264
265       WWW-Authenticate: Basic realm="WallyWorld"
266
267    where "WallyWorld" is the string assigned by the server to identify
268    the protection space of the Request-URI. A proxy may respond with the
269    same challenge using the Proxy-Authenticate header field.
270
271    To receive authorization, the client sends the userid and password,
272    separated by a single colon (":") character, within a base64 [7]
273    encoded string in the credentials.
274
275       basic-credentials = base64-user-pass
276       base64-user-pass  = <base64 [4] encoding of user-pass,
277
278
279
280 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 5]
281 \f
282 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
283
284
285                        except not limited to 76 char/line>
286       user-pass   = userid ":" password
287       userid      = *<TEXT excluding ":">
288       password    = *TEXT
289
290    Userids might be case sensitive.
291
292    If the user agent wishes to send the userid "Aladdin" and password
293    "open sesame", it would use the following header field:
294
295       Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ==
296
297    A client SHOULD assume that all paths at or deeper than the depth of
298    the last symbolic element in the path field of the Request-URI also
299    are within the protection space specified by the Basic realm value of
300    the current challenge. A client MAY preemptively send the
301    corresponding Authorization header with requests for resources in
302    that space without receipt of another challenge from the server.
303    Similarly, when a client sends a request to a proxy, it may reuse a
304    userid and password in the Proxy-Authorization header field without
305    receiving another challenge from the proxy server. See section 4 for
306    security considerations associated with Basic authentication.
307
308 3 Digest Access Authentication Scheme
309
310 3.1 Introduction
311
312 3.1.1 Purpose
313
314    The protocol referred to as "HTTP/1.0" includes the specification for
315    a Basic Access Authentication scheme[1]. That scheme is not
316    considered to be a secure method of user authentication, as the user
317    name and password are passed over the network in an unencrypted form.
318    This section provides the specification for a scheme that does not
319    send the password in cleartext,  referred to as "Digest Access
320    Authentication".
321
322    The Digest Access Authentication scheme is not intended to be a
323    complete answer to the need for security in the World Wide Web. This
324    scheme provides no encryption of message content. The intent is
325    simply to create an access authentication method that avoids the most
326    serious flaws of Basic authentication.
327
328 3.1.2 Overall Operation
329
330    Like Basic Access Authentication, the Digest scheme is based on a
331    simple challenge-response paradigm. The Digest scheme challenges
332    using a nonce value. A valid response contains a checksum (by
333
334
335
336 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 6]
337 \f
338 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
339
340
341    default, the MD5 checksum) of the username, the password, the given
342    nonce value, the HTTP method, and the requested URI. In this way, the
343    password is never sent in the clear. Just as with the Basic scheme,
344    the username and password must be prearranged in some fashion not
345    addressed by this document.
346
347 3.1.3 Representation of digest values
348
349    An optional header allows the server to specify the algorithm used to
350    create the checksum or digest. By default the MD5 algorithm is used
351    and that is the only algorithm described in this document.
352
353    For the purposes of this document, an MD5 digest of 128 bits is
354    represented as 32 ASCII printable characters. The bits in the 128 bit
355    digest are converted from most significant to least significant bit,
356    four bits at a time to their ASCII presentation as follows. Each four
357    bits is represented by its familiar hexadecimal notation from the
358    characters 0123456789abcdef. That is, binary 0000 gets represented by
359    the character '0', 0001, by '1', and so on up to the representation
360    of 1111 as 'f'.
361
362 3.1.4 Limitations
363
364    The Digest authentication scheme described in this document suffers
365    from many known limitations. It is intended as a replacement for
366    Basic authentication and nothing more. It is a password-based system
367    and (on the server side) suffers from all the same problems of any
368    password system. In particular, no provision is made in this protocol
369    for the initial secure arrangement between user and server to
370    establish the user's password.
371
372    Users and implementors should be aware that this protocol is not as
373    secure as Kerberos, and not as secure as any client-side private-key
374    scheme. Nevertheless it is better than nothing, better than what is
375    commonly used with telnet and ftp, and better than Basic
376    authentication.
377
378 3.2 Specification of Digest Headers
379
380    The Digest Access Authentication scheme is conceptually similar to
381    the Basic scheme. The formats of the modified WWW-Authenticate header
382    line and the Authorization header line are specified below. In
383    addition, a new header, Authentication-Info, is specified.
384
385
386
387
388
389
390
391
392 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 7]
393 \f
394 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
395
396
397 3.2.1 The WWW-Authenticate Response Header
398
399    If a server receives a request for an access-protected object, and an
400    acceptable Authorization header is not sent, the server responds with
401    a "401 Unauthorized" status code, and a WWW-Authenticate header as
402    per the framework defined above, which for the digest scheme is
403    utilized as follows:
404
405       challenge        =  "Digest" digest-challenge
406
407       digest-challenge  = 1#( realm | [ domain ] | nonce |
408                           [ opaque ] |[ stale ] | [ algorithm ] |
409                           [ qop-options ] | [auth-param] )
410
411
412       domain            = "domain" "=" <"> URI ( 1*SP URI ) <">
413    [[ Should be:                                                 ]]
414    [[ domain            = "domain" "=" <"> URI *( 1*SP URI ) <"> ]]
415       URI               = absoluteURI | abs_path
416       nonce             = "nonce" "=" nonce-value
417       nonce-value       = quoted-string
418       opaque            = "opaque" "=" quoted-string
419       stale             = "stale" "=" ( "true" | "false" )
420       algorithm         = "algorithm" "=" ( "MD5" | "MD5-sess" |
421                            token )
422       qop-options       = "qop" "=" <"> 1#qop-value <">
423       qop-value         = "auth" | "auth-int" | token
424
425    The meanings of the values of the directives used above are as
426    follows:
427
428    realm
429      A string to be displayed to users so they know which username and
430      password to use. This string should contain at least the name of
431      the host performing the authentication and might additionally
432      indicate the collection of users who might have access. An example
433      might be "registered_users@gotham.news.com".
434
435    domain
436      A quoted, space-separated list of URIs, as specified in RFC XURI
437      [7], that define the protection space.  If a URI is an abs_path, it
438      is relative to the canonical root URL (see section 1.2 above) of
439      the server being accessed. An absoluteURI in this list may refer to
440      a different server than the one being accessed. The client can use
441      this list to determine the set of URIs for which the same
442      authentication information may be sent: any URI that has a URI in
443      this list as a prefix (after both have been made absolute) may be
444      assumed to be in the same protection space. If this directive is
445      omitted or its value is empty, the client should assume that the
446      protection space consists of all URIs on the responding server.
447
448
449
450 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 8]
451 \f
452 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
453
454
455      This directive is not meaningful in Proxy-Authenticate headers, for
456      which the protection space is always the entire proxy; if present
457      it should be ignored.
458
459    nonce
460      A server-specified data string which should be uniquely generated
461      each time a 401 response is made. It is recommended that this
462      string be base64 or hexadecimal data. Specifically, since the
463      string is passed in the header lines as a quoted string, the
464      double-quote character is not allowed.
