updates.
[website.git] / docs / protocol / draft-riikonen-silc-spec-09.txt
1
2
3
4
5
6
7 Network Working Group                                        P. Riikonen
8 Internet-Draft
9 draft-riikonen-silc-spec-09.txt                          15 January 2007
10 Expires: 15 July 2007
11
12
13                  Secure Internet Live Conferencing (SILC),
14                           Protocol Specification
15                      <draft-riikonen-silc-spec-09.txt>
16
17 Status of this Draft
18
19    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any
20    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware
21    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes
22    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.
23
24    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
25    Task Force (IETF), its areas, and its working groups. Note that
26    other groups may also distribute working documents as Internet-
27    Drafts. Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of
28    six months and may be updated, replaced, or obsoleted by other
29    documents at any time. It is inappropriate to use Internet-Drafts as
30    reference material or to cite them other than as "work in progress".
31
32    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
33    http://www.ietf.org/1id-abstracts.html
34    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
35    http://www.ietf.org/shadow.html.
36
37
38
39 Abstract
40
41    This memo describes a Secure Internet Live Conferencing (SILC)
42    protocol which provides secure conferencing services over insecure
43    network channel.  SILC provides advanced and feature rich conferencing
44    services with security as main design principal.  Strong cryptographic
45    methods are used to protect SILC packets inside the SILC network.
46    Three other specifications relates very closely to this memo;
47    SILC Packet Protocol [SILC2], SILC Key Exchange and Authentication
48    Protocols [SILC3] and SILC Commands [SILC4].
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58 Riikonen                                                        [Page 1]
59 \f
60 Internet Draft                                           15 January 2007
61
62
63 Table of Contents
64
65    1 Introduction ..................................................  3
66      1.1 Requirements Terminology ..................................  4
67    2 SILC Concepts .................................................  4
68      2.1 SILC Network Topology .....................................  5
69      2.2 Communication Inside a Cell ...............................  6
70      2.3 Communication in the Network ..............................  7
71      2.4 Channel Communication .....................................  7
72      2.5 Router Connections ........................................  8
73    3 SILC Specification ............................................  9
74      3.1 Client ....................................................  9
75          3.1.1 Client ID ........................................... 10
76      3.2 Server .................................................... 11
77          3.2.1 Server's Local ID List .............................. 11
78          3.2.2 Server ID ........................................... 12
79          3.2.3 SILC Server Ports ................................... 12
80      3.3 Router .................................................... 13
81          3.3.1 Router's Local ID List .............................. 13
82          3.3.2 Router's Global ID List ............................. 14
83          3.3.3 Router's Server ID .................................. 15
84      3.4 Channels .................................................. 15
85          3.4.1 Channel ID .......................................... 16
86      3.5 Operators ................................................. 17
87      3.6 SILC Commands ............................................. 17
88      3.7 SILC Packets .............................................. 17
89      3.8 Packet Encryption ......................................... 18
90          3.8.1 Determination of the Source and the Destination ..... 18
91          3.8.2 Client To Client .................................... 19
92          3.8.3 Client To Channel ................................... 20
93          3.8.4 Server To Server .................................... 21
94      3.9 Key Exchange And Authentication ........................... 21
95          3.9.1 Authentication Payload .............................. 22
96      3.10 Algorithms ............................................... 24
97          3.10.1 Ciphers ............................................ 24
98                 3.10.1.1 CBC Mode .................................. 24
99                 3.10.1.2 CTR Mode .................................. 25
100                 3.10.1.3 Randomized CBC Mode ....................... 27
101          3.10.2 Public Key Algorithms .............................. 27
102                 3.10.2.1 Multi-Precision Integers .................. 28
103          3.10.3 Hash Functions ..................................... 28
104          3.10.4 MAC Algorithms ..................................... 28
105          3.10.5 Compression Algorithms ............................. 29
106      3.11 SILC Public Key .......................................... 29
107      3.12 SILC Version Detection ................................... 32
108      3.13 UTF-8 Strings in SILC .................................... 33
109          3.13.1 UTF-8 Identifier Strings ........................... 33
110      3.14 Backup Routers ........................................... 34
111
112
113
114 Riikonen                                                        [Page 2]
115 \f
116 Internet Draft                                           15 January 2007
117
118
119          3.14.1 Switching to Backup Router ......................... 36
120          3.14.2 Resuming Primary Router ............................ 37
121    4 SILC Procedures ............................................... 39
122      4.1 Creating Client Connection ................................ 39
123      4.2 Creating Server Connection ................................ 41
124          4.2.1 Announcing Clients, Channels and Servers ............ 42
125      4.3 Joining to a Channel ...................................... 43
126      4.4 Channel Key Generation .................................... 44
127      4.5 Private Message Sending and Reception ..................... 45
128      4.6 Private Message Key Generation ............................ 46
129      4.7 Channel Message Sending and Reception ..................... 47
130      4.8 Session Key Regeneration .................................. 47
131      4.9 Command Sending and Reception ............................. 48
132      4.10 Closing Connection ....................................... 49
133      4.11 Detaching and Resuming a Session ......................... 49
134      4.12 UDP/IP Connections ......................................  51
135    5 Security Considerations ....................................... 52
136    6 References .................................................... 53
137    7 Author's Address .............................................. 55
138    Appendix A ...................................................... 55
139    Appendix B ...................................................... 56
140    Appendix C ...................................................... 57
141    Appendix D ...................................................... 57
142    Full Copyright Statement ........................................ 58
143
144 List of Figures
145
146    Figure 1:  SILC Network Topology
147    Figure 2:  Communication Inside cell
148    Figure 3:  Communication Between Cells
149    Figure 4:  Router Connections
150    Figure 5:  SILC Public Key
151    Figure 6:  Counter Block
152    Figure 7:  CTR Mode Initialization Vector
153
154
155 1. Introduction
156
157    This document describes a Secure Internet Live Conferencing (SILC)
158    protocol which provides secure conferencing services over insecure
159    network channel.  SILC can be used as a secure conferencing service
160    that provides rich conferencing features.  Some of the SILC features
161    are found in traditional chat protocols such as IRC [IRC] but many
162    of the SILC features can also be found in Instant Message (IM) style
163    protocols.  SILC combines features from both of these chat protocol
164    styles, and can be implemented as either IRC-like system or IM-like
165    system.  Some of the more advanced and secure features of the
166    protocol are new to all conferencing protocols.  SILC also supports
167
168
169
170 Riikonen                                                        [Page 3]
171 \f
172 Internet Draft                                           15 January 2007
173
174
175    multimedia messages and can also be implemented as a video and audio
176    conferencing system.
177
178    Strong cryptographic methods are used to protect SILC packets inside
179    the SILC network.  Three other specifications relates very closely
180    to this memo; SILC Packet Protocol [SILC2], SILC Key Exchange and
181    Authentication Protocols [SILC3] and SILC Commands [SILC4].
182
183    The protocol uses extensively packets as conferencing protocol
184    requires message and command sending.  The SILC Packet Protocol is
185    described in [SILC2] and should be read to fully comprehend this
186    document and protocol.  [SILC2] also describes the packet encryption
187    and decryption in detail.  The SILC Packet Protocol provides secured
188    and authenticated packets, and the protocol is designed to be compact.
189    This makes SILC also suitable in environment of low bandwidth
190    requirements such as mobile networks.  All packet payloads in SILC
191    can be also compressed.
192
193    The security of SILC protocol sessions are based on strong and secure
194    key exchange protocol.  The SILC Key Exchange protocol is described
195    in [SILC3] along with connection authentication protocol and should
196    be read to fully comprehend this document and protocol.
197
198    The SILC protocol has been developed to work on both TCP/IP and UDP/IP
199    network protocols.  However, typical implementation would use only TCP/IP
200    with SILC protocol.  Typical implementation would be made in client-server
201    model.
202
203
204 1.1 Requirements Terminology
205
206    The keywords MUST, MUST NOT, REQUIRED, SHOULD, SHOULD NOT, RECOMMENDED,
207    MAY, and OPTIONAL, when they appear in this document, are to be
208    interpreted as described in [RFC2119].
209
210
211 2. SILC Concepts
212
213    This section describes various SILC protocol concepts that forms the
214    actual protocol, and in the end, the actual SILC network.  The mission
215    of the protocol is to deliver messages from clients to other clients
216    through servers and routers in secure manner.  The messages may also
217    be delivered from one client to many clients forming a group, also
218    known as a channel.
219
220    This section does not focus to security issues.  Instead, basic network
221    concepts are introduced to make the topology of the SILC network
222    clear.
223
224
225
226 Riikonen                                                        [Page 4]
227 \f
228 Internet Draft                                           15 January 2007
229
230
231 2.1 SILC Network Topology
232
233    SILC network forms a ring as opposed to tree style network topology that
234    conferencing protocols usually have.  The network has a cells which are
235    constructed from a router and zero or more servers.  The servers are
236    connected to the router in a star like network topology.  Routers in the
237    network are connected to each other forming a ring.  The rationale for
238    this is to have servers that can perform specific kind of tasks what
239    other servers cannot perform.  This leads to two kinds of servers; normal
240    SILC servers and SILC router servers.
241
242    A difference between normal server and router server is that routers
243    knows all global information and keep the global network state up to date.
244    They also do the actual routing of the messages to the correct receiver
245    within the cell and between other cells.  Normal servers knows only local
246    information and receive global information only when it is needed.  They do
247    not need to keep the global network state up to date.  This makes the
248    network faster and scalable as there are less servers that needs to
249    maintain global network state.
250
251    This, on the other hand, leads into a cellular like network, where
252    routers are in the center of the cell and servers are connected to the
253    router.
254
255    The following diagram represents SILC network topology.
256
257           ---- ---- ----         ---- ---- ----
258          | S8 | S5 | S4 |       | S7 | S5 | S6 |
259          ----- ---- -----       ----- ---- -----
260         | S7 | S/R1 | S2 | --- | S8 | S/R2 | S4 |
261          ---- ------ ----       ---- ------ ----
262          | S6 | S3 | S1 |       | S1 | S3 | S2 |         ---- ----
263           ---- ---- ----         ---- ---- ----         | S3 | S1 |
264              Cell 1.   \             Cell 2.  | \____  ----- -----
265                         |                     |        | S4 | S/R4 |
266             ---- ---- ----         ---- ---- ----       ---- ------
267            | S7 | S4 | S2 |       | S1 | S3 | S2 |      | S2 | S5 |
268            ----- ---- -----       ----- ---- -----       ---- ----
269           | S6 | S/R3 | S1 | --- | S4 | S/R5 | S5 | ____/ Cell 4.
270            ---- ------ ----       ---- ------ ----
271            | S8 | S5 | S3 |       | S6 | S7 | S8 |     ... etc ...
272             ---- ---- ----         ---- ---- ----
273                Cell 3.                Cell 5.
274
275                      Figure 1:  SILC Network Topology
276
277
278    A cell is formed when a server or servers connect to one router.  In
279
280
281
282 Riikonen                                                        [Page 5]
283 \f
284 Internet Draft                                           15 January 2007
285
286
287    SILC network normal server cannot directly connect to other normal
288    server.  Normal server may only connect to SILC router which then
289    routes the messages to the other servers in the cell.  Router servers
290    on the other hand may connect to other routers to form the actual SILC
291    network, as seen in above figure.  However, router is also able to act
292    as normal SILC server; clients may connect to it the same way as to
293    normal SILC server.  This, however is not a requirement and if needed
294    router servers may be hidden from users by not allowing direct client
295    connections.  Normal server also cannot have active connections to more
296    than one router.  Normal server cannot be connected to two different
297    cells.  Router servers, on the other hand, may have as many router to
298    router connections as needed.  Other direct routes between other routers
299    is also possible in addition of the mandatory ring connections.  This
300    leads into a hybrid ring-mesh network topology.
