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簡介

背景資訊

必要條件

需求

採用元件

問題

解決方案

驗證

簡介

本檔案介紹如何透過Cisco Firepower管理中心(FMC)使用非聯邦資訊處理標準(FIPS)相容的密碼型加密(PBE)演算法，對公鑰加密標準(PKCS)#12檔的安裝失敗進行疑難排解。 其中說明了一個識別該來源及使用OpenSSL建立新相容套件組合的程式。

背景資訊

在受管裝置上啟用通用標準(CC)或統一功能批准產品清單(UCAP)模式時，Cisco Firepower威脅防禦(FTD)支援符合FIPS 140。此配置是FMC平台設定策略的一部分。應用後，fips enable命令會顯示在FTD的show running-config輸出中。

PKCS#12定義用於捆綁私鑰和相應身份證書的檔案格式。也可以選擇包括屬於驗證鏈的任何根或中間證書。PBE演算法可保護PKCS#12檔案的證書和私鑰部分。由於消息驗證方案(MD2/MD5/SHA1)和加密方案(RC2/RC4/DES)的組合，存在多個PBE演算法，但唯一一個符合FIPS的演算法是PBE-SHA1-3DES。

附註：要瞭解有關思科產品中FIPS的更多資訊，請導航至FIPS 140。

附註：要瞭解可用於FTD和FMC的安全認證標準的更多資訊，請導航至FMC配置指南的安全認證合規性一章。

必要條件

需求

思科建議您瞭解以下主題：

- 公開金鑰基礎架構 (PKI)

- OpenSSL

採用元件

本檔案中的資訊是根據以下軟體版本：

- FMCv - 6.5.0.4（內部版本57）

- FTDv - 6.5.0（內部版本115）

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

附註：本文檔中描述的方法可以實施到存在類似問題的任何其他平台，例如，思科自適應安全裝置(ASA)，因為問題在於證書不符合FIPS。

附註：本文檔未說明PKCS#12元件本身因任何其他原因(如Rivest、Shamir、Adleman(RSA)金鑰長度或用於簽署身份證書的簽名演算法)而不符合的條件。在這種情況下，需要重新頒發證書以符合FIPS。

問題

在FTD中啟用FIPS模式時，如果用於保護PKCS#12檔案的PBE演算法不符合FIPS，則證書安裝可能會失敗。

附註：有關如何使用FMC在FMC管理的FTD上證書安裝和續訂的PKCS12註冊一節中的FMC來安裝PKCS#12檔案的逐步程式。

如果由於此原因證書安裝失敗，PKI調試將列印以下錯誤：

firepower# debug crypto ca 14

firepower# show debug

debug crypto ca enabled at level 14

Conditional debug filters:

Conditional debug features:

firepower# PKI[13]: crypto_parsepkcs12, pki_ossl_pkcs12.c:1484

PKI[13]: pki_unpack_p12, pki_ossl_pkcs12.c:1414

PKI[4]: Error unpacking pkcs7 encrypted data

PKI[1]: error:060A60A3:digital envelope routines:FIPS_CIPHERINIT:disabled for fips in fips_enc.c line 143.

PKI[1]: error:06074078:digital envelope routines:EVP_PBE_CipherInit:keygen failure in evp_pbe.c line 203.

PKI[1]: error:23077073:PKCS12 routines:PKCS12_pbe_crypt:pkcs12 algor cipherinit error in p12_decr.c line 93.

PKI[1]: error:2306A075:PKCS12 routines:PKCS12_item_decrypt_d2i:pkcs12 pbe crypt error in p12_decr.c line 145.

PKI[4]: pkcs7 encryption algorithm may not be fips compliant

PKI[4]: Error unpacking pkcs12 struct to extract keys and certs

PKI[13]: label: FTDv_C_cert

PKI[13]: TP list is NULL

PKI[13]: label: FTDv_C_cert

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_cert

PKI[14]: pki_ossl_set_cert_store_dirty, pki_ossl_certstore.c:38

PKI[13]: crypto_pki_get_ossl_env, pki_ossl.c:41

PKI[13]: label: FTDv_C_cert

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_cert

您還可以使用OpenSSL確認手頭的PKCS#12包含不符合的FIPS PBE演算法。

OpenSSL> pkcs12 -info -in ftdv_C_.p12 -noout

Enter Import Password:

MAC Iteration 2048

MAC verified OK

PKCS7 Encrypted data: pbeWithSHA1And40BitRC2-CBC, Iteration 2048

Certificate bag

Certificate bag

PKCS7 Data

Shrouded Keybag: pbeWithSHA1And3-KeyTripleDES-CBC, Iteration 2048

在前面的輸出中有兩個PBE演算法，pbeWithSHA1和40BitRC2-CBC和pbeWithSHA1And3-KeyTripleDES-CBC，分別保護證書和私鑰。第一個不符合FIPS。