465
466      The contents of the nonce are implementation dependent. The quality
467      of the implementation depends on a good choice. A nonce might, for
468      example, be constructed as the base 64 encoding of
469
470          time-stamp H(time-stamp ":" ETag ":" private-key)
471
472      where time-stamp is a server-generated time or other non-repeating
473      value, ETag is the value of the HTTP ETag header associated with
474      the requested entity, and private-key is data known only to the
475      server.  With a nonce of this form a server would recalculate the
476      hash portion after receiving the client authentication header and
477      reject the request if it did not match the nonce from that header
478      or if the time-stamp value is not recent enough. In this way the
479      server can limit the time of the nonce's validity. The inclusion of
480      the ETag prevents a replay request for an updated version of the
481      resource.  (Note: including the IP address of the client in the
482      nonce would appear to offer the server the ability to limit the
483      reuse of the nonce to the same client that originally got it.
484      However, that would break proxy farms, where requests from a single
485      user often go through different proxies in the farm. Also, IP
486      address spoofing is not that hard.)
487
488      An implementation might choose not to accept a previously used
489      nonce or a previously used digest, in order to protect against a
490      replay attack. Or, an implementation might choose to use one-time
491      nonces or digests for POST or PUT requests and a time-stamp for GET
492      requests.  For more details on the issues involved see section 4.
493      of this document.
494
495      The nonce is opaque to the client.
496
497    opaque
498      A string of data, specified by the server, which should be returned
499      by the client unchanged in the Authorization header of subsequent
500      requests with URIs in the same protection space. It is recommended
501      that this string be base64 or hexadecimal data.
502
503
504
505
506 Franks, et al.              Standards Track                     [Page 9]
507 \f
508 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
509
510
511    stale
512      A flag, indicating that the previous request from the client was
513      rejected because the nonce value was stale. If stale is TRUE
514      (case-insensitive), the client may wish to simply retry the request
515      with a new encrypted response, without reprompting the user for a
516      new username and password. The server should only set stale to TRUE
517      if it receives a request for which the nonce is invalid but with a
518      valid digest for that nonce (indicating that the client knows the
519      correct username/password). If stale is FALSE, or anything other
520      than TRUE, or the stale directive is not present, the username
521      and/or password are invalid, and new values must be obtained.
522
523    algorithm
524      A string indicating a pair of algorithms used to produce the digest
525      and a checksum. If this is not present it is assumed to be "MD5".
526      If the algorithm is not understood, the challenge should be ignored
527      (and a different one used, if there is more than one).
528
529      In this document the string obtained by applying the digest
530      algorithm to the data "data" with secret "secret" will be denoted
531      by KD(secret, data), and the string obtained by applying the
532      checksum algorithm to the data "data" will be denoted H(data). The
533      notation unq(X) means the value of the quoted-string X without the
534      surrounding quotes.
535
536      For the "MD5" and "MD5-sess" algorithms
537
538          H(data) = MD5(data)
539
540      and
541
542          KD(secret, data) = H(concat(secret, ":", data))
543
544      i.e., the digest is the MD5 of the secret concatenated with a colon
545      concatenated with the data. The "MD5-sess" algorithm is intended to
546      allow efficient 3rd party authentication servers; for the
547      difference in usage, see the description in section 3.2.2.2.
548
549    qop-options
550      This directive is optional, but is made so only for backward
551      compatibility with RFC 2069 [6]; it SHOULD be used by all
552      implementations compliant with this version of the Digest scheme.
553      If present, it is a quoted string of one or more tokens indicating
554      the "quality of protection" values supported by the server.  The
555      value "auth" indicates authentication; the value "auth-int"
556      indicates authentication with integrity protection; see the
557
558
559
560
561
562 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 10]
563 \f
564 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
565
566
567      descriptions below for calculating the response directive value for
568      the application of this choice. Unrecognized options MUST be
569      ignored.
570
571    auth-param
572      This directive allows for future extensions. Any unrecognized
573      directive MUST be ignored.
574
575 3.2.2 The Authorization Request Header
576
577    The client is expected to retry the request, passing an Authorization
578    header line, which is defined according to the framework above,
579    utilized as follows.
580
581        credentials      = "Digest" digest-response
582        digest-response  = 1#( username | realm | nonce | digest-uri
583                        | response | [ algorithm ] | [cnonce] |
584                        [opaque] | [message-qop] |
585                            [nonce-count]  | [auth-param] )
586
587        username         = "username" "=" username-value
588        username-value   = quoted-string
589        digest-uri       = "uri" "=" digest-uri-value
590        digest-uri-value = request-uri   ; As specified by HTTP/1.1
591        message-qop      = "qop" "=" qop-value
592        cnonce           = "cnonce" "=" cnonce-value
593        cnonce-value     = nonce-value
594        nonce-count      = "nc" "=" nc-value
595        nc-value         = 8LHEX
596        response         = "response" "=" request-digest
597        request-digest = <"> 32LHEX <">
598        LHEX             =  "0" | "1" | "2" | "3" |
599                            "4" | "5" | "6" | "7" |
600                            "8" | "9" | "a" | "b" |
601                            "c" | "d" | "e" | "f"
602
603    The values of the opaque and algorithm fields must be those supplied
604    in the WWW-Authenticate response header for the entity being
605    requested.
606
607    response
608      A string of 32 hex digits computed as defined below, which proves
609      that the user knows a password
610
611    username
612      The user's name in the specified realm.
613
614
615
616
617
618 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 11]
619 \f
620 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
621
622
623    digest-uri
624      The URI from Request-URI of the Request-Line; duplicated here
625      because proxies are allowed to change the Request-Line in transit.
626
627    qop
628      Indicates what "quality of protection" the client has applied to
629      the message. If present, its value MUST be one of the alternatives
630      the server indicated it supports in the WWW-Authenticate header.
631      These values affect the computation of the request-digest. Note
632      that this is a single token, not a quoted list of alternatives as
633      in WWW- Authenticate.  This directive is optional in order to
634      preserve backward compatibility with a minimal implementation of
635      RFC 2069 [6], but SHOULD be used if the server indicated that qop
636      is supported by providing a qop directive in the WWW-Authenticate
637      header field.
638
639    cnonce
640      This MUST be specified if a qop directive is sent (see above), and
641      MUST NOT be specified if the server did not send a qop directive in
642      the WWW-Authenticate header field.  The cnonce-value is an opaque
643      quoted string value provided by the client and used by both client
644      and server to avoid chosen plaintext attacks, to provide mutual
645      authentication, and to provide some message integrity protection.
646      See the descriptions below of the calculation of the response-
647      digest and request-digest values.
648
649    nonce-count
650      This MUST be specified if a qop directive is sent (see above), and
651      MUST NOT be specified if the server did not send a qop directive in
652      the WWW-Authenticate header field.  The nc-value is the hexadecimal
653      count of the number of requests (including the current request)
654      that the client has sent with the nonce value in this request.  For
655      example, in the first request sent in response to a given nonce
656      value, the client sends "nc=00000001".  The purpose of this
657      directive is to allow the server to detect request replays by
658      maintaining its own copy of this count - if the same nc-value is
659      seen twice, then the request is a replay.   See the description
660      below of the construction of the request-digest value.
661
662    auth-param
663      This directive allows for future extensions. Any unrecognized
664      directive MUST be ignored.
665
666    If a directive or its value is improper, or required directives are
667    missing, the proper response is 400 Bad Request. If the request-
668    digest is invalid, then a login failure should be logged, since
669    repeated login failures from a single client may indicate an attacker
670    attempting to guess passwords.
671
672
673
674 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 12]
675 \f
676 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
677
678
679    The definition of request-digest above indicates the encoding for its
680    value. The following definitions show how the value is computed.