301
302    There are many issues in this network topology that needs to be careful
303    about.  Issues like routing, the size of the cells, the number of the
304    routers in the SILC network and the capacity requirements of the
305    routers.  These issues should be discussed in the Internet Community
306    and additional documents on the issue may be written.
307
308
309 2.2 Communication Inside a Cell
310
311    It is always guaranteed that inside a cell message is delivered to the
312    recipient with at most two server hops.  A client which is connected to
313    server in the cell and is talking on channel to other client connected
314    to other server in the same cell, will have its messages delivered from
315    its local server first to the router of the cell, and from the router
316    to the other server in the cell.
317
318    The following diagram represents this scenario:
319
320
321                          1 --- S1     S4 --- 5
322                                   S/R
323                           2 -- S2     S3
324                               /        |
325                              4         3
326
327
328                    Figure 2:  Communication Inside cell
329
330
331    Example:  Client 1. connected to Server 1. send message to
332              Client 4. connected to Server 2. travels from Server 1.
333              first to Router which routes the message to Server 2.
334              which then sends it to the Client 4.  All the other
335
336
337
338 Riikonen                                                        [Page 6]
339 \f
340 Internet Draft                                           15 January 2007
341
342
343              servers in the cell will not see the routed message.
344
345
346    If the client is connected directly to the router, as router is also normal
347    SILC server, the messages inside the cell are always delivered only with
348    one server hop.  If clients communicating with each other are connected
349    to the same server, no router interaction is needed.  This is the optimal
350    situation of message delivery in the SILC network.
351
352
353 2.3 Communication in the Network
354
355    If the message is destined to client that does not belong to local cell
356    the message is routed to the router server to which the destination
357    client belongs, if the local router is connected to destination router.
358    If there is no direct connection to the destination router, the local
359    router routes the message to its primary route.  The following diagram
360    represents message sending between cells.
361
362
363
364                 1 --- S1     S4 --- 5            S2 --- 1
365                          S/R - - - - - - - - S/R
366                  2 -- S2     S3           S1
367                      /        |             \
368                     4         3              2
369
370                    Cell 1.               Cell 2.
371
372
373                   Figure 3:  Communication Between Cells
374
375
376    Example:  Client 5. connected to Server 4. in Cell 1. sends message
377              to Client 2. connected to Server 1. in Cell 2. travels
378              from Server 4. to Router which routes the message to
379              Router in Cell 2, which then routes the message to
380              Server 1.  All the other servers and routers in the
381              network will not see the routed message.
382
383
384    The optimal case of message delivery from the client point of view is
385    when clients are connected directly to the routers and the messages
386    are delivered from one router to the other.
387
388
389
390
391
392
393
394 Riikonen                                                        [Page 7]
395 \f
396 Internet Draft                                           15 January 2007
397
398
399 2.4 Channel Communication
400
401    Messages may be sent to group of clients as well.  Sending messages to
402    many clients works the same way as sending messages point to point, from
403    message delivery point of view.  Security issues are another matter
404    which are not discussed in this section.
405
406    Router server handles the message routing to multiple recipients.  If
407    any recipient is not in the same cell as the sender the messages are
408    routed further.
409
410    Server distributes the channel message to its local clients which are
411    joined to the channel.  Router also distributes the message to its
412    local clients on the channel.
413
414
415 2.5 Router Connections
416
417    Router connections play very important role in making the SILC like
418    network topology to work.  For example, sending broadcast packets in
419    SILC network require special connections between routers; routers must
420    be connected in a specific way.
421
422    Every router has their primary route which is a connection to another
423    router in the network.  Unless there is only two routers in the network
424    must not routers use each other as their primary routes.  The router
425    connections in the network must form a ring.
426
427    Example with three routers in the network:
428
429
430                     S/R1 - < - < - < - < - < - < - S/R2
431                      \                               /
432                       v                             ^
433                        \ - > -  > - S/R3 - > - > - /
434
435
436                        Figure 4:  Router Connections
437
438
439    Example:  Network with three routers.  Router 1. uses Router 2. as its
440              primary router.  Router 2. uses Router 3. as its primary router,
441              and Router 3. uses Router 1. as its primary router.  When there
442              are four or more routers in th enetwork, there may be other
443              direct connections between the routers but they must not be used
444              as primary routes.
445
446    The above example is applicable to any amount of routers in the network
447
448
449
450 Riikonen                                                        [Page 8]
451 \f
452 Internet Draft                                           15 January 2007
453
454
455    except for two routers.  If there are only two routers in the network both
456    routers must be able to handle situation where they use each other as their
457    primary routes.
458
459    The issue of router connections are very important especially with SILC
460    broadcast packets.  Usually all router wide information in the network is
461    distributed by SILC broadcast packets.  This sort of ring network, with
462    ability to have other direct routes in the network can cause interesting
463    routing problems.  The [SILC2] discusses the routing of packets in this
464    sort of network in more detail.
465
466
467 3. SILC Specification
468
469    This section describes the SILC protocol.  However, [SILC2] and
470    [SILC3] describes other important protocols that are part of this SILC
471    specification and must be read.
472
473
474 3.1 Client
475
476    A client is a piece of software connecting to SILC server.  SILC client
477    cannot be SILC server.  Purpose of clients is to provide the user
478    interface of the SILC services for end user.  Clients are distinguished
479    from other clients by unique Client ID.  Client ID is a 128 bit ID that
480    is used in the communication in the SILC network.  The client ID is
481    based on the user's IP address and nickname.  User use logical nicknames
482    in communication which are then mapped to the corresponding Client ID.
483    Client IDs are low level identifications and should not be seen by the
484    end user.
485
486    Clients provide other information about the end user as well. Information
487    such as the nickname of the user, username and the host name of the end
488    user and user's real name.  See section 3.2 Server for information of
489    the requirements of keeping this information.
490
491    The nickname selected by the user is not unique in the SILC network.
492    There can be 2^8 same nicknames for one IP address.  As for comparison to
493    IRC [IRC] where nicknames are unique this is a fundamental difference
494    between SILC and IRC.  This typically causes the server names or client's
495    host names to be used along with the nicknames on user interface to
496    identify specific users when sending messages.  This feature of SILC
497    makes IRC style nickname-wars obsolete as no one owns their nickname;
498    there can always be someone else with the same nickname.  Also, any kind
499    of nickname registering service becomes obsolete.  See the section 3.13.1
500    for more information about nicknames.
501
502
503
504
505
506 Riikonen                                                        [Page 9]
507 \f
508 Internet Draft                                           15 January 2007
509
510
511 3.1.1 Client ID
512
513    Client ID is used to identify users in the SILC network.  The Client ID
514    is unique to the extent that there can be 2^128 different Client IDs,
515    and IDs based on IPv6 addresses extends this to 2^224 different Client
516    IDs.  Collisions are not expected to happen.  The Client ID is defined
517    as follows.
518
519       128 bit Client ID based on IPv4 addresses:
520
521       32 bit  Server ID IP address (bits 1-32)
522        8 bit  Random number or counter
523       88 bit  Truncated MD5 hash value of the nickname
524
525       224 bit Client ID based on IPv6 addresses:
526
527       128 bit  Server ID IP address (bits 1-128)
528         8 bit  Random number or counter
529        88 bit  Truncated MD5 hash value of the nickname
530
531       o Server ID IP address - Indicates the server where this
532         client is coming from.  The IP address hence equals the
533         server IP address where the client is connected.
534
535       o Random number or counter - Random number to further
536         randomize the Client ID.  Another choice is to use
537         a counter starting from the zero (0).  This makes it
538         possible to have 2^8 same nicknames from the same
539         server IP address.
540
541       o MD5 hash - MD5 hash value of the case folded nickname is
542         truncated taking 88 bits from the start of the hash value.
543         This hash value is used to search the user's Client ID
544         from the ID lists.  Note that the nickname MUST be prepared
545         using the stringprep [RFC3454] profile described in the
546         Appendix A before computing the MD5 hash.  See also the
547         section 3.13.1 for more information.
548
549    Collisions could occur when more than 2^8 clients using same nickname
550    from the same server IP address is connected to the SILC network.
551    Server MUST be able to handle this situation by refusing to accept
552    anymore of that nickname.
553
554    Another possible collision may happen with the truncated hash value of
555    the nickname.  It could be possible to have same truncated hash value
556    for two different nicknames.  However, this is not expected to happen
557    nor cause any serious problems if it would occur.  Nicknames are usually
558    logical and it is unlikely to have two distinct logical nicknames
559
560
561
562 Riikonen                                                       [Page 10]
563 \f
564 Internet Draft                                           15 January 2007
565
566
567    produce same truncated hash value.  Use of MD5 in nickname hash is not
568    a security feature.
569
570
571 3.2 Server
572
573    Servers are the most important parts of the SILC network.  They form the
574    basis of the SILC, providing a point to which clients may connect to.
575    There are two kinds of servers in SILC; normal servers and router servers.
576    This section focus on the normal server and router server is described
577    in the section 3.3 Router.
578
579    Normal servers MUST NOT directly connect to other normal server.  Normal
580    servers may only directly connect to router server.  If the message sent
581    by the client is destined outside the local server it is always sent to
582    the router server for further routing.  Server may only have one active
583    connection to router on same port.  Normal server MUST NOT connect to other
584    cell's router except in situations where its cell's router is unavailable.
585
586
587 3.2.1 Server's Local ID List
588
589    Normal server keeps various information about the clients and their end
590    users connected to it.  Every normal server MUST keep list of all locally
591    connected clients, Client IDs, nicknames, usernames and host names and
592    user's real name.  Normal servers only keeps local information and it
593    does not keep any global information.  Hence, normal servers knows only
594    about their locally connected clients.  This makes servers efficient as
595    they do not have to worry about global clients.  Server is also responsible
596    of creating the Client IDs for their clients.
597
598    Normal server also keeps information about locally created channels and
599    their Channel IDs.
600
601    Hence, local list for normal server includes:
602
603       server list        - Router connection
604          o Server name
605          o Server IP address
606          o Server ID
607          o Sending key
608          o Receiving key
609          o Public key
610
611       client list        - All clients in server
612          o Nickname
613          o Username@host
614          o Real name
615
616
617
618 Riikonen                                                       [Page 11]
619 \f
620 Internet Draft                                           15 January 2007
621
622
623          o Client ID
624          o Sending key
625          o Receiving key
626          o Public key
627
628       channel list       - All channels in server
629          o Channel name
630          o Channel ID
631          o Client IDs on channel
632          o Client ID modes on channel
633          o Channel key
634
635
636 3.2.2 Server ID
637
638    Servers are distinguished from other servers by unique 64 bit Server ID
639    (for IPv4) or 160 bit Server ID (for IPv6).  The Server ID is used in
640    the SILC to route messages to correct servers.  Server IDs also provide
641    information for Client IDs, see section 3.1.1 Client ID.  Server ID is
642    defined as follows.
643
644       64 bit Server ID based on IPv4 addresses:
645
646       32 bit  IP address of the server
647       16 bit  Port
648       16 bit  Random number
649
650       160 bit Server ID based on IPv6 addresses:
651
652       128 bit  IP address of the server
653        16 bit  Port
654        16 bit  Random number
655
656       o IP address of the server - This is the real IP address of
657         the server.
658
659       o Port - This is the port the server is bound to.
660
661       o Random number - This is used to further randomize the Server ID.
662
663    Collisions are not expected to happen in any conditions.  The Server ID
664    is always created by the server itself and server is responsible of
665    distributing it to the router.
666
667
668 3.2.3 SILC Server Ports
669
670    The following ports has been assigned by IANA for the SILC protocol:
671
672
673
674 Riikonen                                                       [Page 12]
675 \f
676 Internet Draft                                           15 January 2007
677
678
679           silc            706/tcp    SILC
680           silc            706/udp    SILC
681
682
683    If there are needs to create new SILC networks in the future the port
684    numbers must be officially assigned by the IANA.
685
686    Server on network above privileged ports (>1023) SHOULD NOT be trusted
687    as they could have been set up by untrusted party.
