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nexarch/mail/docs/ING-06-PRUEFPROTOKOLL.md
T
sysops b22ab67bb2 feat(mail): ING-06 TLS/STARTTLS-Absicherung für IMAP/POP3/SMTP
Neues Paket mail/internal/tlscert: hot-reloadbarer Zertifikat-Store
(Store.GetCertificate wird bei jedem neuen TLS-Handshake aufgerufen,
Replace tauscht atomar aus — bestehende Verbindungen bleiben mit ihrem
ausgehandelten Zertifikat unberührt, Akzeptanzkriterium 3) sowie eine
gehärtete tls.Config (MinVersion TLS 1.2, ausschließlich AEAD-Suiten
für TLS 1.2, Akzeptanzkriterium 2). UpgradeServer führt den
STARTTLS-Handschlag durch, gemeinsam genutzt von allen drei Protokollen.

IMAP bekommt STARTTLS (RFC 3501), POP3 STLS (RFC 2595), SMTP STARTTLS
(RFC 3207) — jeweils nur vor der Anmeldung erlaubt, Reader/Writer nach
dem Handschlag neu aufgesetzt (Schutz vor Command-Injection durch vor
dem Handshake gepufferte Klartextdaten). LOGIN (IMAP) und PASS (POP3)
werden zurückgewiesen, solange der Server TLS anbietet, die Verbindung
aber weder implizit noch per STARTTLS verschlüsselt ist
(Akzeptanzkriterium 1). Implizites TLS (Port 993/995/465) braucht keine
Codeänderung — Server.Serve nimmt jeden net.Listener entgegen, ein
tls.NewListener-gewrapptes Listener liefert bereits *tls.Conn, von der
Session per Typ-Assertion erkannt. Ohne TLS-Konfiguration bleibt das
bisherige Klartextverhalten unverändert (Rückwärtskompatibilität zu
ING-01/ING-02/ING-03).

Alle drei Pflichtprüfungen mit echten Nachweisen durchgeführt: echter
openssl-s_client-Scan gegen den laufenden SMTP-Server (TLS 1.3, starke
AEAD-Suite bei normaler Verbindung; kein Cipher ausgehandelt bei
erzwungenen CBC-Suiten) ergänzt um automatisierte crypto/tls-Negativtests
(veraltete Version, schwache Suite — openssl 3.5.6 auf diesem Host
verweigert das Erzwingen von Legacy-TLS clientseitig, im
Prüfprotokoll begründet); Login-ohne-TLS wird in IMAP und POP3
nachweislich verweigert, nach STARTTLS/STLS nachweislich akzeptiert;
Zertifikatsrotation im laufenden Betrieb in allen drei Protokollen
ohne Unterbrechung bestehender Sessions, neue Verbindungen bekommen
sofort das neue Zertifikat.

go build/go vet/golangci-lint clean, gesamtes Mail-Modul (~28 Pakete)
regressionsfrei getestet.
2026-09-01 01:17:40 +02:00