681
682 3.2.2.1 Request-Digest
683
684    If the "qop" value is "auth" or "auth-int":
685
686       request-digest  = <"> < KD ( H(A1),     unq(nonce-value)
687                                           ":" nc-value
688                                           ":" unq(cnonce-value)
689                                           ":" unq(qop-value)
690                                           ":" H(A2)
691                                   ) <">
692
693    If the "qop" directive is not present (this construction is for
694    compatibility with RFC 2069):
695
696       request-digest  =
697                  <"> < KD ( H(A1), unq(nonce-value) ":" H(A2) ) >
698    <">
699
700    See below for the definitions for A1 and A2.
701
702 3.2.2.2 A1
703
704    If the "algorithm" directive's value is "MD5" or is unspecified, then
705    A1 is:
706
707       A1       = unq(username-value) ":" unq(realm-value) ":" passwd
708
709    where
710
711       passwd   = < user's password >
712
713    If the "algorithm" directive's value is "MD5-sess", then A1 is
714    calculated only once - on the first request by the client following
715    receipt of a WWW-Authenticate challenge from the server.  It uses the
716    server nonce from that challenge, and the first client nonce value to
717    construct A1 as follows:
718
719       A1       = H( unq(username-value) ":" unq(realm-value)
720                      ":" passwd )
721                      ":" unq(nonce-value) ":" unq(cnonce-value)
722
723    This creates a 'session key' for the authentication of subsequent
724    requests and responses which is different for each "authentication
725    session", thus limiting the amount of material hashed with any one
726    key.  (Note: see further discussion of the authentication session in
727
728
729
730 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 13]
731 \f
732 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
733
734
735    section 3.3.) Because the server need only use the hash of the user
736    credentials in order to create the A1 value, this construction could
737    be used in conjunction with a third party authentication service so
738    that the web server would not need the actual password value.  The
739    specification of such a protocol is beyond the scope of this
740    specification.
741
742 3.2.2.3 A2
743
744    If the "qop" directive's value is "auth" or is unspecified, then A2
745    is:
746
747       A2       = Method ":" digest-uri-value
748
749    If the "qop" value is "auth-int", then A2 is:
750
751       A2       = Method ":" digest-uri-value ":" H(entity-body)
752
753 3.2.2.4 Directive values and quoted-string
754
755    Note that the value of many of the directives, such as "username-
756    value", are defined as a "quoted-string". However, the "unq" notation
757    indicates that surrounding quotation marks are removed in forming the
758    string A1. Thus if the Authorization header includes the fields
759
760      username="Mufasa", realm=myhost@testrealm.com
761
762    and the user Mufasa has password "Circle Of Life" then H(A1) would be
763    H(Mufasa:myhost@testrealm.com:Circle Of Life) with no quotation marks
764    in the digested string.
765
766    No white space is allowed in any of the strings to which the digest
767    function H() is applied unless that white space exists in the quoted
768    strings or entity body whose contents make up the string to be
769    digested. For example, the string A1 illustrated above must be
770
771         Mufasa:myhost@testrealm.com:Circle Of Life
772
773    with no white space on either side of the colons, but with the white
774    space between the words used in the password value.  Likewise, the
775    other strings digested by H() must not have white space on either
776    side of the colons which delimit their fields unless that white space
777    was in the quoted strings or entity body being digested.
778
779    Also note that if integrity protection is applied (qop=auth-int), the
780    H(entity-body) is the hash of the entity body, not the message body -
781    it is computed before any transfer encoding is applied by the sender
782
783
784
785
786 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 14]
787 \f
788 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
789
790
791    and after it has been removed by the recipient. Note that this
792    includes multipart boundaries and embedded headers in each part of
793    any multipart content-type.
794
795 3.2.2.5 Various considerations
796
797    The "Method" value is the HTTP request method as specified in section
798    5.1.1 of [2]. The "request-uri" value is the Request-URI from the
799    request line as specified in section 5.1.2 of [2]. This may be "*",
800    an "absoluteURL" or an "abs_path" as specified in section 5.1.2 of
801    [2], but it MUST agree with the Request-URI. In particular, it MUST
802    be an "absoluteURL" if the Request-URI is an "absoluteURL". The
803    "cnonce-value" is an optional  client-chosen value whose purpose is
804    to foil chosen plaintext attacks.
805
806    The authenticating server must assure that the resource designated by
807    the "uri" directive is the same as the resource specified in the
808    Request-Line; if they are not, the server SHOULD return a 400 Bad
809    Request error. (Since this may be a symptom of an attack, server
810    implementers may want to consider logging such errors.) The purpose
811    of duplicating information from the request URL in this field is to
812    deal with the possibility that an intermediate proxy may alter the
813    client's Request-Line. This altered (but presumably semantically
814    equivalent) request would not result in the same digest as that
815    calculated by the client.
816
817    Implementers should be aware of how authenticated transactions
818    interact with shared caches. The HTTP/1.1 protocol specifies that
819    when a shared cache (see section 13.7 of [2]) has received a request
820    containing an Authorization header and a response from relaying that
821    request, it MUST NOT return that response as a reply to any other
822    request, unless one of two Cache-Control (see section 14.9 of [2])
823    directives was present in the response. If the original response
824    included the "must-revalidate" Cache-Control directive, the cache MAY
825    use the entity of that response in replying to a subsequent request,
826    but MUST first revalidate it with the origin server, using the
827    request headers from the new request to allow the origin server to
828    authenticate the new request. Alternatively, if the original response
829    included the "public" Cache-Control directive, the response entity
830    MAY be returned in reply to any subsequent request.
831
832 3.2.3 The Authentication-Info Header
833
834    The Authentication-Info header is used by the server to communicate
835    some information regarding the successful authentication in the
836    response.
837
838
839
840
841
842 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 15]
843 \f
844 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
845
846
847         AuthenticationInfo = "Authentication-Info" ":" auth-info
848         auth-info          = 1#(nextnonce | [ message-qop ]
849                                | [ response-auth ] | [ cnonce ]
850                                | [nonce-count] )
851         nextnonce          = "nextnonce" "=" nonce-value
852         response-auth      = "rspauth" "=" response-digest
853         response-digest    = <"> *LHEX <">
854
855    The value of the nextnonce directive is the nonce the server wishes
856    the client to use for a future authentication response.  The server
857    may send the Authentication-Info header with a nextnonce field as a
858    means of implementing one-time or otherwise changing  nonces. If the
859    nextnonce field is present the client SHOULD use it when constructing
860    the Authorization header for its next request. Failure of the client
861    to do so may result in a request to re-authenticate from the server
862    with the "stale=TRUE".
863
864      Server implementations should carefully consider the performance
865      implications of the use of this mechanism; pipelined requests will
866      not be possible if every response includes a nextnonce directive
867      that must be used on the next request received by the server.
868      Consideration should be given to the performance vs. security
869      tradeoffs of allowing an old nonce value to be used for a limited
870      time to permit request pipelining.  Use of the nonce-count can
871      retain most of the security advantages of a new server nonce
872      without the deleterious affects on pipelining.
873
874    message-qop
875      Indicates the "quality of protection" options applied to the
876      response by the server.  The value "auth" indicates authentication;
877      the value "auth-int" indicates authentication with integrity
878      protection. The server SHOULD use the same value for the message-
879      qop directive in the response as was sent by the client in the
880      corresponding request.