688
689
690 3.3 Router
691
692    Router server in SILC network is responsible for keeping the cell together
693    and routing messages to other servers and to other routers.  Router server
694    may also act as normal server when clients may connect to it.  This is not
695    requirement and router servers may be hidden from clients.
696
697    However, router servers have a lot of important tasks that normal servers
698    do not have.  Router server knows everything and keeps the global state.
699    They know all clients currently on SILC, all servers and routers and all
700    channels in SILC.  Routers are the only servers in SILC that care about
701    global information and keeping them up to date at all time.
702
703
704 3.3.1 Router's Local ID List
705
706    Router server as well MUST keep local list of connected clients and
707    locally created channels.  However, this list is extended to include all
708    the informations of the entire cell, not just the server itself as for
709    normal servers.
710
711    However, on router this list is a lot smaller since routers do not need
712    to keep information about user's nickname, username and host name and real
713    name since these are not needed by the router.  The router keeps only
714    information that it needs.
715
716    Hence, local list for router includes:
717
718       server list        - All servers in the cell
719          o Server name
720          o Server ID
721          o Router's Server ID
722          o Sending key
723          o Receiving key
724
725       client list        - All clients in the cell
726          o Client ID
727
728
729
730 Riikonen                                                       [Page 13]
731 \f
732 Internet Draft                                           15 January 2007
733
734
735       channel list       - All channels in the cell
736          o Channel ID
737          o Client IDs on channel
738          o Client ID modes on channel
739          o Channel key
740
741
742    Note that locally connected clients and other information include all the
743    same information as defined in section section 3.2.1 Server's Local ID
744    List.  Router MAY also cache same detailed information for other clients
745    if needed.
746
747
748 3.3.2 Router's Global ID List
749
750    Router server MUST also keep global list.  Normal servers do not have
751    global list as they know only about local information.  Global list
752    includes all the clients on SILC, their Client IDs, all created channels
753    and their Channel IDs and all servers and routers on SILC and their
754    Server IDs.  That is said, global list is for global information and the
755    list must not include the local information already on the router's local
756    list.
757
758    Note that the global list does not include information like nicknames,
759    usernames and host names or user's real names.  Router does not need to
760    keep these informations as they are not needed by the router.  This
761    information is available from the client's server which maybe queried
762    when needed.
763
764    Hence, global list includes:
765
766       server list        - All servers in SILC
767          o Server name
768          o Server ID
769          o Router's Server ID
770
771       client list        - All clients in SILC
772          o Client ID
773
774       channel list       - All channels in SILC
775          o Channel ID
776          o Client IDs on channel
777          o Client ID modes on channel
778
779
780
781
782
783
784
785
786 Riikonen                                                       [Page 14]
787 \f
788 Internet Draft                                           15 January 2007
789
790
791 3.3.3 Router's Server ID
792
793    Router's Server ID is equivalent to normal Server ID.  As routers are
794    normal servers same types of IDs applies for routers as well.  See
795    section 3.2.2 Server ID.
796
797
798
799
800 3.4 Channels
801
802    A channel is a named group of one or more clients which will all receive
803    messages addressed to that channel.  The channel is created when first
804    client requests JOIN command to the channel, and the channel ceases to
805    exist when the last client has left it.  When channel exists, any client
806    can reference it using the Channel ID of the channel.  If the channel has
807    a founder mode set and last client leaves the channel the channel does
808    not cease to exist.  The founder mode can be used to make permanent
809    channels in the network.  The founder of the channel can regain the
810    channel founder privileges on the channel later when he joins the
811    channel.
812
813    Channel names are unique although the real uniqueness comes from 64 bit
814    Channel ID.  However, channel names are still unique and no two global
815    channels with same name may exist.  See the section 3.13.1 for more
816    information about channel names.
817
818    Channels can have operators that can administrate the channel and operate
819    all of its modes.  The following operators on channel exist on the
820    SILC network.
821
822       o Channel founder - When channel is created the joining client becomes
823         channel founder.  Channel founder is channel operator with some more
824         privileges.  Basically, channel founder can fully operate the channel
825         and all of its modes.  The privileges are limited only to the
826         particular channel.  There can be only one channel founder per
827         channel.  Channel founder supersedes channel operator's privileges.
828
829         Channel founder privileges cannot be removed by any other operator on
830         channel.  When channel founder leaves the channel there is no channel
831         founder on the channel.  However, it is possible to set a mode for
832         the channel which allows the original channel founder to regain the
833         founder privileges even after leaving the channel.  Channel founder
834         also cannot be removed by force from the channel.
835
836       o Channel operator - When client joins to channel that has not existed
837         previously it will become automatically channel operator (and channel
838         founder discussed above).  Channel operator is able to administrate the
839
840
841
842 Riikonen                                                       [Page 15]
843 \f
844 Internet Draft                                           15 January 2007
845
846
847         channel, set some modes on channel, remove a badly behaving client
848         from the channel and promote other clients to become channel
849         operator.  The privileges are limited only to the particular channel.
850
851         Normal channel user may be promoted (opped) to channel operator
852         gaining channel operator privileges.  Channel founder or other
853         channel operator may also demote (deop) channel operator to normal
854         channel user.
855
856
857
858
859 3.4.1 Channel ID
860
861    Channels are distinguished from other channels by unique Channel ID.
862    The Channel ID is a 64 bit ID (for IPv4) or 160 bit ID (for IPv6), and
863    collisions are not expected to happen in any conditions.  Channel names
864    are just for logical use of channels.  The Channel ID is created by the
865    server where the channel is created.  The Channel ID is defined as
866    follows.
867
868       64 bit Channel ID based on IPv4 addresses:
869
870       32 bit  Router's Server ID IP address (bits 1-32)
871       16 bit  Router's Server ID port (bits 33-48)
872       16 bit  Random number or counter
873
874       160 bit Channel ID based on IPv6 addresses:
875
876       128 bit  Router's Server ID IP address (bits 1-128)
877        16 bit  Router's Server ID port (bits 129-144)
878        16 bit  Random number or counter
879
880       o Router's Server ID IP address - Indicates the IP address of
881         the router of the cell where this channel is created.  This is
882         taken from the router's Server ID.  This way SILC routers know
883         where this channel resides in the SILC network.
884
885       o Router's Server ID port - Indicates the port of the channel on
886         the server.  This is taken from the router's Server ID.
887
888       o Random number or counter - To further randomize the Channel ID.
889         Another choice is to use a counter starting from zero (0).
890         This makes sure that there are no collisions.  This also means
891         that in a cell there can be 2^16 different channels.
892
893
894
895
896
897
898 Riikonen                                                       [Page 16]
899 \f
900 Internet Draft                                           15 January 2007
901
902
903 3.5 Operators
904
905    Operators are normal users with extra privileges to their server or
906    router.  Usually these people are SILC server and router administrators
907    that take care of their own server and clients on them.  The purpose of
908    operators is to administrate the SILC server or router.  However, even
909    an operator with highest privileges is not able to enter invite-only
910    channels, to gain access to the contents of encrypted and authenticated
911    packets traveling in the SILC network or to gain channel operator
912    privileges on public channels without being promoted.  They have the
913    same privileges as any normal user except they are able to administrate
914    their server or router.
915
916
917 3.6 SILC Commands
918
919    Commands are very important part on SILC network especially for client
920    which uses commands to operate on the SILC network.  Commands are used
921    to set nickname, join to channel, change modes and many other things.
922
923    Client usually sends the commands and server replies by sending a reply
924    packet to the command.  Server MAY also send commands usually to serve
925    the original client's request.  Usually server cannot send commands to
926    clients, however there MAY be commands that allow the server to send
927    commands to client.  By default servers MAY send commands only to other
928    servers and routers.
929
930    Note that the command reply is usually sent only after client has sent
931    the command request but server is allowed to send command reply packet
932    to client even if client has not requested the command.  Client MAY
933    choose to ignore the command reply.
934
935    It is expected that some of the commands may be misused by clients
936    resulting various problems on the server side.  Every implementation
937    SHOULD assure that commands may not be executed more than once, say,
938    in two (2) seconds.  However, to keep response rate up, allowing for
939    example five (5) commands before limiting is allowed.  It is RECOMMENDED
940    that commands such as SILC_COMMAND_NICK, SILC_COMMAND_JOIN,
941    SILC_COMMAND_LEAVE and SILC_COMMAND_KILL SHOULD be limited in all cases
942    as they require heavy operations.  This should be sufficient to prevent
943    the misuse of commands.
944
945    SILC commands are described in [SILC4].
946
947
948 3.7 SILC Packets
949
950    Packets are naturally the most important part of the protocol and the
951
952
953
954 Riikonen                                                       [Page 17]
955 \f
956 Internet Draft                                           15 January 2007
957
958
959    packets are what actually makes the protocol.  Packets in SILC network
960    are always encrypted using, usually the shared secret session key
961    or some other key, for example, channel key, when encrypting channel
962    messages.  It is not possible to send a packet in SILC network without
963    encryption.  The SILC Packet Protocol is a wide protocol and is described
964    in [SILC2].  This document does not define or describe details of
965    SILC packets.
966
967
968 3.8 Packet Encryption
969
970    All packets passed in SILC network MUST be encrypted.  This section
971    gives generic description of how packets must be encrypted in the SILC
972    network.  The detailed description of the actual encryption process
973    of the packets are described in [SILC2].
974
975    Client and its server shares secret symmetric session key which is
976    established by the SILC Key Exchange Protocol, described in [SILC3].
977    Every packet sent from client to server, with exception of packets for
978    channels, are encrypted with this session key.
979
980    Channels have a channel key that are shared by every client on the channel.
981    However, the channel keys are cell specific thus one cell does not know
982    the channel key of the other cell, even if that key is for same channel.
983    Channel key is also known by the routers and all servers that have clients
984    on the channel.  However, channels MAY have channel private keys that are
985    entirely local setting for the client.  All clients on the channel MUST
986    know the channel private key beforehand to be able to talk on the
987    channel.  In this case, no server or router knows the key for the channel.
988
989    Server shares secret symmetric session key with router which is
990    established by the SILC Key Exchange Protocol.  Every packet passed from
991    server to router, with exception of packets for channels, are encrypted
992    with the shared session key.  Same way, router server shares secret
993    symmetric key with its primary router.  However, every packet passed
994    from router to other router, including packets for channels, are
995    encrypted with the shared session key.  Every router connection MUST
996    have their own session keys.
997
998
999 3.8.1 Determination of the Source and the Destination
1000
1001    The source and the destination of the packet needs to be determined
1002    to be able to route the packets to correct receiver.  This information
1003    is available in the SILC Packet Header which is included in all packets
1004    sent in SILC network.  The SILC Packet Header is described in [SILC2].
1005
1006    The header MUST be encrypted with the session key of who is the next
1007
1008
1009
1010 Riikonen                                                       [Page 18]
1011 \f
1012 Internet Draft                                           15 January 2007
1013
1014
1015    receiver of the packet along the route.  The receiver of the packet, for
1016    example a router along the route, is able to determine the sender and the
1017    destination of the packet by decrypting the SILC Packet Header and
1018    checking the IDs attached to the header.  The IDs in the header will
1019    tell to where the packet needs to be sent and where it is coming from.
1020
1021    The header in the packet MUST NOT change during the routing of the
1022    packet.  The original sender, for example client, assembles the packet
1023    and the packet header and server or router between the sender and the
1024    receiver MUST NOT change the packet header.  Note however, that some
1025    packets such as commands may be resent by a server to serve the client's
1026    original command.  In this case the command packet sent by the server
1027    includes the server's IDs as it is a different packet.  When server
1028    or router receives a packet it MUST verify that the Source ID is
1029    valid and correct ID for that sender.
1030
1031    Note that the packet and the packet header may be encrypted with
1032    different keys.  For example, packets to channels are encrypted with
1033    the channel key, however, the header is encrypted with the session key
1034    as described above.  Most other packets have both header and packet
1035    payload encrypted with the same key, such as command packets.