166 lines
7.1 KiB
Markdown

# ING-06 — TLS/STARTTLS-Absicherung: Prüfprotokoll
Datum: 2026-09-01
Host: 192.168.1.131 (Build/Test/Lint), rsync + ssh
Pakete: `mail/internal/tlscert` (neu, gemeinsam genutzt), `mail/internal/imap`, `mail/internal/pop3`, `mail/internal/smtp`
## Umsetzung
Neues Paket `tlscert` kapselt die für alle drei Protokollserver
gemeinsame TLS-Grundlage:
- `Store` hält das aktuell aktive Zertifikat hinter `GetCertificate`
(wird von `crypto/tls` bei JEDEM neuen Handshake aufgerufen).
`Replace`/`ReplaceFromFiles` tauschen es atomar aus — bereits
etablierte Verbindungen behalten ihr beim Handshake ausgehandeltes
Zertifikat, nur NEUE Handshakes bekommen das neue (Akzeptanzkriterium
3).
- `Store.Config()` liefert eine gehärtete `tls.Config`: `MinVersion:
tls.VersionTLS12`, für TLS 1.2 ausschließlich AEAD-Cipher-Suiten
(kein CBC, kein RC4, kein 3DES) — TLS 1.3 hat ohnehin nur starke,
feste Suiten (Akzeptanzkriterium 2).
- `UpgradeServer` führt den STARTTLS-Serverhandschlag durch, gemeinsam
genutzt von allen drei Protokollen.
**IMAP** (`STARTTLS`, RFC 3501 §6.2.1), **POP3** (`STLS`, RFC 2595 §4)
und **SMTP** (`STARTTLS`, RFC 3207) bekommen je ein neues Kommando: nur
vor der Anmeldung erlaubt, Reader/Writer werden nach dem Handschlag
NEU aufgesetzt (verhindert, dass vor dem Handshake gepufferte
Klartextdaten als Kommandos nach dem Wechsel verarbeitet werden —
Command-Injection-Schutz). LOGIN (IMAP) und PASS (POP3) werden
zurückgewiesen, solange der Server TLS anbietet, aber die Verbindung
weder implizit (via `tls.Conn`) noch per STARTTLS/STLS verschlüsselt
ist (Akzeptanzkriterium 1). SMTP hat in der aktuellen minimalen
Implementierung (ING-03) kein Anmeldekommando (kein AUTH) — dort wird
STARTTLS strukturell bereitgestellt und geprüft, die
Anmeldedaten-Kernprüfung erfolgt für IMAP/POP3.
Implizites TLS (z. B. Port 993/995/465) benötigt KEINE Codeänderung:
`Server.Serve` nimmt jeden `net.Listener` entgegen, ein mit
`tls.NewListener` gewrapptes Listener liefert bereits `*tls.Conn` aus
`Accept()` — die Session erkennt das per Typ-Assertion und startet
direkt mit `tlsActive = true`.
Alle drei Server bleiben ohne TLS-Konfiguration (`tlsConfig == nil`)
unverändert im bisherigen Klartextverhalten — Rückwärtskompatibilität
zu ING-01/ING-02/ING-03, bestehende Tests unverändert grün.
## Pflichtprüfung 1: Scan mit Standard-TLS-Prüfwerkzeug bestätigt keine schwachen Suiten
Manuelle Prüfung mit `openssl s_client` (Standardwerkzeug, bereits auf
dem Zielsystem vorhanden) gegen einen echten, laufenden
`mail/internal/smtp`-Server mit aktivierter TLS-Konfiguration:
```
$ printf 'EHLO test\r\nQUIT\r\n' | openssl s_client -connect 127.0.0.1:14425 -starttls smtp -brief
CONNECTION ESTABLISHED
Protocol version: TLSv1.3
Ciphersuite: TLS_AES_128_GCM_SHA256
...
250 STARTTLS
DONE
```
→ Reguläre Verbindung: TLS 1.3, starke AEAD-Suite. Erzwungener Versuch
mit ausschließlich schwachen TLS-1.2-CBC-Suiten:
```
$ openssl s_client -connect 127.0.0.1:14425 -starttls smtp -tls1_2 \
-cipher 'ECDHE-RSA-AES256-SHA:ECDHE-RSA-AES128-SHA:AES128-SHA:AES256-SHA'
...
New, (NONE), Cipher is (NONE)
Cipher : 0000
```
→ Kein Cipher ausgehandelt = Handshake fehlgeschlagen, Server nimmt
keine der angebotenen CBC-Suiten an.
**Ergänzung/Abweichung dokumentiert:** Das auf diesem Host installierte
`openssl 3.5.6` verweigert es, TLS 1.0/1.1 überhaupt CLIENTSEITIG
anzufordern (`no protocols available`, auch mit `-provider legacy`) —
das lässt sich mit dem verfügbaren Standardwerkzeug nicht mehr
erzwingen. Als reproduzierbarer automatisierter Ersatz für den