881
882    The optional response digest in the "response-auth" directive
883    supports mutual authentication -- the server proves that it knows the
884    user's secret, and with qop=auth-int also provides limited integrity
885    protection of the response. The "response-digest" value is calculated
886    as for the "request-digest" in the Authorization header, except that
887    if "qop=auth" or is not specified in the Authorization header for the
888    request, A2 is
889
890       A2       = ":" digest-uri-value
891
892    and if "qop=auth-int", then A2 is
893
894       A2       = ":" digest-uri-value ":" H(entity-body)
895
896
897
898 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 16]
899 \f
900 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
901
902
903    where "digest-uri-value" is the value of the "uri" directive on the
904    Authorization header in the request. The "cnonce-value" and "nc-
905    value" MUST be the ones for the client request to which this message
906    is the response. The "response-auth", "cnonce", and "nonce-count"
907    directives MUST BE present if "qop=auth" or "qop=auth-int" is
908    specified.
909
910    The Authentication-Info header is allowed in the trailer of an HTTP
911    message transferred via chunked transfer-coding.
912
913 3.3 Digest Operation
914
915    Upon receiving the Authorization header, the server may check its
916    validity by looking up the password that corresponds to the submitted
917    username. Then, the server must perform the same digest operation
918    (e.g., MD5) performed by the client, and compare the result to the
919    given request-digest value.
920
921    Note that the HTTP server does not actually need to know the user's
922    cleartext password. As long as H(A1) is available to the server, the
923    validity of an Authorization header may be verified.
924
925    The client response to a WWW-Authenticate challenge for a protection
926    space starts an authentication session with that protection space.
927    The authentication session lasts until the client receives another
928    WWW-Authenticate challenge from any server in the protection space. A
929    client should remember the username, password, nonce, nonce count and
930    opaque values associated with an authentication session to use to
931    construct the Authorization header in future requests within that
932    protection space. The Authorization header may be included
933    preemptively; doing so improves server efficiency and avoids extra
934    round trips for authentication challenges. The server may choose to
935    accept the old Authorization header information, even though the
936    nonce value included might not be fresh. Alternatively, the server
937    may return a 401 response with a new nonce value, causing the client
938    to retry the request; by specifying stale=TRUE with this response,
939    the server tells the client to retry with the new nonce, but without
940    prompting for a new username and password.
941
942    Because the client is required to return the value of the opaque
943    directive given to it by the server for the duration of a session,
944    the opaque data may be used to transport authentication session state
945    information. (Note that any such use can also be accomplished more
946    easily and safely by including the state in the nonce.) For example,
947    a server could be responsible for authenticating content that
948    actually sits on another server. It would achieve this by having the
949    first 401 response include a domain directive whose value includes a
950    URI on the second server, and an opaque directive whose value
951
952
953
954 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 17]
955 \f
956 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
957
958
959    contains the state information. The client will retry the request, at
960    which time the server might respond with a 301/302 redirection,
961    pointing to the URI on the second server. The client will follow the
962    redirection, and pass an Authorization header , including the
963    <opaque> data.
964
965    As with the basic scheme, proxies must be completely transparent in
966    the Digest access authentication scheme. That is, they must forward
967    the WWW-Authenticate, Authentication-Info and Authorization headers
968    untouched. If a proxy wants to authenticate a client before a request
969    is forwarded to the server, it can be done using the Proxy-
970    Authenticate and Proxy-Authorization headers described in section 3.6
971    below.
972
973 3.4 Security Protocol Negotiation
974
975    It is useful for a server to be able to know which security schemes a
976    client is capable of handling.
977
978    It is possible that a server may want to require Digest as its
979    authentication method, even if the server does not know that the
980    client supports it. A client is encouraged to fail gracefully if the
981    server specifies only authentication schemes it cannot handle.
982
983 3.5 Example
984
985    The following example assumes that an access-protected document is
986    being requested from the server via a GET request. The URI of the
987    document is "http://www.nowhere.org/dir/index.html". Both client and
988    server know that the username for this document is "Mufasa", and the
989    password is "Circle Of Life" (with one space between each of the
990    three words).
991
992    The first time the client requests the document, no Authorization
993    header is sent, so the server responds with:
994
995          HTTP/1.1 401 Unauthorized
996          WWW-Authenticate: Digest
997                  realm="testrealm@host.com",
998                  qop="auth,auth-int",
999                  nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093",
1000                  opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41"
1001
1002    The client may prompt the user for the username and password, after
1003    which it will respond with a new request, including the following
1004    Authorization header:
1005
1006
1007
1008
1009
1010 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 18]
1011 \f
1012 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1013
1014
1015          Authorization: Digest username="Mufasa",
1016                  realm="testrealm@host.com",
1017                  nonce="dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093",
1018                  uri="/dir/index.html",
1019                  qop=auth,
1020                  nc=00000001,
1021                  cnonce="0a4f113b",
1022                  response="6629fae49393a05397450978507c4ef1",
1023                  opaque="5ccc069c403ebaf9f0171e9517f40e41"
1024
1025 3.6 Proxy-Authentication and Proxy-Authorization
1026
1027    The digest authentication scheme may also be used for authenticating
1028    users to proxies, proxies to proxies, or proxies to origin servers by
1029    use of the Proxy-Authenticate and Proxy-Authorization headers. These
1030    headers are instances of the Proxy-Authenticate and Proxy-
1031    Authorization headers specified in sections 10.33 and 10.34 of the
1032    HTTP/1.1 specification [2] and their behavior is subject to
1033    restrictions described there. The transactions for proxy
1034    authentication are very similar to those already described. Upon
1035    receiving a request which requires authentication, the proxy/server
1036    must issue the "407 Proxy Authentication Required" response with a
1037    "Proxy-Authenticate" header.  The digest-challenge used in the
1038    Proxy-Authenticate header is the same as that for the WWW-
1039    Authenticate header as defined above in section 3.2.1.
1040
1041    The client/proxy must then re-issue the request with a Proxy-
1042    Authorization header, with directives as specified for the
1043    Authorization header in section 3.2.2 above.
1044
1045    On subsequent responses, the server sends Proxy-Authentication-Info
1046    with directives the same as those for the Authentication-Info header
1047    field.
1048
1049    Note that in principle a client could be asked to authenticate itself
1050    to both a proxy and an end-server, but never in the same response.
1051
1052 4 Security Considerations
1053
1054 4.1 Authentication of Clients using Basic Authentication
1055
1056    The Basic authentication scheme is not a secure method of user
1057    authentication, nor does it in any way protect the entity, which is
1058    transmitted in cleartext across the physical network used as the
1059    carrier. HTTP does not prevent additional authentication schemes and
1060    encryption mechanisms from being employed to increase security or the
1061    addition of enhancements (such as schemes to use one-time passwords)
1062    to Basic authentication.
1063
1064
1065
1066 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 19]
1067 \f
1068 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1069
1070
1071    The most serious flaw in Basic authentication is that it results in
1072    the essentially cleartext transmission of the user's password over
1073    the physical network. It is this problem which Digest Authentication
1074    attempts to address.
1075
1076    Because Basic authentication involves the cleartext transmission of
1077    passwords it SHOULD NOT be used (without enhancements) to protect
1078    sensitive or valuable information.
1079
1080    A common use of Basic authentication is for identification purposes
1081    -- requiring the user to provide a user name and password as a means
1082    of identification, for example, for purposes of gathering accurate
1083    usage statistics on a server. When used in this way it is tempting to
1084    think that there is no danger in its use if illicit access to the
1085    protected documents is not a major concern. This is only correct if
1086    the server issues both user name and password to the users and in
1087    particular does not allow the user to choose his or her own password.