1036
1037
1038 3.8.2 Client To Client
1039
1040    The process of message delivery and encryption from client to another
1041    client is as follows.
1042
1043    Example:  Private message from client to another client on different
1044              servers.  Clients do not share private message delivery
1045              keys; normal session keys are used.
1046
1047    o Client 1 sends encrypted packet to its server.  The packet is
1048      encrypted with the session key shared between client and its
1049      server.
1050
1051    o Server determines the destination of the packet and decrypts
1052      the packet.  Server encrypts the packet with session key shared
1053      between the server and its router, and sends the packet to the
1054      router.
1055
1056    o Router determines the destination of the packet and decrypts
1057      the packet.  Router encrypts the packet with session key
1058      shared between the router and the destination server, and sends
1059      the packet to the server.
1060
1061    o Server determines the client to which the packet is destined
1062      to and decrypts the packet.  Server encrypts the packet with
1063
1064
1065
1066 Riikonen                                                       [Page 19]
1067 \f
1068 Internet Draft                                           15 January 2007
1069
1070
1071      session key shared between the server and the destination client,
1072      and sends the packet to the client.
1073
1074    o Client 2 decrypts the packet.
1075
1076
1077    Example:  Private message from client to another client on different
1078              servers.  Clients have established a secret shared private
1079              message delivery key with each other and that is used in
1080              the message encryption.
1081
1082    o Client 1 sends encrypted packet to its server.  The packet header
1083      is encrypted with the session key shared between the client and
1084      server, and the private message payload is encrypted with the
1085      private message delivery key shared between clients.
1086
1087    o Server determines the destination of the packet and sends the
1088      packet to the router.  Header is encrypted with the session key.
1089
1090    o Router determines the destination of the packet and sends the
1091      packet to the server.  Header is encrypted with the session key.
1092
1093    o Server determines the client to which the packet is destined
1094      to and sends the packet to the client.  Header is encrypted with
1095      the session key.
1096
1097    o Client 2 decrypts the packet with the secret shared key.
1098
1099    If clients share secret key with each other the private message
1100    delivery is much simpler since servers and routers between the
1101    clients do not need to decrypt and re-encrypt the entire packet.
1102    The packet header however is always encrypted with session key and
1103    is decrypted and re-encrypted with the session key of next recipient.
1104
1105    The process for clients on same server is much simpler as there is
1106    no need to send the packet to the router.  The process for clients
1107    on different cells is same as above except that the packet is routed
1108    outside the cell.  The router of the destination cell routes the
1109    packet to the destination same way as described above.
1110
1111
1112 3.8.3 Client To Channel
1113
1114    Process of message delivery from client on channel to all the clients
1115    on the channel.
1116
1117    Example:  Channel of four users; two on same server, other two on
1118              different cells.  Client sends message to the channel.
1119
1120
1121
1122 Riikonen                                                       [Page 20]
1123 \f
1124 Internet Draft                                           15 January 2007
1125
1126
1127              Packet header is encrypted with the session key, message
1128              data is encrypted with channel key.
1129
1130    o Client 1 encrypts the packet with channel key and sends the
1131      packet to its server.
1132
1133    o Server determines local clients on the channel and sends the
1134      packet to the Client on the same server.  Server then sends
1135      the packet to its router for further routing.
1136
1137    o Router determines local clients on the channel, if found
1138      sends packet to the local clients.  Router determines global
1139      clients on the channel and sends the packet to its primary
1140      router or fastest route.
1141
1142    o (Other router(s) do the same thing and sends the packet to
1143       the server(s).)
1144
1145    o Server determines local clients on the channel and sends the
1146      packet to the client.
1147
1148    o All clients receiving the packet decrypts it.
1149
1150
1151 3.8.4 Server To Server
1152
1153    Server to server packet delivery and encryption is described in above
1154    examples. Router to router packet delivery is analogous to server to
1155    server.  However, some packets, such as channel packets, are processed
1156    differently.  These cases are described later in this document and
1157    more in detail in [SILC2].
1158
1159
1160 3.9 Key Exchange And Authentication
1161
1162    Key exchange is done always when for example client connects to server
1163    but also when server and router, and router and another router connect
1164    to each other.  The purpose of key exchange protocol is to provide secure
1165    key material to be used in the communication.  The key material is used
1166    to derive various security parameters used to secure SILC packets.  The
1167    SILC Key Exchange protocol is described in detail in [SILC3].
1168
1169    Authentication is done after key exchange protocol has been successfully
1170    completed.  The purpose of authentication is to authenticate for example
1171    client connecting to the server.  However, clients MAY be accepted
1172    to connect to server without explicit authentication.  Servers are
1173    REQUIRED to use authentication protocol when connecting.  The
1174    authentication may be based on passphrase (pre-shared secret) or public
1175
1176
1177
1178 Riikonen                                                       [Page 21]
1179 \f
1180 Internet Draft                                           15 January 2007
1181
1182
1183    key based on digital signatures.  All passphrases sent in SILC protocol
1184    MUST be UTF-8 [RFC3629] encoded.  The connection authentication protocol
1185    is described in detail in [SILC3].
1186
1187
1188 3.9.1 Authentication Payload
1189
1190    Authentication Payload is used separately from the SKE and the Connection
1191    Authentication protocols.  It can be used during the session to
1192    authenticate with a remote.  For example, a client can authenticate
1193    itself to a server to become server operator.  In this case,
1194    Authentication Payload is used.
1195
1196    The format of the Authentication Payload is as follows:
1197
1198                           1                   2                   3
1199       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1200      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1201      |        Payload Length         |     Authentication Method     |
1202      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1203      |      Public Data Length       |                               |
1204      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
1205      |                                                               |
1206      ~                           Public Data                         ~
1207      |                                                               |
1208      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1209      |   Authentication Data Length  |                               |
1210      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
1211      |                                                               |
1212      ~                       Authentication Data                     ~
1213      |                                                               |
1214      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1215
1216                      Figure 5:  Authentication Payload
1217
1218
1219       o Payload Length (2 bytes) - Length of the entire payload.
1220
1221       o Authentication Method (2 bytes) - The method of the
1222         authentication.  The authentication methods are defined
1223         in [SILC2] in the Connection Auth Request Payload.  The NONE
1224         authentication method SHOULD NOT be used.
1225
1226       o Public Data Length (2 bytes) - Indicates the length of
1227         the Public Data field.
1228
1229       o Public Data (variable length) - This is defined only if
1230         the authentication method is public key.  If it is any other
1231
1232
1233
1234 Riikonen                                                       [Page 22]
1235 \f
1236 Internet Draft                                           15 January 2007
1237
1238
1239         this field MAY include random data for padding purposes.
1240         However, in this case the field MUST be ignored by the
1241         receiver.
1242
1243         When the authentication method is public key this includes
1244         128 to 4096 bytes of non-zero random data that is used in
1245         the signature process, described subsequently.
1246
1247       o Authentication Data Length (2 bytes) - Indicates the
1248         length of the Authentication Data field.  If zero (0)
1249         value is found in this field the payload MUST be
1250         discarded.
1251
1252       o Authentication Data (variable length) - Authentication
1253         method dependent authentication data.
1254
1255
1256    If the authentication method is passphrase-based, the Authentication
1257    Data field includes the plaintext UTF-8 encoded passphrase.  It is safe
1258    to send plaintext passphrase since the entire payload is encrypted.  In
1259    this case the Public Data Length is set to zero (0), but MAY also include
1260    random data for padding purposes.  It is also RECOMMENDED that maximum
1261    amount of padding is applied to SILC packet when using passphrase-based
1262    authentication.  This way it is not possible to approximate the length
1263    of the passphrase from the encrypted packet.
1264
1265    If the authentication method is public key based (or certificate)
1266    the Authentication Data is computed as follows:
1267
1268      HASH = hash(random bytes | ID | public key (or certificate));
1269      Authentication Data = sign(HASH);
1270
1271    The hash() and the sign() are the hash function and the public key
1272    cryptography function selected in the SKE protocol, unless otherwise
1273    stated in the context where this payload is used.  The public key
1274    is SILC style public key unless certificates are used.  The ID is the
1275    entity's ID (Client or Server ID) which is authenticating itself.  The
1276    ID encoding is described in [SILC2].  The random bytes are non-zero
1277    random bytes of length between 128 and 4096 bytes, and will be included
1278    into the Public Data field as is.
1279
1280    The receiver will compute the signature using the random data received
1281    in the payload, the ID associated to the connection and the public key
1282    (or certificate) received in the SKE protocol.  After computing the
1283    receiver MUST verify the signature.  Also in case of public key
1284    authentication this payload is always encrypted.  This payload is
1285    always sent as part of some other payload.
1286
1287
1288
1289
1290 Riikonen                                                       [Page 23]
1291 \f
1292 Internet Draft                                           15 January 2007
1293
1294
1295 3.10 Algorithms
1296
1297    This section defines all the allowed algorithms that can be used in
1298    the SILC protocol.  This includes mandatory cipher, mandatory public
1299    key algorithm and MAC algorithms.
1300
1301
1302 3.10.1 Ciphers
1303
1304    Cipher is the encryption algorithm that is used to protect the data
1305    in the SILC packets.  See [SILC2] for the actual encryption process and
1306    definition of how it must be done.  SILC has a mandatory algorithm that
1307    must be supported in order to be compliant with this protocol.
1308
1309    The following ciphers are defined in SILC protocol:
1310
1311    aes-256-cbc          AES in CBC mode, 256 bit key            (REQUIRED)
1312    aes-256-ctr          AES in CTR mode, 256 bit key            (RECOMMENDED)
1313    aes-256-rcbc         AES in randomized CBC mode, 256 bit key (OPTIONAL)
1314    aes-192-<mode>       AES in <mode> mode, 192 bit key         (OPTIONAL)
1315    aes-128-<mode>       AES in <mode> mode, 128 bit key         (RECOMMENDED)
1316    twofish-256-<mode>   Twofish in <mode> mode, 256 bit key     (OPTIONAL)
1317    twofish-192-<mode>   Twofish in <mode> mode, 192 bit key     (OPTIONAL)
1318    twofish-128-<mode>   Twofish in <mode> mode, 128 bit key     (OPTIONAL)
1319    cast-256-<mode>      CAST-256 in <mode> mode, 256 bit key    (OPTIONAL)
1320    cast-192-<mode>      CAST-256 in <mode> mode, 192 bit key    (OPTIONAL)
1321    cast-128-<mode>      CAST-256 in <mode> mode, 128 bit key    (OPTIONAL)
1322    serpent-<len>-<mode> Serpent in <mode> mode, <len> bit key   (OPTIONAL)
1323    rc6-<len>-<mode>     RC6 in <mode> mode, <len> bit key       (OPTIONAL)
1324    mars-<len>-<mode>    MARS in <mode> mode, <len> bit key      (OPTIONAL)
1325    none                 No encryption                           (OPTIONAL)
1326
1327    The <mode> is either "cbc", "ctr" or "rcbc".  Other encryption modes MAY
1328    be defined to be used in SILC using the same name format.  The <len> is
1329    either 256, 192 or 128 bit key length.  Also, additional ciphers MAY be
1330    defined to be used in SILC by using the same name format as above.
1331
1332    Algorithm "none" does not perform any encryption process at all and
1333    thus is not recommended to be used.  It is recommended that no client
1334    or server implementation would accept "none" algorithm except in special
1335    debugging mode.
1336
1337
1338 3.10.1.1 CBC Mode
1339
1340    The "cbc" encryption mode is the standard cipher-block chaining mode.
1341    The very first IV is derived from the SILC Key Exchange protocol.
1342    Subsequent IVs for encryption is the previous ciphertext block.  The very
1343
1344
1345
1346 Riikonen                                                       [Page 24]
1347 \f
1348 Internet Draft                                           15 January 2007
1349
1350
1351    first IV MUST be random and is generated as described in [SILC3].
