sfa/trust/gid.py

   1 #----------------------------------------------------------------------
   2 # Copyright (c) 2008 Board of Trustees, Princeton University
   3 #
   4 # Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   5 # a copy of this software and/or hardware specification (the "Work") to
   6 # deal in the Work without restriction, including without limitation the
   7 # rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
   8 # and/or sell copies of the Work, and to permit persons to whom the Work
   9 # is furnished to do so, subject to the following conditions:
  10 #
  11 # The above copyright notice and this permission notice shall be
  12 # included in all copies or substantial portions of the Work.
  13 #
  14 # THE WORK IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
  15 # OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  16 # MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  17 # NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT
  18 # HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY,
  19 # WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20 # OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE WORK OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  21 # IN THE WORK.
  22 #----------------------------------------------------------------------
  23 ##
  24 # Implements SFA GID. GIDs are based on certificates, and the GID class is a
  25 # descendant of the certificate class.
  26 ##
  27
  28
  29
  30 import uuid
  31
  32 from sfa.trust.certificate import Certificate
  33
  34 from sfa.util.faults import GidInvalidParentHrn, GidParentHrn
  35 from sfa.util.xrn import hrn_to_urn, urn_to_hrn, hrn_authfor_hrn
  36 from sfa.util.sfalogging import logger
  37 from sfa.util.py23 import xmlrpc_client
  38
  39 ##
  40 # Create a new uuid. Returns the UUID as a string.
  41
  42
  43 def create_uuid():
  44     return str(uuid.uuid4().int)
  45
  46 ##
  47 # GID is a tuple:
  48 #    (uuid, urn, public_key)
  49 #
  50 # UUID is a unique identifier and is created by the python uuid module
  51 #    (or the utility function create_uuid() in gid.py).
  52 #
  53 # HRN is a human readable name. It is a dotted form similar to a backward domain
  54 #    name. For example, planetlab.us.arizona.bakers.
  55 #
  56 # URN is a human readable identifier of form:
  57 #   "urn:publicid:IDN+toplevelauthority[:sub-auth.]*[\res. type]\ +object name"
  58 #   For  example, urn:publicid:IDN+planetlab:us:arizona+user+bakers
  59 #
  60 # PUBLIC_KEY is the public key of the principal identified by the UUID/HRN.
  61 # It is a Keypair object as defined in the cert.py module.
  62 #
  63 # It is expected that there is a one-to-one pairing between UUIDs and HRN,
  64 # but it is uncertain how this would be inforced or if it needs to be enforced.
  65 #
  66 # These fields are encoded using xmlrpc into the subjectAltName field of the
  67 # x509 certificate. Note: Call encode() once the fields have been filled in
  68 # to perform this encoding.
  69
  70
  71 class GID(Certificate):
  72     ##
  73     # Create a new GID object
  74     #
  75     # @param create If true, create the X509 certificate
  76     # @param subject If subject!=None, create the X509 cert and set the subject name
  77     # @param string If string!=None, load the GID from a string
  78     # @param filename If filename!=None, load the GID from a file
  79     # @param lifeDays life of GID in days - default is 1825==5 years
  80     # @param email Email address to put in subjectAltName - default is None
  81
  82     def __init__(self, create=False, subject=None, string=None, filename=None,
  83                  uuid=None, hrn=None, urn=None, lifeDays=1825, email=None):
  84         self.uuid = None
  85         self.hrn = None
  86         self.urn = None
  87         self.email = None  # for adding to the SubjectAltName
  88         Certificate.__init__(self, lifeDays, create, subject, string, filename)
  89
  90         if subject:
  91             logger.debug("Creating GID for subject: %s" % subject)
  92         if uuid:
  93             self.uuid = int(uuid)
  94         if hrn:
  95             self.hrn = hrn
  96             self.urn = hrn_to_urn(hrn, 'unknown')
  97         if urn:
  98             self.urn = urn
  99             self.hrn, type = urn_to_hrn(urn)
 100
 101         if email:
 102             logger.debug("Creating GID for subject using email: %s" % email)
 103             self.set_email(email)
 104
 105     def set_uuid(self, uuid):
 106         if isinstance(uuid, str):
 107             self.uuid = int(uuid)
 108         else:
 109             self.uuid = uuid
 110
 111     def get_uuid(self):
 112         if not self.uuid:
 113             self.decode()
 114         return self.uuid
 115
 116     def set_hrn(self, hrn):
 117         self.hrn = hrn
 118
 119     def get_hrn(self):
 120         if not self.hrn:
 121             self.decode()
 122         return self.hrn
 123
 124     def set_urn(self, urn):
 125         self.urn = urn
 126         self.hrn, type = urn_to_hrn(urn)
 127
 128     def get_urn(self):
 129         if not self.urn:
 130             self.decode()
 131         return self.urn
 132
 133     # Will be stuffed into subjectAltName
 134     def set_email(self, email):
 135         self.email = email
 136
 137     def get_email(self):
 138         if not self.email:
 139             self.decode()
 140         return self.email
 141
 142     def get_type(self):
 143         if not self.urn:
 144             self.decode()
 145         _, t = urn_to_hrn(self.urn)
 146         return t
 147
 148     ##
 149     # Encode the GID fields and package them into the subject-alt-name field
 150     # of the X509 certificate. This must be called prior to signing the
 151     # certificate. It may only be called once per certificate.