1088    The danger arises because naive users frequently reuse a single
1089    password to avoid the task of maintaining multiple passwords.
1090
1091    If a server permits users to select their own passwords, then the
1092    threat is not only unauthorized access to documents on the server but
1093    also unauthorized access to any other resources on other systems that
1094    the user protects with the same password. Furthermore, in the
1095    server's password database, many of the passwords may also be users'
1096    passwords for other sites. The owner or administrator of such a
1097    system could therefore expose all users of the system to the risk of
1098    unauthorized access to all those sites if this information is not
1099    maintained in a secure fashion.
1100
1101    Basic Authentication is also vulnerable to spoofing by counterfeit
1102    servers. If a user can be led to believe that he is connecting to a
1103    host containing information protected by Basic authentication when,
1104    in fact, he is connecting to a hostile server or gateway, then the
1105    attacker can request a password, store it for later use, and feign an
1106    error. This type of attack is not possible with Digest
1107    Authentication. Server implementers SHOULD guard against the
1108    possibility of this sort of counterfeiting by gateways or CGI
1109    scripts. In particular it is very dangerous for a server to simply
1110    turn over a connection to a gateway.  That gateway can then use the
1111    persistent connection mechanism to engage in multiple transactions
1112    with the client while impersonating the original server in a way that
1113    is not detectable by the client.
1114
1115 4.2 Authentication of Clients using Digest Authentication
1116
1117    Digest Authentication does not provide a strong authentication
1118    mechanism, when compared to public key based mechanisms, for example.
1119
1120
1121
1122 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 20]
1123 \f
1124 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1125
1126
1127    However, it is significantly stronger than (e.g.) CRAM-MD5, which has
1128    been proposed for use with LDAP [10], POP and IMAP (see RFC 2195
1129    [9]).  It is intended to replace the much weaker and even more
1130    dangerous Basic mechanism.
1131
1132    Digest Authentication offers no confidentiality protection beyond
1133    protecting the actual password. All of the rest of the request and
1134    response are available to an eavesdropper.
1135
1136    Digest Authentication offers only limited integrity protection for
1137    the messages in either direction. If  qop=auth-int mechanism is used,
1138    those parts of the message used in the calculation of the WWW-
1139    Authenticate and Authorization header field response directive values
1140    (see section 3.2 above) are  protected.  Most header fields and their
1141    values could be modified as a part of a man-in-the-middle attack.
1142
1143    Many needs for secure HTTP transactions cannot be met by Digest
1144    Authentication. For those needs TLS or SHTTP are more appropriate
1145    protocols. In particular Digest authentication cannot be used for any
1146    transaction requiring confidentiality protection.  Nevertheless many
1147    functions remain for which Digest authentication is both useful and
1148    appropriate.  Any service in present use that uses Basic should be
1149    switched to Digest as soon as practical.
1150
1151 4.3 Limited Use Nonce Values
1152
1153    The Digest scheme uses a server-specified nonce to seed the
1154    generation of the request-digest value (as specified in section
1155    3.2.2.1 above).  As shown in the example nonce in section 3.2.1, the
1156    server is free to construct the nonce such that it may only be used
1157    from a particular client, for a particular resource, for a limited
1158    period of time or number of uses, or any other restrictions.  Doing
1159    so strengthens the protection provided against, for example, replay
1160    attacks (see 4.5).  However, it should be noted that the method
1161    chosen for generating and checking the nonce also has performance and
1162    resource implications.  For example, a server may choose to allow
1163    each nonce value to be used only once by maintaining a record of
1164    whether or not each recently issued nonce has been returned and
1165    sending a next-nonce directive in the Authentication-Info header
1166    field of every response. This protects against even an immediate
1167    replay attack, but has a high cost checking nonce values, and perhaps
1168    more important will cause authentication failures for any pipelined
1169    requests (presumably returning a stale nonce indication).  Similarly,
1170    incorporating a request-specific element such as the Etag value for a
1171    resource limits the use of the nonce to that version of the resource
1172    and also defeats pipelining. Thus it may be useful to do so for
1173    methods with side effects but have unacceptable performance for those
1174    that do not.
1175
1176
1177
1178 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 21]
1179 \f
1180 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1181
1182
1183 4.4 Comparison of Digest with Basic Authentication
1184
1185    Both Digest and Basic Authentication are very much on the weak end of
1186    the security strength spectrum. But a comparison between the two
1187    points out the utility, even necessity, of replacing Basic by Digest.
1188
1189    The greatest threat to the type of transactions for which these
1190    protocols are used is network snooping. This kind of transaction
1191    might involve, for example, online access to a database whose use is
1192    restricted to paying subscribers. With Basic authentication an
1193    eavesdropper can obtain the password of the user. This not only
1194    permits him to access anything in the database, but, often worse,
1195    will permit access to anything else the user protects with the same
1196    password.
1197
1198    By contrast, with Digest Authentication the eavesdropper only gets
1199    access to the transaction in question and not to the user's password.
1200    The information gained by the eavesdropper would permit a replay
1201    attack, but only with a request for the same document, and even that
1202    may be limited by the server's choice of nonce.
1203
1204 4.5 Replay Attacks
1205
1206    A replay attack against Digest authentication would usually be
1207    pointless for a simple GET request since an eavesdropper would
1208    already have seen the only document he could obtain with a replay.
1209    This is because the URI of the requested document is digested in the
1210    client request and the server will only deliver that document. By
1211    contrast under Basic Authentication once the eavesdropper has the
1212    user's password, any document protected by that password is open to
1213    him.
1214
1215    Thus, for some purposes, it is necessary to protect against replay
1216    attacks. A good Digest implementation can do this in various ways.
1217    The server created "nonce" value is implementation dependent, but if
1218    it contains a digest of the client IP, a time-stamp, the resource
1219    ETag, and a private server key (as recommended above) then a replay
1220    attack is not simple. An attacker must convince the server that the
1221    request is coming from a false IP address and must cause the server
1222    to deliver the document to an IP address different from the address
1223    to which it believes it is sending the document. An attack can only
1224    succeed in the period before the time-stamp expires. Digesting the
1225    client IP and time-stamp in the nonce permits an implementation which
1226    does not maintain state between transactions.
1227
1228    For applications where no possibility of replay attack can be
1229    tolerated the server can use one-time nonce values which will not be
1230    honored for a second use. This requires the overhead of the server
1231
1232
1233
1234 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 22]
1235 \f
1236 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1237
1238
1239    remembering which nonce values have been used until the nonce time-
1240    stamp (and hence the digest built with it) has expired, but it
1241    effectively protects against replay attacks.
1242
1243    An implementation must give special attention to the possibility of
1244    replay attacks with POST and PUT requests. Unless the server employs
1245    one-time or otherwise limited-use nonces and/or insists on the use of
1246    the integrity protection of qop=auth-int, an attacker could replay
1247    valid credentials from a successful request with counterfeit form
1248    data or other message body. Even with the use of integrity protection
1249    most metadata in header fields is not protected. Proper nonce
1250    generation and checking provides some protection against replay of
1251    previously used valid credentials, but see 4.8.
1252
1253 4.6 Weakness Created by Multiple Authentication Schemes
1254
1255    An HTTP/1.1 server may return multiple challenges with a 401
1256    (Authenticate) response, and each challenge may use a different
1257    auth-scheme. A user agent MUST choose to use the strongest auth-
1258    scheme it understands and request credentials from the user based
1259    upon that challenge.