Versions-Anteil dieser Prüfung:
`TestServer_RejectsLegacyTLSVersionAndWeakCiphers` (`smtp/tls_test.go`,
echter TCP-Client über `crypto/tls`, `MaxVersion: tls.VersionTLS11`)
gegen den echten Server — Handshake schlägt fehl. Zweiter Subtest
erzwingt clientseitig ausschließlich `TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA` —
Handshake schlägt ebenfalls fehl. Zusätzlich
`TestConfig_HardenedDefaults` (`tlscert/tlscert_test.go`) prüft die
`tls.Config` direkt gegen eine Liste bekannter schwacher Suiten.
Ergebnis: **BESTANDEN** (openssl-Scan + zwei automatisierte
Negativtests + Config-Assertion).
## Pflichtprüfung 2: Login-Versuch ohne TLS/STARTTLS wird verweigert
- `TestPass_RequiresTLS` (`pop3/tls_test.go`): PASS ohne vorheriges
STLS liefert `-ERR`.
- `TestLogin_RequiresTLS` (`imap/tls_test.go`): LOGIN ohne vorheriges
STARTTLS liefert `NO`.
- Kehrseite jeweils mitgetestet: `TestStls_UpgradesConnectionAndAllowsLogin`
bzw. `TestStartTLS_UpgradesConnectionAndAllowsLogin` — nach echtem
STLS/STARTTLS-Handschlag (reale `crypto/tls`-Clientverbindung) wird
dieselbe Anmeldung akzeptiert.
- SMTP: `TestStartTLS_UpgradesConnection` belegt den echten
STARTTLS-Handschlag strukturell (kein Anmeldekommando in der
aktuellen SMTP-Implementierung vorhanden, siehe Abschnitt
"Umsetzung").
Ergebnis: **BESTANDEN**.
## Pflichtprüfung 3: Zertifikatsrotation im laufenden Betrieb ohne Dienstunterbrechung
`TestTLS_CertificateRotationWithoutDroppingExistingSessions` in allen
drei Protokollpaketen (`pop3`, `imap`, `smtp`): echter Ablauf —
1. Erste TLS-Verbindung (echter Handschlag) aufbauen, bestätigen, dass
sie Zertifikat A bekommt, Verbindung OFFEN halten.
2. `store.Replace(certB)` — Rotation im laufenden Betrieb.
3. Zweite, NEUE Verbindung aufbauen — bekommt nachweislich Zertifikat
B (`PeerCertificates[0].Raw` verglichen).
4. Erste, bereits etablierte Verbindung wird DANACH weiterbenutzt
(POP3: USER/PASS, IMAP: LOGIN, SMTP: NOOP) — funktioniert
unterbrechungsfrei weiter.
Zusätzlich `TestStore_ReplaceAffectsOnlyNewHandshakes`
(`tlscert/tlscert_test.go`) auf Store-Ebene.
Ergebnis: **BESTANDEN** — in allen drei Protokollen: kein
Verbindungsabriss für die bestehende Session, neue Verbindungen
bekommen sofort das neue Zertifikat.
## Akzeptanzkriterien
1. **Anmeldedaten werden ausschließlich über TLS oder nach
erfolgreichem STARTTLS akzeptiert**: durch Pflichtprüfung 2 belegt
(IMAP LOGIN, POP3 PASS).
2. **Schwache Cipher-Suiten und veraltete TLS-Versionen sind
serverseitig deaktiviert**: durch Pflichtprüfung 1 belegt
(`tlscert.Store.Config()`: `MinVersion: TLS12`, ausschließlich
AEAD-Suiten für TLS 1.2).
3. **Zertifikatswechsel ist ohne Verbindungsabriss für bestehende
Sessions möglich**: durch Pflichtprüfung 3 belegt.
## Build/Vet/Lint/Test — Gesamtmodul
```
go build ./... → OK
go vet ./... → OK
golangci-lint run ./... → 0 issues
go test ./... -p 1 (TEST_TENANT_DSN, TEST_MANTICORE_URL gesetzt) → alle Pakete ok, inkl. neuem internal/tlscert
```
Keine Regression in den bestehenden ~27 Paketen. Manueller
TLS-Testserver (`cmd/tls-manual-test`) und dessen Hintergrundprozess
nach den openssl-Prüfungen entfernt/beendet, nicht im Repository
verblieben.
## Ergebnis
ING-06 erfüllt alle Akzeptanzkriterien mit echten, ausgeführten
Nachweisen. Pflichtprüfung 1 (Versions-Anteil) wurde mangels
clientseitig erzwingbarem Legacy-TLS im installierten openssl 3.5.6
zusätzlich durch einen echten automatisierten `crypto/tls`-Negativtest
gegen den laufenden Server ergänzt — siehe Abschnitt oben. Freigeschaltet: QA-04.