 152
 153     def encode(self):
 154         if self.urn:
 155             urn = self.urn
 156         else:
 157             urn = hrn_to_urn(self.hrn, None)
 158
 159         string = "URI:" + urn
 160
 161         if self.uuid:
 162             string += ", " + "URI:" + uuid.UUID(int=self.uuid).urn
 163
 164         if self.email:
 165             string += ", " + "email:" + self.email
 166
 167         self.set_data(string, 'subjectAltName')
 168
 169     ##
 170     # Decode the subject-alt-name field of the X509 certificate into the
 171     # fields of the GID. This is automatically called by the various get_*()
 172     # functions in this class.
 173
 174     def decode(self):
 175         data = self.get_data('subjectAltName')
 176         dict = {}
 177         if data:
 178             if data.lower().startswith('uri:http://<params>'):
 179                 dict = xmlrpc_client.loads(data[11:])[0][0]
 180             else:
 181                 spl = data.split(', ')
 182                 for val in spl:
 183                     if val.lower().startswith('uri:urn:uuid:'):
 184                         dict['uuid'] = uuid.UUID(val[4:]).int
 185                     elif val.lower().startswith('uri:urn:publicid:idn+'):
 186                         dict['urn'] = val[4:]
 187                     elif val.lower().startswith('email:'):
 188                         # FIXME: Ensure there isn't cruft in that address...
 189                         # EG look for email:copy,....
 190                         dict['email'] = val[6:]
 191
 192         self.uuid = dict.get("uuid", None)
 193         self.urn = dict.get("urn", None)
 194         self.hrn = dict.get("hrn", None)
 195         self.email = dict.get("email", None)
 196         if self.urn:
 197             self.hrn = urn_to_hrn(self.urn)[0]
 198
 199     ##
 200     # Dump the credential to stdout.
 201     #
 202     # @param indent specifies a number of spaces to indent the output
 203     # @param dump_parents If true, also dump the parents of the GID
 204
 205     def dump(self, *args, **kwargs):
 206         print(self.dump_string(*args, **kwargs))
 207
 208     def dump_string(self, indent=0, dump_parents=False):
 209         result = " " * (indent - 2) + "GID\n"
 210         result += " " * indent + "hrn:" + str(self.get_hrn()) + "\n"
 211         result += " " * indent + "urn:" + str(self.get_urn()) + "\n"
 212         result += " " * indent + "uuid:" + str(self.get_uuid()) + "\n"
 213         if self.get_email() is not None:
 214             result += " " * indent + "email:" + str(self.get_email()) + "\n"
 215         filename = self.get_filename()
 216         if filename:
 217             result += "Filename %s\n" % filename
 218
 219         if self.parent and dump_parents:
 220             result += " " * indent + "parent:\n"
 221             result += self.parent.dump_string(indent + 4, dump_parents)
 222         return result
 223
 224     ##
 225     # Verify the chain of authenticity of the GID. First perform the checks
 226     # of the certificate class (verifying that each parent signs the child,
 227     # etc). In addition, GIDs also confirm that the parent's HRN is a prefix
 228     # of the child's HRN, and the parent is of type 'authority'.
 229     #
 230     # Verifying these prefixes prevents a rogue authority from signing a GID
 231     # for a principal that is not a member of that authority. For example,
 232     # planetlab.us.arizona cannot sign a GID for planetlab.us.princeton.foo.
 233
 234     def verify_chain(self, trusted_certs=None):
 235         logger.debug(10*'=' + " GID.verify_chain with {} trusted certs"
 236                      .format(len(trusted_certs)))
 237         logger.debug("on {}".format(self.pretty_name()))
 238         # do the normal certificate verification stuff
 239         trusted_root = Certificate.verify_chain(self, trusted_certs)
 240
 241         if self.parent:
 242             # make sure the parent's hrn is a prefix of the child's hrn
 243             if not hrn_authfor_hrn(self.parent.get_hrn(), self.get_hrn()):
 244                 raise GidParentHrn(
 245                     "This cert HRN {} isn't in the namespace for parent HRN {}"
 246                     .format(self.get_hrn(), self.parent.get_hrn()))
 247
 248             # Parent must also be an authority (of some type) to sign a GID
 249             # There are multiple types of authority - accept them all here
 250             if not self.parent.get_type().find('authority') == 0:
 251                 raise GidInvalidParentHrn(
 252                     "This cert {}'s parent {} is not an authority (is a %{})"
 253                     .format(self.get_hrn(), self.parent.get_hrn(), self.parent.get_type()))
 254
 255             # Then recurse up the chain - ensure the parent is a trusted
 256             # root or is in the namespace of a trusted root
 257             self.parent.verify_chain(trusted_certs)
 258         else:
 259             # make sure that the trusted root's hrn is a prefix of the child's
 260             trusted_gid = GID(string=trusted_root.save_to_string())
 261             trusted_type = trusted_gid.get_type()
 262             trusted_hrn = trusted_gid.get_hrn()
 263             # if trusted_type == 'authority':
 264             #    trusted_hrn = trusted_hrn[:trusted_hrn.rindex('.')]
 265             cur_hrn = self.get_hrn()
 266             if not hrn_authfor_hrn(trusted_hrn, cur_hrn):
 267                 raise GidParentHrn(
 268                     "Trusted root with HRN {} isn't a namespace authority for this cert: {}"
 269                     .format(trusted_hrn, cur_hrn))
 270
 271             # There are multiple types of authority - accept them all here
 272             if not trusted_type.find('authority') == 0:
 273                 raise GidInvalidParentHrn(
 274                     "This cert {}'s trusted root signer {} is not an authority (is a {})"
 275                     .format(self.get_hrn(), trusted_hrn, trusted_type))