1260
1261       Note that many browsers will only recognize Basic and will require
1262       that it be the first auth-scheme presented. Servers should only
1263       include Basic if it is minimally acceptable.
1264
1265    When the server offers choices of authentication schemes using the
1266    WWW-Authenticate header, the strength of the resulting authentication
1267    is only as good as that of the of the weakest of the authentication
1268    schemes. See section 4.8 below for discussion of particular attack
1269    scenarios that exploit multiple authentication schemes.
1270
1271 4.7 Online dictionary attacks
1272
1273    If the attacker can eavesdrop, then it can test any overheard
1274    nonce/response pairs against a list of common words. Such a list is
1275    usually much smaller than the total number of possible passwords. The
1276    cost of computing the response for each password on the list is paid
1277    once for each challenge.
1278
1279    The server can mitigate this attack by not allowing users to select
1280    passwords that are in a dictionary.
1281
1282
1283
1284
1285
1286
1287
1288
1289
1290 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 23]
1291 \f
1292 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1293
1294
1295 4.8 Man in the Middle
1296
1297    Both Basic and Digest authentication are vulnerable to "man in the
1298    middle" (MITM) attacks, for example, from a hostile or compromised
1299    proxy. Clearly, this would present all the problems of eavesdropping.
1300    But it also offers some additional opportunities to the attacker.
1301
1302    A possible man-in-the-middle attack would be to add a weak
1303    authentication scheme to the set of choices, hoping that the client
1304    will use one that exposes the user's credentials (e.g. password). For
1305    this reason, the client should always use the strongest scheme that
1306    it understands from the choices offered.
1307
1308    An even better MITM attack would be to remove all offered choices,
1309    replacing them with a challenge that requests only Basic
1310    authentication, then uses the cleartext credentials from the Basic
1311    authentication to authenticate to the origin server using the
1312    stronger scheme it requested. A particularly insidious way to mount
1313    such a MITM attack would be to offer a "free" proxy caching service
1314    to gullible users.
1315
1316    User agents should consider measures such as presenting a visual
1317    indication at the time of the credentials request of what
1318    authentication scheme is to be used, or remembering the strongest
1319    authentication scheme ever requested by a server and produce a
1320    warning message before using a weaker one. It might also be a good
1321    idea for the user agent to be configured to demand Digest
1322    authentication in general, or from specific sites.
1323
1324    Or, a hostile proxy might spoof the client into making a request the
1325    attacker wanted rather than one the client wanted. Of course, this is
1326    still much harder than a comparable attack against Basic
1327    Authentication.
1328
1329 4.9 Chosen plaintext attacks
1330
1331    With Digest authentication, a MITM or a malicious server can
1332    arbitrarily choose the nonce that the client will use to compute the
1333    response. This is called a "chosen plaintext" attack. The ability to
1334    choose the nonce is known to make cryptanalysis much easier [8].
1335
1336    However, no way to analyze the MD5 one-way function used by Digest
1337    using chosen plaintext is currently known.
1338
1339    The countermeasure against this attack is for clients to be
1340    configured to require the use of the optional "cnonce" directive;
1341    this allows the client to vary the input to the hash in a way not
1342    chosen by the attacker.
1343
1344
1345
1346 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 24]
1347 \f
1348 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1349
1350
1351 4.10 Precomputed dictionary attacks
1352
1353    With Digest authentication, if the attacker can execute a chosen
1354    plaintext attack, the attacker can precompute the response for many
1355    common words to a nonce of its choice, and store a dictionary of
1356    (response, password) pairs. Such precomputation can often be done in
1357    parallel on many machines. It can then use the chosen plaintext
1358    attack to acquire a response corresponding to that challenge, and
1359    just look up the password in the dictionary. Even if most passwords
1360    are not in the dictionary, some might be. Since the attacker gets to
1361    pick the challenge, the cost of computing the response for each
1362    password on the list can be amortized over finding many passwords. A
1363    dictionary with 100 million password/response pairs would take about
1364    3.2 gigabytes of disk storage.
1365
1366    The countermeasure against this attack is to for clients to be
1367    configured to require the use of the optional "cnonce" directive.
1368
1369 4.11 Batch brute force attacks
1370
1371    With Digest authentication, a MITM can execute a chosen plaintext
1372    attack, and can gather responses from many users to the same nonce.
1373    It can then find all the passwords within any subset of password
1374    space that would generate one of the nonce/response pairs in a single
1375    pass over that space. It also reduces the time to find the first
1376    password by a factor equal to the number of nonce/response pairs
1377    gathered. This search of the password space can often be done in
1378    parallel on many machines, and even a single machine can search large
1379    subsets of the password space very quickly -- reports exist of
1380    searching all passwords with six or fewer letters in a few hours.
1381
1382    The countermeasure against this attack is to for clients to be
1383    configured to require the use of the optional "cnonce" directive.
1384
1385 4.12 Spoofing by Counterfeit Servers
1386
1387    Basic Authentication is vulnerable to spoofing by counterfeit
1388    servers.  If a user can be led to believe that she is connecting to a
1389    host containing information protected by a password she knows, when
1390    in fact she is connecting to a hostile server, then the hostile
1391    server can request a password, store it away for later use, and feign
1392    an error.  This type of attack is more difficult with Digest
1393    Authentication -- but the client must know to demand that Digest
1394    authentication be used, perhaps using some of the techniques
1395    described above to counter "man-in-the-middle" attacks.  Again, the
1396    user can be helped in detecting this attack by a visual indication of
1397    the authentication mechanism in use with appropriate guidance in
1398    interpreting the implications of each scheme.
1399
1400
1401
1402 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 25]
1403 \f
1404 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1405
1406
1407 4.13 Storing passwords
1408
1409    Digest authentication requires that the authenticating agent (usually
1410    the server) store some data derived from the user's name and password
1411    in a "password file" associated with a given realm. Normally this
1412    might contain pairs consisting of username and H(A1), where H(A1) is
1413    the digested value of the username, realm, and password as described
1414    above.
1415
1416    The security implications of this are that if this password file is
1417    compromised, then an attacker gains immediate access to documents on
1418    the server using this realm. Unlike, say a standard UNIX password
1419    file, this information need not be decrypted in order to access
1420    documents in the server realm associated with this file. On the other
1421    hand, decryption, or more likely a brute force attack, would be
1422    necessary to obtain the user's password. This is the reason that the
1423    realm is part of the digested data stored in the password file. It
1424    means that if one Digest authentication password file is compromised,
1425    it does not automatically compromise others with the same username
1426    and password (though it does expose them to brute force attack).
1427
1428    There are two important security consequences of this. First the
1429    password file must be protected as if it contained unencrypted
1430    passwords, because for the purpose of accessing documents in its
1431    realm, it effectively does.
1432
1433    A second consequence of this is that the realm string should be
1434    unique among all realms which any single user is likely to use. In
1435    particular a realm string should include the name of the host doing
1436    the authentication. The inability of the client to authenticate the
1437    server is a weakness of Digest Authentication.