1352
1353
1354 3.10.1.2 CTR Mode
1355
1356    The "ctr" encryption mode is Counter Mode (CTR).  The CTR mode in SILC is
1357    stateful in encryption and decryption.  Both sender and receiver maintain
1358    the counter for the CTR mode and thus can precompute the key stream for
1359    encryption and decryption.  By default, CTR mode does not require
1360    plaintext padding, however implementations MAY apply padding to the
1361    packets.  If the last key block is larger than the last plaintext block
1362    the resulted value is truncated to the size of the plaintext block and
1363    the most significant bits are used.  When sending authentication data
1364    inside packets the maximum amount of padding SHOULD be applied with
1365    CTR mode as well.
1366
1367    In CTR mode only the encryption operation of the cipher is used.  The
1368    decryption operation is not needed since both encryption and decryption
1369    process is simple XOR with the plaintext block and the key stream block.
1370
1371    The counter block is used to create the key for the CTR mode.  The format
1372    of the 128 bit counter block is as follows:
1373
1374                           1                   2                   3
1375       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1376      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1377      |                   Truncated HASH from SKE                     |
1378      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1379      |                Sending/Receiving IV from SKE                  |
1380      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1381      |                        Packet Counter                         |
1382      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1383      |                        Block Counter                          |
1384      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1385
1386                          Figure 6:  Counter Block
1387
1388       o Truncated HASH from SKE (4 bytes) - This value is the first 4
1389         bytes from the HASH value that was computed as a result of SKE
1390         protocol.  This acts as session identifier and each rekey MUST
1391         produce a new HASH value.
1392
1393       o Sending/Receiving IV from SKE (4 bytes) - If the CTR mode is fully
1394         stateful this field MUST include the first 4 bytes from the Sending
1395         IV or Receiving IV generated in SKE protocol.  When this mode is
1396         used to encrypt sending traffic the Sending IV is used, when used
1397         to decrypt receiving traffic the Receiving IV is used.  This assures
1398         that two parties of the protocol use different IV for sending
1399
1400
1401
1402 Riikonen                                                       [Page 25]
1403 \f
1404 Internet Draft                                           15 January 2007
1405
1406
1407         traffic.  Each rekey MUST produce a new value.
1408
1409         If the IV Included flag is negotiated in SKE or CTR mode is used
1410         where the IV is included in the data payload, this field is the
1411         Nonce field from the IV received in the packet, defined below.
1412
1413       o Packet Counter (4 bytes) - This is MSB first ordered monotonically
1414         increasing packet counter.  It is set value 1 for first packet and
1415         increases for subsequent packets.  After rekey the counter MUST
1416         restart from 1.
1417
1418         If the IV Included flag is negotiated in SKE or CTR mode is used
1419         where the IV is included in the data payload, this field is the
1420         Packet Counter field from the IV received in the packet, defined
1421         below.
1422
1423       o Block Counter (4 bytes) - This is an MSB first ordered block
1424         counter starting from 1 for first block and increasing for
1425         subsequent blocks.  The counter is always set to value 1 for
1426         a new packet.
1427
1428    CTR mode MUST NOT be used with "none" MAC.  Implementations also MUST
1429    assure that the same counter block is not used to encrypt more than
1430    one block.  None of the counters must be allowed to wrap without rekey.
1431    Also, the key material used with CTR mode MUST be fresh key material.
1432    Static keys (pre-shared keys) MUST NOT be used with CTR mode.  For this
1433    reason using CTR mode to encrypt for example channel messages or private
1434    messages with a pre-shared key is inappropriate.  For private messages,
1435    the Key Agreement [SILC2] could be performed to produce fresh key material.
1436
1437    If the IV Included flag was negotiated in SKE, or CTR mode is used to
1438    protect channel messages where the IV will be included in the Message
1439    Payload, the Initialization Vector (IV) to be used is a 64-bit block
1440    containing randomness and packet counter.  Also note, that in this case
1441    the decryption process is not stateful and receiver cannot precompute
1442    the key stream.  Hence, the Initialization Vector (IV) when CTR mode is
1443    used is as follows.
1444
1445                           1                   2                   3
1446       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1447      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1448      |                            Nonce                              |
1449      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1450      |                        Packet Counter                         |
1451      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1452
1453                  Figure 7:  CTR Mode Initialization Vector
1454
1455
1456
1457
1458 Riikonen                                                       [Page 26]
1459 \f
1460 Internet Draft                                           15 January 2007
1461
1462
1463    o Nonce (4 bytes) - This field should be random or otherwise not
1464      easily determinable and SHOULD change for each packet.
1465
1466    o Packet Counter (4 bytes) - This is MSB first ordered monotonically
1467      increasing packet counter.  It is set value 1 for first packet and
1468      increases for subsequent packets.  After rekey the counter MUST
1469      restart from 1.
1470
1471    When decrypting the packet the Counter Block is assembled by concatenating
1472    the truncated hash, with the received nonce and packet counter, and with
1473    the block counter.  The Counter Block is then used to compute the key
1474    stream to perform the decryption.
1475
1476
1477 3.10.1.3 Randomized CBC Mode
1478
1479    The "rcbc" encryption mode is CBC mode with randomized IV.  This means
1480    that each IV for each packet MUST be chosen randomly.  When encrypting
1481    more than one block the normal IV chaining is used, but for the first
1482    block new random IV is selected in each packet.  In this mode the IV
1483    is appended to the ciphertext.  If this mode is used to secure the SILC
1484    session, the IV Included flag must be negotiated in SILC Key Exchange
1485    protocol.  It may also be used to secure Message Payloads which can
1486    deliver the IV to the recipient.
1487
1488
1489 3.10.2 Public Key Algorithms
1490
1491    Public keys are used in SILC to authenticate entities in SILC network
1492    and to perform other tasks related to public key cryptography.  The
1493    public keys are also used in the SILC Key Exchange protocol [SILC3].
1494
1495    The following public key algorithms are defined in SILC protocol:
1496
1497       rsa        RSA  (REQUIRED)
1498       dss        DSS  (OPTIONAL)
1499
1500    DSS is described in [Menezes].  The RSA MUST be implemented according
1501    PKCS #1 [PKCS1].  When using SILC Public Key version 2 the PKCS #1
1502    implementation MUST be compliant with PKCS #1 version 1.5.  The signatures
1503    are computed with appendix; the hash OID is included in the signature.
1504    The user may always select the hash algorithm for the signatures.  When
1505    using SILC Public Key version 1 the PKCS #1 implementation MUST be
1506    compliant with PKCS #1 version 1.5 where signatures are computed without
1507    appendix; the hash OID is not present in the signature.  The hash
1508    algorithm used is specified separately or the default hash algorithm is
1509    used, as defined below.
1510
1511
1512
1513
1514 Riikonen                                                       [Page 27]
1515 \f
1516 Internet Draft                                           15 January 2007
1517
1518
1519    Additional public key algorithms MAY be defined to be used in SILC.
1520
1521    When signatures are computed in SILC the computing of the signature is
1522    denoted as sign().  The signature computing procedure is dependent of
1523    the public key algorithm, and the public key or certificate encoding.
1524    When using SILC public key the signature is computed as described in
1525    previous paragraph for RSA and DSS keys.  If the hash function is not
1526    specified separately for signing process SHA-1 MUST be used, except with
1527    SILC public key version 2 and RSA algorithm when the user MAY always
1528    select the hash algorithm.  In this case the hash algorithm is included
1529    in the signature and can be retrieved during verification.  When using
1530    SSH2 public keys the signature is computed as described in [SSH-TRANS].
1531    When using X.509 version 3 certificates the signature is computed as
1532    described in [PKCS7].  When using OpenPGP certificates the signature is
1533    computed as described in [PGP] and the PGP signature type used is 0x00.
1534
1535
1536 3.10.2.1 Multi-Precision Integers
1537
1538    Multi-Precision (MP) integers in SILC are encoded and decoded as defined
1539    in PKCS #1 [PKCS1].  MP integers are unsigned, encoded with the exact
1540    octet length of the integer.  No extra leading zero octets may appear.
1541    The actual length of the integer is the bit size of the integer not
1542    counting any leading zero bits.  The octet length is derived by calculating
1543    (bit_length + 7) / 8.
1544
1545
1546 3.10.3 Hash Functions
1547
1548    Hash functions are used as part of MAC algorithms defined in the next
1549    section.  They are also used in the SILC Key Exchange protocol defined
1550    in the [SILC3].
1551
1552    The following Hash algorithm are defined in SILC protocol:
1553
1554       sha1             SHA-1, length = 20 bytes       (REQUIRED)
1555       sha256           SHA-256, length = 32 bytes     (RECOMMENDED)
1556       md5              MD5, length = 16 bytes         (RECOMMENDED)
1557
1558
1559 3.10.4 MAC Algorithms
1560
1561    Data integrity is protected by computing a message authentication code
1562    (MAC) of the packet data.  See [SILC2] for details how to compute the
1563    MAC for a packet.
1564
1565    The following MAC algorithms are defined in SILC protocol:
1566
1567
1568
1569
1570 Riikonen                                                       [Page 28]
1571 \f
1572 Internet Draft                                           15 January 2007
1573
1574
1575       hmac-sha1-96     HMAC-SHA1, length = 12 bytes   (REQUIRED)
1576       hmac-sha256-96   HMAC-SHA256, length = 12 bytes (RECOMMENDED)
1577       hmac-md5-96      HMAC-MD5, length = 12 bytes    (OPTIONAL)
1578       hmac-sha1        HMAC-SHA1, length = 20 bytes   (OPTIONAL)
1579       hmac-sha256      HMAC-SHA256, length = 32 bytes (OPTIONAL)
1580       hmac-md5         HMAC-MD5, length = 16 bytes    (OPTIONAL)
1581       none             No MAC                         (OPTIONAL)
1582
1583    The "none" MAC is not recommended to be used as the packet is not
1584    authenticated when MAC is not computed.  It is recommended that no
1585    client or server would accept none MAC except in special debugging
1586    mode.
1587
1588    The HMAC algorithm is described in [HMAC].  The hash algorithms used
1589    in HMACs, the SHA-1 is described in [RFC3174] and MD5 is described
1590    in [RFC1321].  The SHA-256 algorithm and its used with HMAC is described
1591    in [SHA256].
1592
1593    Additional MAC algorithms MAY be defined to be used in SILC.
1594
1595
1596 3.10.5 Compression Algorithms
1597
1598    SILC protocol supports compression that may be applied to unencrypted
1599    data.  It is recommended to use compression on slow links as it may
1600    significantly speed up the data transmission.  By default, SILC does not
1601    use compression which is the mode that must be supported by all SILC
1602    implementations.
1603
1604    The following compression algorithms are defined:
1605
1606       none        No compression               (REQUIRED)
1607       zlib        GNU ZLIB (LZ77) compression  (OPTIONAL)
1608
1609    Additional compression algorithms MAY be defined to be used in SILC.
1610
1611
1612 3.11 SILC Public Key
1613
1614    This section defines the type and format of the SILC public key.  All
1615    implementations MUST support this public key type.  See [SILC3] for
1616    other optional public key and certificate types allowed in the SILC
1617    protocol.  Public keys in SILC may be used to authenticate entities
1618    and to perform other tasks related to public key cryptography.
1619
1620    The format of the SILC Public Key is as follows:
1621
1622
1623
1624
1625
1626 Riikonen                                                       [Page 29]
1627 \f
1628 Internet Draft                                           15 January 2007
1629
1630
1631                           1                   2                   3
1632       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1633      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1634      |                        Public Key Length                      |
1635      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1636      |     Algorithm Name Length     |                               |
1637      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
1638      |                                                               |
1639      ~                         Algorithm Name                        ~
1640      |                                                               |
1641      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1642      |       Identifier Length       |                               |
1643      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
1644      |                                                               |
1645      ~                           Identifier                          ~
1646      |                                                               |
1647      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1648      |                                                               |
1649      ~                           Public Data                         ~
1650      |                                                               |
1651      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
1652
1653                         Figure 5:  SILC Public Key
1654
1655
1656       o Public Key Length (4 bytes) - Indicates the full length
1657         of the SILC Public Key, not including this field.