解決方案

解決方案是為證書和私鑰保護配置PBE-SHA1-3DES演算法。在上方範例中，僅需變更憑證演演算法。首先，您需要使用OpenSSL取得原始PKCS#12檔案的Privacy-Enhanced Mail(PEM)版本。

OpenSSL> pkcs12 -in ftdv_C_.p12 -out ftdv_C_.pem

Enter Import Password:

MAC verified OK

Enter PEM pass phrase:

Verifying - Enter PEM pass phrase:

最後，您需要使用以下命令以及符合FIPS的PBE演算法（使用在上一步中獲取的PEM檔案）來生成全新的PKCS#12檔案：

OpenSSL> pkcs12 -certpbe PBE-SHA1-3DES -export -in ftdv_C_.pem -out ftdv_C_FIPS_compliant.p12

Enter pass phrase for ftdv_C_.pem:

Enter Export Password:

Verifying - Enter Export Password:

unable to write 'random state'

附註：如果保護私鑰的演算法也需要更改，您可以在同一命令中附加-keypbe關鍵字，後跟PBE-SHA1-3DES:pkcs12 -certpbe PBE-SHA1-3DES -keypbe PBE-SHA1-3DES -export -in -out -out <PKCS12 cert file>。

驗證

使用相同的OpenSSL命令獲取有關PKCS#12檔案結構的資訊，以確認正在使用FIPS演算法：

OpenSSL> pkcs12 -info -in ftdv_C_FIPS_compliant.p12 -noout

Enter Import Password:

MAC Iteration 2048

MAC verified OK

PKCS7 Encrypted data: pbeWithSHA1And3-KeyTripleDES-CBC, Iteration 2048

Certificate bag

Certificate bag

PKCS7 Data

Shrouded Keybag: pbeWithSHA1And3-KeyTripleDES-CBC, Iteration 2048

現在，當證書安裝成功時，PKI調試顯示下面的輸出。

PKI[13]: crypto_parsepkcs12, pki_ossl_pkcs12.c:1484

PKI[13]: pki_unpack_p12, pki_ossl_pkcs12.c:1414

PKI[13]: pki_unpack_bags, pki_ossl_pkcs12.c:1383

PKI[13]: pki_unpack_bag, pki_ossl_pkcs12.c:1313

PKI[13]: add_cert, pki_ossl_pkcs12.c:1284

PKI[13]: add_cert_node, pki_ossl_pkcs12.c:1187

PKI[13]: pki_unpack_bag, pki_ossl_pkcs12.c:1313

PKI[13]: add_cert, pki_ossl_pkcs12.c:1284

PKI[13]: add_cert_node, pki_ossl_pkcs12.c:1187

PKI[13]: pki_unpack_bags, pki_ossl_pkcs12.c:1383

PKI[13]: pki_unpack_bag, pki_ossl_pkcs12.c:1313

PKI[13]: add_key, pki_ossl_pkcs12.c:1252

PKI[13]: add_cert_node, pki_ossl_pkcs12.c:1187

PKI[14]: compare_key_ids, pki_ossl_pkcs12.c:1150

PKI[12]: transfer_p12_contents_to_asa, pki_ossl_pkcs12.c:375

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list is NULL

CRYPTO_PKI: examining router cert:

CRYPTO_PKI: issuerName=/O=Cisco/OU=TAC/CN=RootCA_C1117

CRYPTO_PKI: subjectname=/CN=ftdv/unstructuredName=C1117_DRIVERAP.driverap.com

CRYPTO_PKI: key type is RSAPKI[13]: GetKeyUsage, pki_ossl_pkcs12.c:278

CRYPTO_PKI: bitValue of ET_KEY_USAGE = a0

CRYPTO_PKI: Certificate Key Usage = GENERAL_PURPOSE

CRYPTO_PKI: adding RSA Keypair

CRYPTO_PKI: adding as a router certificate.

CRYPTO_PKI: InsertCertData: subject name =

30 3b 31 0d 30 0b 06 03 55 04 03 13 04 66 74 64 76 31 2a 30

28 06 09 2a 86 48 86 f7 0d 01 09 02 16 1b 43 31 31 31 37 5f

44 52 49 56 45 52 41 50 2e 64 72 69 76 65 72 61 70 2e 63 6f

6d

CRYPTO_PKI: InsertCertData: issuer name =

30 35 31 0e 30 0c 06 03 55 04 0a 13 05 43 69 73 63 6f 31 0c

30 0a 06 03 55 04 0b 13 03 54 41 43 31 15 30 13 06 03 55 04

03 0c 0c 52 6f 6f 74 43 41 5f 43 31 31 31 37

CRYPTO_PKI: InsertCertData: serial number = 16 | .

CRYPTO_PKI: looking for cert in handle=0x00002abdcb8cac50, digest=

aa 49 1e c2 c1 d5 30 60 4a 88 57 c8 3d 4e 3c 1c | .I....0`J.W.=N<.