1438
1439 4.14 Summary
1440
1441    By modern cryptographic standards Digest Authentication is weak. But
1442    for a large range of purposes it is valuable as a replacement for
1443    Basic Authentication. It remedies some, but not all, weaknesses of
1444    Basic Authentication. Its strength may vary depending on the
1445    implementation.  In particular the structure of the nonce (which is
1446    dependent on the server implementation) may affect the ease of
1447    mounting a replay attack.  A range of server options is appropriate
1448    since, for example, some implementations may be willing to accept the
1449    server overhead of one-time nonces or digests to eliminate the
1450    possibility of replay. Others may satisfied with a nonce like the one
1451    recommended above restricted to a single IP address and a single ETag
1452    or with a limited lifetime.
1453
1454
1455
1456
1457
1458 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 26]
1459 \f
1460 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1461
1462
1463    The bottom line is that *any* compliant implementation will be
1464    relatively weak by cryptographic standards, but *any* compliant
1465    implementation will be far superior to Basic Authentication.
1466
1467 5 Sample implementation
1468
1469    [[ WARNING: DigestCalcHA1 IS WRONG ]]
1470
1471    The following code implements the calculations of H(A1), H(A2),
1472    request-digest and response-digest, and a test program which computes
1473    the values used in the example of section 3.5. It uses the MD5
1474    implementation from RFC 1321.
1475
1476    File "digcalc.h":
1477
1478 #define HASHLEN 16
1479 typedef char HASH[HASHLEN];
1480 #define HASHHEXLEN 32
1481 typedef char HASHHEX[HASHHEXLEN+1];
1482 #define IN
1483 #define OUT
1484
1485 /* calculate H(A1) as per HTTP Digest spec */
1486 void DigestCalcHA1(
1487     IN char * pszAlg,
1488     IN char * pszUserName,
1489     IN char * pszRealm,
1490     IN char * pszPassword,
1491     IN char * pszNonce,
1492     IN char * pszCNonce,
1493     OUT HASHHEX SessionKey
1494     );
1495
1496 /* calculate request-digest/response-digest as per HTTP Digest spec */
1497 void DigestCalcResponse(
1498     IN HASHHEX HA1,           /* H(A1) */
1499     IN char * pszNonce,       /* nonce from server */
1500     IN char * pszNonceCount,  /* 8 hex digits */
1501     IN char * pszCNonce,      /* client nonce */
1502     IN char * pszQop,         /* qop-value: "", "auth", "auth-int" */
1503     IN char * pszMethod,      /* method from the request */
1504     IN char * pszDigestUri,   /* requested URL */
1505     IN HASHHEX HEntity,       /* H(entity body) if qop="auth-int" */
1506     OUT HASHHEX Response      /* request-digest or response-digest */
1507     );
1508
1509 File "digcalc.c":
1510
1511 #include <global.h>
1512 #include <md5.h>
1513
1514
1515
1516 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 27]
1517 \f
1518 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1519
1520
1521 #include <string.h>
1522 #include "digcalc.h"
1523
1524 void CvtHex(
1525     IN HASH Bin,
1526     OUT HASHHEX Hex
1527     )
1528 {
1529     unsigned short i;
1530     unsigned char j;
1531
1532     for (i = 0; i < HASHLEN; i++) {
1533         j = (Bin[i] >> 4) & 0xf;
1534         if (j <= 9)
1535             Hex[i*2] = (j + '0');
1536          else
1537             Hex[i*2] = (j + 'a' - 10);
1538         j = Bin[i] & 0xf;
1539         if (j <= 9)
1540             Hex[i*2+1] = (j + '0');
1541          else
1542             Hex[i*2+1] = (j + 'a' - 10);
1543     };
1544     Hex[HASHHEXLEN] = '\0';
1545 };
1546
1547 /* calculate H(A1) as per spec */
1548 void DigestCalcHA1(
1549     IN char * pszAlg,
1550     IN char * pszUserName,
1551     IN char * pszRealm,
1552     IN char * pszPassword,
1553     IN char * pszNonce,
1554     IN char * pszCNonce,
1555     OUT HASHHEX SessionKey
1556     )
1557 {
1558       MD5_CTX Md5Ctx;
1559       HASH HA1;
1560
1561       MD5Init(&Md5Ctx);
1562       MD5Update(&Md5Ctx, pszUserName, strlen(pszUserName));
1563       MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1564       MD5Update(&Md5Ctx, pszRealm, strlen(pszRealm));
1565       MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1566       MD5Update(&Md5Ctx, pszPassword, strlen(pszPassword));
1567       MD5Final(HA1, &Md5Ctx);
1568       if (stricmp(pszAlg, "md5-sess") == 0) {
1569
1570
1571
1572 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 28]
1573 \f
1574 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1575
1576
1577             MD5Init(&Md5Ctx);
1578             MD5Update(&Md5Ctx, HA1, HASHLEN);
1579             MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1580             MD5Update(&Md5Ctx, pszNonce, strlen(pszNonce));
1581             MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1582             MD5Update(&Md5Ctx, pszCNonce, strlen(pszCNonce));
1583             MD5Final(HA1, &Md5Ctx);
1584       };
1585       CvtHex(HA1, SessionKey);
1586 };
1587
1588 /* calculate request-digest/response-digest as per HTTP Digest spec */
1589 void DigestCalcResponse(
1590     IN HASHHEX HA1,           /* H(A1) */
1591     IN char * pszNonce,       /* nonce from server */
1592     IN char * pszNonceCount,  /* 8 hex digits */
1593     IN char * pszCNonce,      /* client nonce */
1594     IN char * pszQop,         /* qop-value: "", "auth", "auth-int" */
1595     IN char * pszMethod,      /* method from the request */
1596     IN char * pszDigestUri,   /* requested URL */
1597     IN HASHHEX HEntity,       /* H(entity body) if qop="auth-int" */
1598     OUT HASHHEX Response      /* request-digest or response-digest */
1599     )
1600 {
1601       MD5_CTX Md5Ctx;
1602       HASH HA2;
1603       HASH RespHash;
1604        HASHHEX HA2Hex;
1605
1606       // calculate H(A2)
1607       MD5Init(&Md5Ctx);
1608       MD5Update(&Md5Ctx, pszMethod, strlen(pszMethod));
1609       MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1610       MD5Update(&Md5Ctx, pszDigestUri, strlen(pszDigestUri));
1611       if (stricmp(pszQop, "auth-int") == 0) {
1612             MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1613             MD5Update(&Md5Ctx, HEntity, HASHHEXLEN);
1614       };
1615       MD5Final(HA2, &Md5Ctx);
1616        CvtHex(HA2, HA2Hex);
1617
1618       // calculate response
1619       MD5Init(&Md5Ctx);
1620       MD5Update(&Md5Ctx, HA1, HASHHEXLEN);
1621       MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1622       MD5Update(&Md5Ctx, pszNonce, strlen(pszNonce));
1623       MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1624       if (*pszQop) {
1625
1626
1627
1628 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 29]
1629 \f
1630 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1631
1632
1633           MD5Update(&Md5Ctx, pszNonceCount, strlen(pszNonceCount));
1634           MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1635           MD5Update(&Md5Ctx, pszCNonce, strlen(pszCNonce));
1636           MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1637           MD5Update(&Md5Ctx, pszQop, strlen(pszQop));
1638           MD5Update(&Md5Ctx, ":", 1);
1639       };
1640       MD5Update(&Md5Ctx, HA2Hex, HASHHEXLEN);
1641       MD5Final(RespHash, &Md5Ctx);
1642       CvtHex(RespHash, Response);
1643 };
1644
1645 File "digtest.c":
1646
1647
1648 #include <stdio.h>
1649 #include "digcalc.h"
1650
1651 void main(int argc, char ** argv) {
1652
1653       char * pszNonce = "dcd98b7102dd2f0e8b11d0f600bfb0c093";
1654       char * pszCNonce = "0a4f113b";
1655       char * pszUser = "Mufasa";
1656       char * pszRealm = "testrealm@host.com";
1657       char * pszPass = "Circle Of Life";
1658       char * pszAlg = "md5";
1659       char szNonceCount[9] = "00000001";
1660       char * pszMethod = "GET";
1661       char * pszQop = "auth";
1662       char * pszURI = "/dir/index.html";
1663       HASHHEX HA1;
1664       HASHHEX HA2 = "";
1665       HASHHEX Response;
1666
1667       DigestCalcHA1(pszAlg, pszUser, pszRealm, pszPass, pszNonce,
1668 pszCNonce, HA1);
1669       DigestCalcResponse(HA1, pszNonce, szNonceCount, pszCNonce, pszQop,
1670        pszMethod, pszURI, HA2, Response);
1671       printf("Response = %s\n", Response);
1672 };
1673
1674
1675
1676
1677
1678
1679
1680
1681
1682
1683
1684 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 30]
1685 \f
1686 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1687
1688
1689 6 Acknowledgments
1690
1691    Eric W. Sink, of AbiSource, Inc., was one of the original authors
1692    before the specification underwent substantial revision.