1658
1659       o Algorithm Name Length (2 bytes) - Indicates the length
1660         of the Algorithm Length field, not including this field.
1661
1662       o Algorithm name (variable length) - Indicates the name
1663         of the public key algorithm that the key is.  See the
1664         section 3.10.2 Public Key Algorithms for defined names.
1665
1666       o Identifier Length (2 bytes) - Indicates the length of
1667         the Identifier field, not including this field.
1668
1669       o Identifier (variable length) - Indicates the identifier
1670         of the public key.  This data can be used to identify the
1671         owner of the key.  The identifier may be of the following
1672         format:
1673
1674            UN     User name
1675            HN     Host name or IP address
1676            RN     Real name
1677            E      EMail address
1678            O      Organization
1679
1680
1681
1682 Riikonen                                                       [Page 30]
1683 \f
1684 Internet Draft                                           15 January 2007
1685
1686
1687            C      Country
1688            V      Version
1689
1690         Examples of an identifier:
1691
1692           `UN=priikone, HN=poseidon.pspt.fi, E=priikone@poseidon.pspt.fi'
1693
1694           `UN=sam, HN=dummy.fi, RN=Sammy Sam, C=Finland, V=2'
1695
1696         At least user name (UN) and host name (HN) MUST be provided as
1697         identifier.  The fields are separated by commas (`,').  If
1698         comma is in the identifier string it must be escaped as `\,',
1699         for example, `O=Company XYZ\, Inc.'.  Other characters that
1700         require escaping are listed in [RFC2253] and are to be escaped
1701         as defined therein.  The Version (V) may only be a decimal digit.
1702
1703       o Public Data (variable length) - Includes the actual
1704         public data of the public key.
1705
1706         The format of this field for RSA algorithm is
1707         as follows:
1708
1709            4 bytes            Length of e
1710            variable length    e
1711            4 bytes            Length of n
1712            variable length    n
1713
1714
1715         The format of this field for DSS algorithm is
1716         as follows:
1717
1718            4 bytes            Length of p
1719            variable length    p
1720            4 bytes            Length of q
1721            variable length    q
1722            4 bytes            Length of g
1723            variable length    g
1724            4 bytes            Length of y
1725            variable length    y
1726
1727         The variable length fields are multiple precession
1728         integers encoded as strings in both examples.
1729
1730         Other algorithms must define their own type of this
1731         field if they are used.
1732
1733    The SILC Public Key is version is 2.  If the Version (V) identifier is
1734    not present the SILC Public Key version is expected to be 1.  All new
1735
1736
1737
1738 Riikonen                                                       [Page 31]
1739 \f
1740 Internet Draft                                           15 January 2007
1741
1742
1743    implementations SHOULD support version 1 but SHOULD only generate version 2.
1744    In this case the Version (V) identifier MUST be present.
1745
1746    All fields in the public key are in MSB (most significant byte first)
1747    order.  All strings in the public key MUST be UTF-8 encoded.
1748
1749    If an external protocol needs to refer to SILC Public Key by name, the
1750    names "silc-rsa" and "silc-dss" for SILC Public Key based on RSA algorithm
1751    and SILC Public Key based on DSS algorithm, respectively, are to be used.
1752    However, this SILC specification does not use these names directly, and
1753    they are defined here for external protocols (protocols that may like
1754    to use SILC Public Key).
1755
1756    A fingerprint from SILC Public Key is computed from the whole encoded
1757    public key data block.  All fields are included in computation.  Compliant
1758    implementations MUST support computing a 160-bit SHA-1 fingerprint.
1759
1760
1761 3.12 SILC Version Detection
1762
1763    The version detection of both client and server is performed at the
1764    connection phase while executing the SILC Key Exchange protocol.  The
1765    version identifier is exchanged between initiator and responder.  The
1766    version identifier is of the following format:
1767
1768       SILC-<protocol version>-<software version>
1769
1770    The version strings are of the following format:
1771
1772       protocol version = <major>.<minor>
1773       software version = <major>[.<minor>[.<build or vendor string>]]
1774
1775    Protocol version MUST provide both major and minor version.  Currently
1776    implementations MUST set the protocol version and accept at least the
1777    protocol version as SILC-1.2-<software version>.  If new protocol version
1778    causes incompatibilities with older version the <minor> version number
1779    MUST be incremented.  The <major> is incremented if new protocol version
1780    is fully incompatible.
1781
1782    Software version MAY provide major, minor and build (vendor) version.
1783    The software version MAY be freely set and accepted.  The version string
1784    MUST consist of printable US-ASCII characters.
1785
1786    Thus, the version strings could be, for example:
1787
1788       SILC-1.1-2.0.2
1789       SILC-1.0-1.2
1790       SILC-1.2-1.0.VendorXYZ
1791
1792
1793
1794 Riikonen                                                       [Page 32]
1795 \f
1796 Internet Draft                                           15 January 2007
1797
1798
1799       SILC-1.2-2.4.5 Vendor Limited
1800
1801
1802 3.13 UTF-8 Strings in SILC
1803
1804    By default all strings that are sent in SILC protocol MUST be UTF-8
1805    [RFC3269] encoded, unless otherwise defined.  This means that any string
1806    sent inside for example, command, command reply, notify or any packet
1807    payload is UTF-8 encoded.  Also nicknames, channel names, server names,
1808    and hostnames are UTF-8 encoded.  This definition does not affect
1809    messages sent in SILC, as the Message Payload provides its own mechanism
1810    to indicate whether a message is UTF-8 text message, data message, which
1811    may use its own character encoding, or pure binary message [SILC2].
1812
1813    Certain limitations are imposed on the UTF-8 encoded strings in SILC.
1814    The UTF-8 encoded strings MUST NOT include any characters that are
1815    marked in the Unicode standard as control codes, noncharacters,
1816    reserved or private range characters, or any other illegal Unicode
1817    characters.  Also the BOM (Byte-Order Mark) MUST NOT be used as byte
1818    order signature in UTF-8 encoded strings.  A string containing these
1819    characters MUST be treated as malformed UTF-8 encoding.
1820
1821    The Unicode standard defines that malformed sequences shall be signalled
1822    by replacing the sequence with a replacement character.  Even though,
1823    in case of SILC these strings may not be malformed UTF-8 encodings
1824    they MUST be treated as malformed strings.  Implementation MAY use
1825    a replacement character, however, the character Unicode standard defines
1826    MUST NOT be used, but another character must be chosen.  It is, however,
1827    RECOMMENDED that an error is returned instead of using replacement
1828    character if it is possible.  For example, when setting a nickname
1829    with SILC_COMMAND_NICK command, implementation is able to send error
1830    indication back to the command sender.  It must be noted that on server
1831    implementation if a character sequence is merely outside of current
1832    character subset, but is otherwise valid character, it MUST NOT be
1833    replaced by a replacement character.
1834
1835    On user interface where UTF-8 strings are displayed the implementation
1836    is RECOMMENDED to escape any character that it is unable to render
1837    properly.  The escaping may be done for example as described in
1838    [RFC2253].  The escaping makes it possible to retrieve the original
1839    UTF-8 encoding.  Alternatively, a replacement character may be used
1840    if it does not cause practical problems to the implementation.
1841
1842
1843 3.13.1 UTF-8 Identifier Strings
1844
1845    Identifier strings are special strings in SILC protocol that require
1846    more careful processing, than the general UTF-8 strings described in the
1847
1848
1849
1850 Riikonen                                                       [Page 33]
1851 \f
1852 Internet Draft                                           15 January 2007
1853
1854
1855    previous section.  These strings include the nicknames, server names,
1856    hostnames and some other identifier strings.  These strings are prepared
1857    using the stringprep [RFC3454] standard.  The Appendix A defines the
1858    stringprep profile for SILC identifier strings and conforming
1859    implementation MUST use the profile to prepare any identifier string.
1860
1861    The stringprep profile describes how identifier strings are prepared,
1862    what characters they may include, and which characters are prohibited.
1863    Identifier strings with prohibited characters MUST be treated as
1864    malformed strings.
1865
1866    The channel name is also special identifier strings with some slight
1867    differences to other identifier strings.  The Appendix B defines the
1868    stringprep profile for the channel name strings and conforming
1869    implementation MUST use the profile to prepare any channel name string.
1870
1871    Because of the profile the identifier strings in SILC may generally
1872    include only letters, numbers, most punctuation characters, and some
1873    other characters.  For practical reasons most symbol characters and
1874    many other special characters are prohibited.  All identifier strings
1875    are case folded and comparing the identifier strings MUST be done as
1876    caseless matching.
1877
1878    In general, the identifier strings does not have a maximum length.
1879    However, the length of a nickname string MUST NOT exceed 128 bytes, and
1880    the length of a channel name string MUST NOT exceed 256 bytes.  Since
1881    these strings are UTF-8 encoded the length of one character may be
1882    longer than one byte.  This means that the character length of these
1883    strings may be shorter than the maximum length of the string in bytes.
1884    The minimum length of an identifier string MUST be at least one character,
1885    which may be one byte or more in length.  Implementation MAY limit the
1886    maximum length of an identifier string, with exception of the nickname
1887    and channel name strings which has the explicit length definition.
1888
1889
1890 3.14 Backup Routers
1891
1892    Backup routers may exist in the cell in addition to the primary router.
1893    However, they must not be active routers or act as routers in the cell.
1894    Only one router may be acting as primary router in the cell.  In the case
1895    of failure of the primary router one of the backup routers becomes active.
1896    The purpose of backup routers are in case of failure of the primary router
1897    to maintain working connections inside the cell and outside the cell and
1898    to avoid netsplits.
1899
1900    Backup routers are normal servers in the cell that are prepared to take
1901    over the tasks of the primary router if needed.  They need to have at
1902    least one direct and active connection to the primary router of the cell.
1903
1904
1905
1906 Riikonen                                                       [Page 34]
1907 \f
1908 Internet Draft                                           15 January 2007
1909
1910
1911    This communication channel is used to send the router information to
1912    the backup router.  When the backup router connects to the primary router
1913    of the cell it MUST present itself as router server in the Connection
1914    Authentication protocol, even though it is normal server as long as the
1915    primary router is available.  Reason for this is that the configuration
1916    needed in the responder end requires usually router connection level
1917    configuration.  The responder, however must understand and treat the
1918    connection as normal server (except when feeding router level data to
1919    the backup router).
1920
1921    Backup router must know everything that the primary router knows to be
1922    able to take over the tasks of the primary router.  It is the primary
1923    router's responsibility to feed the data to the backup router.  If the
1924    backup router does not know all the data in the case of failure some
1925    connections may be lost.  The primary router of the cell must consider
1926    the backup router being an actual router server when it feeds the data
1927    to it.
1928
1929    In addition to having direct connection to the primary router of the
1930    cell, the backup router must also have connection to the same router
1931    to which the primary router of the cell is connected.  However, it must
1932    not be the active router connection meaning that the backup router must
1933    not use that channel as its primary route and it must not notify the
1934    router about having connected servers, channels and clients behind it.
1935    It merely connects to the router.  This sort of connection is later
1936    referred to as being a passive connection.  Some keepalive actions may
1937    be needed by the router to keep the connection alive.
1938
1939    It is required that other normal servers have passive connections to
1940    the backup router(s) in the cell.  Some keepalive actions may be needed
1941    by the server to keep the connection alive.  After they notice the
1942    failure of the primary router they must start using the connection to
1943    the first backup router as their primary route.
1944
1945    Also, if any other router in the network is using the cell's primary
1946    router as its own primary router, it must also have passive connection
1947    to the cell's backup router.  It too is prepared to switch to use the
1948    backup router as its new primary router as soon as the original primary
1949    router becomes unresponsive.