CRYPTO_PKI: Cert record not found, returning E_NOT_FOUND

CRYPTO_PKI: Inserted cert into list.PKI[14]: pki_ossl_set_cert_store_dirty, pki_ossl_certstore.c:38

PKI[13]: crypto_pki_get_ossl_env, pki_ossl.c:41

PKI[9]: Cleaned PKI cache successfully

PKI[9]: Starting to build the PKI cache

PKI[4]: No identity cert found for TP: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[4]: Failed to cache certificate chain for the trustpoint FTDv_C_FIPS_Compliant or none available

PKI[13]: CERT_GetTrustedIssuerNames, vpn3k_cert_api.c:1760

PKI[14]: map_status, vpn3k_cert_api.c:2229

PKI[4]: Failed to retrieve trusted issuers list or no trustpoint configured

PKI[13]: CERT_FreeTrustedIssuerNames, vpn3k_cert_api.c:1782

PKI[13]: crypto_pkcs12_add_sync_record, pki_ossl_pkcs12.c:144

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_FIPS_Compliant

CRYPTO_PKI(Cert Lookup) issuer="cn=RootCA_C1117,ou=TAC,o=Cisco" serial number=16 | .

CRYPTO_PKI: looking for cert in handle=0x00002abdcb8cac50, digest=

aa 49 1e c2 c1 d5 30 60 4a 88 57 c8 3d 4e 3c 1c | .I....0`J.W.=N<.

CRYPTO_PKI: ID cert in trustpoint FTDv_C_FIPS_Compliant successfully validated with CA cert.

CRYPTO_PKI: crypto_pki_authenticate_tp_cert()

CRYPTO_PKI: trustpoint FTDv_C_FIPS_Compliant authentication status = 0

CRYPTO_PKI: InsertCertData: subject name =

30 35 31 0e 30 0c 06 03 55 04 0a 13 05 43 69 73 63 6f 31 0c

30 0a 06 03 55 04 0b 13 03 54 41 43 31 15 30 13 06 03 55 04

03 0c 0c 52 6f 6f 74 43 41 5f 43 31 31 31 37

CRYPTO_PKI: InsertCertData: issuer name =

30 35 31 0e 30 0c 06 03 55 04 0a 13 05 43 69 73 63 6f 31 0c

30 0a 06 03 55 04 0b 13 03 54 41 43 31 15 30 13 06 03 55 04

03 0c 0c 52 6f 6f 74 43 41 5f 43 31 31 31 37

CRYPTO_PKI: InsertCertData: serial number = 01 | .

CRYPTO_PKI: looking for cert in handle=0x00002abdcb8cac50, digest=

17 9d 0e b0 15 9d cd a2 5a 01 95 bf c6 8c 4f 2e | ........Z.....O.

CRYPTO_PKI: Cert record not found, returning E_NOT_FOUND

CRYPTO_PKI: Inserted cert into list.PKI[14]: pki_ossl_set_cert_store_dirty, pki_ossl_certstore.c:38

PKI[13]: crypto_pki_get_ossl_env, pki_ossl.c:41

PKI[9]: Cleaned PKI cache successfully

PKI[9]: Starting to build the PKI cache

CRYPTO_PKI(Cert Lookup) issuer="cn=RootCA_C1117,ou=TAC,o=Cisco" serial number=16 | .

CRYPTO_PKI: looking for cert in handle=0x00002abdcb8cac50, digest=

aa 49 1e c2 c1 d5 30 60 4a 88 57 c8 3d 4e 3c 1c | .I....0`J.W.=N<.

PKI[7]: Get Certificate Chain: number of certs returned=2

PKI[13]: CERT_GetDNbyBuffer, vpn3k_cert_api.c:993

PKI[14]: map_status, vpn3k_cert_api.c:2229

PKI[7]: Built trustpoint cache for FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: CERT_GetTrustedIssuerNames, vpn3k_cert_api.c:1760

PKI[14]: map_status, vpn3k_cert_api.c:2229

PKI[9]: Added 1 issuer hashes to cache.

PKI[13]: CERT_FreeTrustedIssuerNames, vpn3k_cert_api.c:1782

PKI[13]: crypto_pkcs12_free_sync_record, pki_ossl_pkcs12.c:113

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[14]: pki_ossl_set_cert_store_dirty, pki_ossl_certstore.c:38

PKI[13]: crypto_pki_get_ossl_env, pki_ossl.c:41

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_FIPS_Compliant

CRYPTO_PKI: certificate data

<omitted output>

CRYPTO_PKI: status = 0: failed to get extension from cert

CRYPTO_PKI: certificate data

<omitted output>

PKI[13]: label: FTDv_C_FIPS_Compliant

PKI[13]: TP list label: FTDv_C_FIPS_Compliant

最後，FMC顯示CA和身份證書均可用：