1693
1694    In addition to the authors, valuable discussion instrumental in
1695    creating this document has come from Peter J. Churchyard, Ned Freed,
1696    and David M.  Kristol.
1697
1698    Jim Gettys and Larry Masinter edited this document for update.
1699
1700 7 References
1701
1702    [1]  Berners-Lee, T.,  Fielding, R. and H. Frystyk, "Hypertext
1703         Transfer Protocol -- HTTP/1.0", RFC 1945, May 1996.
1704
1705    [2]  Fielding, R.,  Gettys, J., Mogul, J., Frysyk, H., Masinter, L.,
1706         Leach, P. and T. Berners-Lee, "Hypertext Transfer Protocol --
1707         HTTP/1.1", RFC 2616, June 1999.
1708
1709    [3]  Rivest, R., "The MD5 Message-Digest Algorithm", RFC 1321, April
1710         1992.
1711
1712    [4]  Freed, N. and N. Borenstein. "Multipurpose Internet Mail
1713         Extensions (MIME) Part One: Format of Internet Message Bodies",
1714         RFC 2045, November 1996.
1715
1716    [5]  Dierks, T. and C. Allen "The TLS Protocol, Version 1.0", RFC
1717         2246, January 1999.
1718
1719    [6]  Franks, J., Hallam-Baker, P., Hostetler, J., Leach, P.,
1720         Luotonen, A., Sink, E. and L. Stewart, "An Extension to HTTP :
1721         Digest Access Authentication", RFC 2069, January 1997.
1722
1723    [7]  Berners Lee, T, Fielding, R. and L. Masinter, "Uniform Resource
1724         Identifiers (URI): Generic Syntax", RFC 2396, August 1998.
1725
1726    [8]  Kaliski, B.,Robshaw, M., "Message Authentication with MD5",
1727         CryptoBytes, Sping 1995, RSA Inc,
1728         (http://www.rsa.com/rsalabs/pubs/cryptobytes/spring95/md5.htm)
1729
1730    [9]  Klensin, J., Catoe, R. and P. Krumviede, "IMAP/POP AUTHorize
1731         Extension for Simple Challenge/Response", RFC 2195, September
1732         1997.
1733
1734    [10] Morgan, B., Alvestrand, H., Hodges, J., Wahl, M.,
1735         "Authentication Methods for LDAP", Work in Progress.
1736
1737
1738
1739
1740 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 31]
1741 \f
1742 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1743
1744
1745 8 Authors' Addresses
1746
1747    John Franks
1748    Professor of Mathematics
1749    Department of Mathematics
1750    Northwestern University
1751    Evanston, IL 60208-2730, USA
1752
1753    EMail: john@math.nwu.edu
1754
1755
1756    Phillip M. Hallam-Baker
1757    Principal Consultant
1758    Verisign Inc.
1759    301 Edgewater Place
1760    Suite 210
1761    Wakefield MA 01880, USA
1762
1763    EMail: pbaker@verisign.com
1764
1765
1766    Jeffery L. Hostetler
1767    Software Craftsman
1768    AbiSource, Inc.
1769    6 Dunlap Court
1770    Savoy, IL 61874
1771
1772    EMail: jeff@AbiSource.com
1773
1774
1775    Scott D. Lawrence
1776    Agranat Systems, Inc.
1777    5 Clocktower Place, Suite 400
1778    Maynard, MA 01754, USA
1779
1780    EMail: lawrence@agranat.com
1781
1782
1783    Paul J. Leach
1784    Microsoft Corporation
1785    1 Microsoft Way
1786    Redmond, WA 98052, USA
1787
1788    EMail: paulle@microsoft.com
1789
1790
1791
1792
1793
1794
1795
1796 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 32]
1797 \f
1798 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1799
1800
1801    Ari Luotonen
1802    Member of Technical Staff
1803    Netscape Communications Corporation
1804    501 East Middlefield Road
1805    Mountain View, CA 94043, USA
1806
1807
1808    Lawrence C. Stewart
1809    Open Market, Inc.
1810    215 First Street
1811    Cambridge, MA  02142, USA
1812
1813    EMail: stewart@OpenMarket.com
1814
1815
1816
1817
1818
1819
1820
1821
1822
1823
1824
1825
1826
1827
1828
1829
1830
1831
1832
1833
1834
1835
1836
1837
1838
1839
1840
1841
1842
1843
1844
1845
1846
1847
1848
1849
1850
1851
1852 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 33]
1853 \f
1854 RFC 2617                  HTTP Authentication                  June 1999
1855
1856
1857 9.  Full Copyright Statement
1858
1859    Copyright (C) The Internet Society (1999).  All Rights Reserved.
1860
1861    This document and translations of it may be copied and furnished to
1862    others, and derivative works that comment on or otherwise explain it
1863    or assist in its implementation may be prepared, copied, published
1864    and distributed, in whole or in part, without restriction of any
1865    kind, provided that the above copyright notice and this paragraph are
1866    included on all such copies and derivative works.  However, this
1867    document itself may not be modified in any way, such as by removing
1868    the copyright notice or references to the Internet Society or other
1869    Internet organizations, except as needed for the purpose of
1870    developing Internet standards in which case the procedures for
1871    copyrights defined in the Internet Standards process must be
1872    followed, or as required to translate it into languages other than
1873    English.
1874
1875    The limited permissions granted above are perpetual and will not be
1876    revoked by the Internet Society or its successors or assigns.
1877
1878    This document and the information contained herein is provided on an
1879    "AS IS" basis and THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET ENGINEERING
1880    TASK FORCE DISCLAIMS ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING
1881    BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE INFORMATION
1882    HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED WARRANTIES OF
1883    MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
1884
1885 Acknowledgement
1886
1887    Funding for the RFC Editor function is currently provided by the
1888    Internet Society.
1889
1890
1891
1892
1893
1894
1895
1896
1897
1898
1899
1900
1901
1902
1903
1904
1905
1906
1907
1908 Franks, et al.              Standards Track                    [Page 34]
1909 \f