1950
1951    All of the parties of this protocol know which one is the backup router
1952    of the cell from their local configuration.  Each of the entities must
1953    be configured accordingly and care must be taken when configuring the
1954    backup routers, servers and other routers in the network.
1955
1956    It must be noted that some of the channel messages and private messages
1957    may be lost during the switch to the backup router, unless the message
1958    flag SILC_MESSAGE_FLAG_ACK is set in the message.  The announcements
1959
1960
1961
1962 Riikonen                                                       [Page 35]
1963 \f
1964 Internet Draft                                           15 January 2007
1965
1966
1967    assure that the state of the network is not lost during the switch.
1968
1969    It is RECOMMENDED that there would be at least one backup router in
1970    the cell.  It is NOT RECOMMENDED to have all servers in the cell acting
1971    as backup routers as it requires establishing several connections to
1972    several servers in the cell.  Large cells can easily have several
1973    backup routers in the cell.
1974
1975    The order of the backup routers are decided at the local configuration
1976    phase.  All the parties of this protocol must be configured accordingly to
1977    understand the order of the backup routers.  It is not required that the
1978    backup server is actually an active server in the cell.  The backup router
1979    may be a redundant server in the cell that does not accept normal client
1980    connections at all.  It may be reserved purely for the backup purposes.
1981
1982    If also the first backup router is down as well and there is another
1983    backup router in the cell then it will start acting as the primary
1984    router as described above.
1985
1986
1987 3.14.1 Switching to Backup Router
1988
1989    When the primary router of the cell becomes unresponsive, for example
1990    by sending EOF to the connection, all the parties of this protocol MUST
1991    replace the old connection to the primary router with first configured
1992    backup router.  The backup router usually needs to do local modifications
1993    to its database in order to update all the information needed to maintain
1994    working routes.  The backup router must understand that clients that
1995    were originated from the primary router are now originated from some of
1996    the existing server connections and must update them accordingly.  It
1997    must also remove those clients that were owned by the primary router
1998    since those connections were lost when the primary router became
1999    unresponsive.
2000
2001    All the other parties of the protocol must also update their local
2002    database to understand that the route to the primary router will now go
2003    to the backup router.
2004
2005    Servers connected to the backup router MUST send SILC_PACKET_RESUME_ROUTER
2006    packet with type value 21, to indicate that the server will start using
2007    the backup router as primary router.  The backup router MUST NOT allow
2008    this action if it detects that primary is still up and running.  If
2009    backup router knows that primary is up and running it MUST send
2010    SILC_PACKET_FAILURE with type value 21 (4 bytes, MSB first order) back
2011    to the server.  The server then MUST NOT use the backup as primary
2012    router, but must try to establish connection back to the primary router.
2013    If the action is allowed type value 21 is sent back to the server from
2014    the backup router.  It is RECOMMENDED that implementations use the
2015
2016
2017
2018 Riikonen                                                       [Page 36]
2019 \f
2020 Internet Draft                                           15 January 2007
2021
2022
2023    SILC_COMMAND_PING command to detect whether primary router is responsive.
2024    If the backup router notices that the primary router is unresponsive
2025    it SHOULD NOT start sending data to server links before the server has
2026    sent the SILC_PACKET_RESUME_ROUTER with type value 21.
2027
2028    The servers connected to the backup router must then announce their
2029    clients, channels, channel users, channel user modes, channel modes,
2030    topics and other information to the backup router.  This is to assure
2031    that none of the important notify packets were lost during the switch
2032    to the backup router.  The backup router must check which of these
2033    announced entities it already has and distribute the new ones to the
2034    primary router.
2035
2036    The backup router too must announce its servers, clients, channels
2037    and other information to the new primary router.  The primary router
2038    of the backup router too must announce its information to the backup
2039    router.  Both must process only the ones they do not know about.  If
2040    any of the announced modes do not match then they are enforced in
2041    normal manner as defined in section 4.2.1 Announcing Clients, Channels
2042    and Servers.
2043
2044
2045 3.14.2 Resuming Primary Router
2046
2047    Usually the primary router is unresponsive only a short period of time
2048    and it is intended that the original router of the cell will resume
2049    its position as primary router when it comes back online.  The backup
2050    router that is now acting as primary router of the cell must constantly
2051    try to connect to the original primary router of the cell.  It is
2052    RECOMMENDED that it would try to reconnect in 30 second intervals to
2053    the primary router.
2054
2055    When the connection is established to the primary router the backup
2056    resuming protocol is executed.  The protocol is advanced as follows:
2057
2058      1. Backup router sends SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with type
2059         value 1 to the primary router that came back online.  The packet
2060         will indicate the primary router has been replaced by the backup
2061         router.  After sending the packet the backup router will announce
2062         all of its channels, channel users, modes etc. to the primary
2063         router.
2064
2065         If the primary knows that it has not been replaced (for example
2066         the backup itself disconnected from the primary router and thinks
2067         that it is now primary in the cell) the primary router send
2068         SILC_PACKET_FAILURE with the type value 1 (4 bytes, MSB first
2069         order) back to the backup router.  If backup receives this it
2070         MUST NOT continue with the backup resuming protocol.
2071
2072
2073
2074 Riikonen                                                       [Page 37]
2075 \f
2076 Internet Draft                                           15 January 2007
2077
2078
2079      2. Backup router sends SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with type
2080         value 1 to its current primary router to indicate that it will
2081         resign as being primary router.  Then, backup router sends the
2082         SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with type value 1 to all
2083         connected servers to also indicate that it will resign as being
2084         primary router.
2085
2086      3. Backup router also send SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with
2087         type value 1 to the router that is using the backup router
2088         currently as its primary router.
2089
2090      4. Any server and router that receives the SILC_PACKET_RESUME_ROUTER
2091         with type value 1 must reconnect immediately to the primary
2092         router of the cell that came back online.  After they have created
2093         the connection they MUST NOT use that connection as active primary
2094         route but still route all packets to the backup router.  After
2095         the connection is created they MUST send SILC_PACKET_RESUME_ROUTER
2096         with type value 2 back to the backup router.  The session ID value
2097         found in the first packet MUST be set in this packet.
2098
2099      5. Backup router MUST wait for all packets with type value 2 before
2100         it continues with the protocol.  It knows from the session ID values
2101         set in the packet when it has received all packets.  The session
2102         value should be different in all packets it has sent earlier.
2103         After the packets are received the backup router sends the
2104         SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with type value 3 to the
2105         primary router that came back online.  This packet will indicate
2106         that the backup router is now ready to resign as being primary
2107         router.  The session ID value in this packet MUST be the same as
2108         in the first packet sent to the primary router.  During this time
2109         the backup router must still route all packets it is receiving
2110         from server connections.
2111
2112      6. The primary router receives the packet and send the packet
2113         SILC_PACKET_RESUME_ROUTER with type value 4 to all connected servers
2114         including the backup router.  It also sends the packet with type
2115         value 4 to its primary router, and to the router that is using
2116         it as its primary router.  The Session ID value in these packets
2117         SHOULD be zero (0).
2118
2119      7. Any server and router that receives the SILC_PACKET_RESUME_ROUTER
2120         packet with type value 4 must switch their primary route to the new
2121         primary router and remove the route for the backup router, since
2122         it is no longer the primary router of the cell.  They must also
2123         update their local database to understand that the clients are
2124         not originated from the backup router but from the locally connected
2125         servers.  After that they MUST announce their channels, channel
2126         users, modes etc. to the primary router.  They MUST NOT use the
2127
2128
2129
2130 Riikonen                                                       [Page 38]
2131 \f
2132 Internet Draft                                           15 January 2007
2133
2134
2135         backup router connection after this and the connection is considered
2136         to be a passive connection.  The implementation SHOULD be able
2137         to disable the connection without closing the actual link.
2138
2139    After this protocol is executed the backup router is now again a normal
2140    server in the cell that has the backup link to the primary router.  The
2141    primary router feeds the router specific data again to the backup router.
2142    All server connections to the backup router are considered passive
2143    connections.
2144
2145    When the primary router of the cell comes back online and connects
2146    to its remote primary router, the remote primary router MUST send the
2147    SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet with type value 20 indicating that the
2148    connection is not allowed since the router has been replaced by an
2149    backup router in the cell.  The session ID value in this packet SHOULD be
2150    zero (0).  When the primary router receives this packet it MUST NOT use
2151    the connection as active connection but must understand that it cannot
2152    act as primary router in the cell, until the backup resuming protocol has
2153    been executed.
2154
2155    The following type values has been defined for SILC_PACKET_RESUME_ROUTER
2156    packet:
2157
2158      1    SILC_SERVER_BACKUP_START
2159      2    SILC_SERVER_BACKUP_START_CONNECTED
2160      3    SILC_SERVER_BACKUP_START_ENDING
2161      4    SILC_SERVER_BACKUP_START_RESUMED
2162      20   SILC_SERVER_BACKUP_START_REPLACED
2163      21   SILC_SERVER_BACKUP_START_USE
2164
2165    If any other value is found in the type field the packet MUST be
2166    discarded.  The SILC_PACKET_RESUME_ROUTER packet and its payload
2167    is defined in [SILC2].
2168
2169
2170 4 SILC Procedures
2171
2172    This section describes various SILC procedures such as how the
2173    connections are created and registered, how channels are created and
2174    so on.  The references [SILC2], [SILC3] and [SILC4] permeate this
2175    section's definitions.
2176
2177
2178 4.1 Creating Client Connection
2179
2180    This section describes the procedure when a client connects to SILC
2181    server.  When client connects to server the server MUST perform IP
2182    address lookup and reverse IP address lookup to assure that the origin
2183
2184
2185
2186 Riikonen                                                       [Page 39]
2187 \f
2188 Internet Draft                                           15 January 2007
2189
2190
2191    host really is who it claims to be.  Client, a host, connecting to server
2192    SHOULD have both valid IP address and fully qualified domain name (FQDN).
2193
2194    After that the client and server performs SILC Key Exchange protocol
2195    which will provide the key material used later in the communication.
2196    The key exchange protocol MUST be completed successfully before the
2197    connection registration may continue.  The SILC Key Exchange protocol
2198    is described in [SILC3].
2199
2200    Typical server implementation would keep a list of connections that it
2201    allows to connect to the server.  The implementation would check, for
2202    example, the connecting client's IP address from the connection list
2203    before the SILC Key Exchange protocol has been started.  The reason for
2204    this is that if the host is not allowed to connect to the server there
2205    is no reason to perform the key exchange protocol.
2206
2207    After successful key exchange protocol the client and server perform
2208    connection authentication protocol.  The purpose of the protocol is to
2209    authenticate the client connecting to the server.  Flexible
2210    implementation could also accept the client to connect to the server
2211    without explicit authentication.  However, if authentication is
2212    desired for a specific client it may be based on passphrase or
2213    public key authentication.  If authentication fails the connection
2214    MUST be terminated.  The connection authentication protocol is described
2215    in [SILC3].
2216
2217    After successful key exchange and authentication protocol the client
2218    MUST register itself by sending SILC_PACKET_NEW_CLIENT packet to the
2219    server.  This packet includes various information about the client
2220    that the server uses to register the client.  Server registers the
2221    client and sends SILC_PACKET_NEW_ID to the client which includes the
2222    created Client ID that the client MUST start using after that.  After
2223    that all SILC packets from the client MUST have the Client ID as the
2224    Source ID in the SILC Packet Header, described in [SILC2].
2225
2226    Client MUST also get the server's Server ID that is to be used as
2227    Destination ID in the SILC Packet Header when communicating with
2228    the server (for example when sending commands to the server).  The
2229    ID may be resolved in two ways.  Client can take the ID from an
2230    previously received packet from server that MUST include the ID,
2231    or to send SILC_COMMAND_INFO command and receive the Server ID as
2232    command reply.
2233
2234    Server MAY choose not to use the information received in the
2235    SILC_PACKET_NEW_CLIENT packet.  For example, if public key or
2236    certificate were used in the authentication, server MAY use that
2237    information rather than what it received from client.  This is a suitable
2238    way to get the true information about client if it is available.
2239
2240
2241
2242 Riikonen                                                       [Page 40]
2243 \f
2244 Internet Draft                                           15 January 2007
2245
2246
2247    The nickname of client is initially set to the username sent in the
2248    SILC_PACKET_NEW_CLIENT packet.  User may set the nickname to something
2249    more desirable by sending SILC_COMMAND_NICK command.  However, this is
2250    not required as part of registration process.
2251
2252    Server MUST also distribute the information about newly registered
2253    client to its router (or if the server is router, to all routers in
2254    the SILC network).  More information about this in [SILC2].
2255
2256    Router server MUST also check whether some client in the local cell
2257    is watching for the nickname this new client has, and send the
2258    SILC_NOTIFY_TYPE_WATCH to the watcher.
2259
2260
2261 4.2 Creating Server Connection
2262
2263    This section describes the procedure when server connects to its
2264    router (or when router connects to other router, the cases are
2265    equivalent).  The procedure is very much alike to when a client
2266    connects to the server thus it is not repeated here.
2267
2268    One difference is that server MUST perform connection authentication
2269    protocol with proper authentication.  A proper authentication is based
2270    on passphrase authentication or public key authentication based on
2271    digital signatures.
2272
2273    After server and router have successfully performed the key exchange
2274    and connection authentication protocol, the server MUST register itself
2275    to the router by sending SILC_PACKET_NEW_SERVER packet.  This packet
2276    includes the server's Server ID that it has created by itself and
2277    other relevant information about the server.  The router receiving the
2278    ID MUST verify that the IP address in the Server ID is same as the
2279    server's real IP address.
2280
2281    After router has received the SILC_PACKET_NEW_SERVER packet it
2282    distributes the information about newly registered server to all routers
2283    in the SILC network.  More information about this is in [SILC2].
2284
2285    As the client needed to resolve the destination ID this MUST be done by
2286    the server that connected to the router, as well.  The way to resolve it
2287    is to get the ID from previously received packet.  The server MAY also
2288    use SILC_COMMAND_INFO command to resolve the ID.  Server MUST also start
2289    using its own Server ID as Source ID in SILC Packet Header and the
2290    router's Server ID as Destination when communicating with the router.
2291
2292
2293
2294
2295
2296
2297
2298 Riikonen                                                       [Page 41]
2299 \f
2300 Internet Draft                                           15 January 2007
2301
2302
2303 4.2.1 Announcing Clients, Channels and Servers
2304
2305    After server or router has connected to the remote router, and it already
2306    has connected clients and channels it MUST announce them to the router.
2307    If the server is router server, also all the local servers in the cell
2308    MUST be announced.
2309
2310    All clients are announced by compiling a list of ID Payloads into the
2311    SILC_PACKET_NEW_ID packet.  All channels are announced by compiling a
2312    list of Channel Payloads into the SILC_PACKET_NEW_CHANNEL packet.
2313    Channels' mode, founder public key, channel public keys, and other
2314    channel mode specific data is announced by sending the
2315    SILC_NOTIFY_TYPE_CMODE_CHANGE notify list.
2316
2317    The channel public keys that are announced are compiled in Argument
2318    List Payload where the argument type is 0x03, and each argument is
2319    Public Key Payload containing one public key or certificate.
2320
2321    Also, the channel users on the channels must be announced by compiling
2322    a list of Notify Payloads with the SILC_NOTIFY_TYPE_JOIN notify type
2323    into the SILC_PACKET_NOTIFY packet.  The users' modes on the channel
2324    must also be announced by compiling list of Notify Payloads with the
2325    SILC_NOTIFY_TYPE_CUMODE_CHANGE notify type into the SILC_PACKET_NOTIFY
2326    packet.
2327
2328    The router MUST also announce the local servers by compiling list of
2329    ID Payloads into the SILC_PACKET_NEW_ID packet.
2330
2331    Also, clients' modes (user modes in SILC) MUST be announced.  This is
2332    done by compiling a list of Notify Payloads with SILC_NOTIFY_UMODE_CHANGE
2333    notify type into the SILC_PACKET_NOTIFY packet.  Also, channels' topics
2334    MUST be announced by compiling a list of Notify Payloads with the
2335    SILC_NOTIFY_TOPIC_SET notify type into the SILC_PACKET_NOTIFY packet.
2336    Also, channel's invite and ban lists MUST be announced by compiling list
2337    of Notify Payloads with the SILC_NOTIFY_TYPE_INVITE and
2338    SILC_NOTIFY_TYPE_BAN notify types, respectively, into the
2339    SILC_PACKET_NOTIFY packet.
2340
2341    The router which receives these lists MUST process them and broadcast
2342    the packets to its primary router.  When processing the announced channels
2343    and channel users the router MUST check whether a channel exists already
2344    with the same name.  If channel exists with the same name it MUST check
2345    whether the Channel ID is different.  If the Channel ID is different the
2346    router MUST send the notify type SILC_NOTIFY_TYPE_CHANNEL_CHANGE to the
2347    server to force the channel ID change to the ID the router has.  If the
2348    mode of the channel is different the router MUST send the notify type
2349    SILC_NOTIFY_TYPE_CMODE_CHANGE to the server to force the mode change
2350    to the mode that the router has.
2351
2352
2353
2354 Riikonen                                                       [Page 42]
2355 \f
2356 Internet Draft                                           15 January 2007
2357
2358
2359    The router MUST also generate new channel key and distribute it to the
2360    channel.  The key MUST NOT be generated if the SILC_CMODE_PRIVKEY mode
2361    is set.
2362
2363    If the channel has a channel founder already on the router, the router
2364    MUST send the notify type SILC_NOTIFY_TYPE_CUMODE_CHANGE to the server
2365    to force the mode change for the channel founder on the server.  The
2366    channel founder privileges MUST be removed on the server.
2367
2368    If the channel public keys are already set on the on router, the router
2369    MUST ignore the received channel public key list and send the notify
2370    type SILC_NOTIFY_TYPE_CUMODE_CHANGE to the server which includes the
2371    channel public key list that is on router.  The server MUST change the
2372    list to the one it receives from router.
2373
2374    The router processing the channels MUST also compile a list of
2375    Notify Payloads with the SILC_NOTIFY_TYPE_JOIN notify type into the
2376    SILC_PACKET_NOTIFY and send the packet to the server.  This way the
2377    server (or router) will receive the clients on the channel that
2378    the router has.
2379
2380
2381 4.3 Joining to a Channel
2382
2383    This section describes the procedure when client joins to a channel.
2384    Client joins to channel by sending command SILC_COMMAND_JOIN to the
2385    server.  If the receiver receiving join command is normal server the
2386    server MUST check its local list whether this channel already exists
2387    locally.  This would indicate that some client connected to the server
2388    has already joined to the channel.  If this is the case, the client is
2389    joined to the channel, new channel key is created and information about
2390    newly joined channel is sent to the router.  The router is informed
2391    by sending SILC_NOTIFY_TYPE_JOIN notify type.  The notify type MUST
2392    also be sent to the local clients on the channel.  The new channel key
2393    is also sent to the router and to local clients on the channel.
2394
2395    If the channel does not exist in the local list the client's command
2396    MUST be sent to the router which will then perform the actual joining
2397    procedure.  When server receives the reply to the command from the
2398    router it MUST be sent to the client which sent the command originally.
2399    Server will also receive the channel key from the server that it MUST
2400    send to the client which originally requested the join command.  The
2401    server MUST also save the channel key.
2402
2403    If the receiver of the join command is router it MUST first check its
2404    local list whether anyone in the cell has already joined to the channel.
2405    If this is the case, the client is joined to the channel and reply is
2406    sent to the client.  If the command was sent by server the command reply
2407
2408
2409
2410 Riikonen                                                       [Page 43]
2411 \f
2412 Internet Draft                                           15 January 2007
2413
2414
2415    is sent to the server which sent it.  Then the router MUST also create
2416    new channel key and distribute it to all clients on the channel and
2417    all servers that have clients on the channel.  Router MUST also send
2418    the SILC_NOTIFY_TYPE_JOIN notify type to local clients on the channel
2419    and to local servers that have clients on the channel.
2420
2421    If the channel does not exist on the router's local list it MUST
2422    check the global list whether the channel exists at all.  If it does
2423    the client is joined to the channel as described previously.  If
2424    the channel does not exist the channel is created and the client
2425    is joined to the channel.  The channel key is also created and
2426    distributed as previously described.  The client joining to the created
2427    channel is made automatically channel founder and both channel founder
2428    and channel operator privileges are set for the client.
2429
2430    If the router created the channel in the process, information about the
2431    new channel MUST be broadcast to all routers.  This is done by
2432    broadcasting SILC_PACKET_NEW_CHANNEL packet to the router's primary
2433    route.  When the router joins the client to the channel it MUST also
2434    send information about newly joined client to all routers in the SILC
2435    network.  This is done by broadcasting the SILC_NOTIFY_TYPE_JOIN notify
2436    type to the router's primary route.
2437
2438    It is important to note that new channel key is created always when
2439    new client joins to channel, whether the channel has existed previously
2440    or not.  This way the new client on the channel is not able to decrypt
2441    any of the old traffic on the channel.  Client which receives the reply to
2442    the join command MUST start using the received Channel ID in the channel
2443    message communication thereafter.  Client also receives the key for the
2444    channel in the command reply.  Note that the channel key is never
2445    generated or distributed if the SILC_CMODE_PRIVKEY mode is set.
2446
2447
2448 4.4 Channel Key Generation
2449
2450    Channel keys are created by router which creates the channel by taking
2451    enough randomness from cryptographically strong random number generator.
2452    The key is generated always when channel is created, when new client
2453    joins a channel and after the key has expired.  Key could expire for
2454    example in an hour.
2455
2456    The key MUST also be re-generated whenever some client leaves a channel.
2457    In this case the key is created from scratch by taking enough randomness
2458    from the random number generator.  After that the key is distributed to
2459    all clients on the channel.  However, channel keys are cell specific thus
2460    the key is created only on the cell where the client, which left the
2461    channel, exists.  While the server or router is creating the new channel
2462    key, no other client may join to the channel.  Messages that are sent
2463
2464
2465
2466 Riikonen                                                       [Page 44]
2467 \f
2468 Internet Draft                                           15 January 2007
2469
2470
2471    while creating the new key are still processed with the old key.  After
2472    server has sent the SILC_PACKET_CHANNEL_KEY packet client MUST start
2473    using the new key.  If server creates the new key the server MUST also
2474    send the new key to its router.  See [SILC2] for more information about
2475    how channel messages must be encrypted and decrypted when router is
2476    processing them.
2477
2478    If the key changes very often due to joining traffic on the channel it
2479    is RECOMMENDED that client implementation would cache some of the old
2480    channel keys for short period of time so that it is able to decrypt all
2481    channel messages it receives.  It is possible that on a heavy traffic
2482    channel a message encrypted with channel key that was just changed
2483    is received by client after the new key was set into use.  This is
2484    possible because not all clients may receive the new key at the same
2485    time, and may still be sending messages encrypted with the old key.
2486
2487    When client receives the SILC_PACKET_CHANNEL_KEY packet with the
2488    Channel Key Payload it MUST process the key data to create encryption
2489    and decryption key, and to create the MAC key that is used to compute
2490    the MACs of the channel messages.  The processing is as follows:
2491
2492      channel_key  = raw key data
2493      MAC key      = hash(raw key data)
2494
2495    The raw key data is the key data received in the Channel Key Payload.
2496    It is used for both encryption and decryption.  The hash() is the hash
2497    function used with the HMAC of the channel.  Note that the server also
2498    MUST save the channel key.
2499
2500
2501 4.5 Private Message Sending and Reception
2502
2503    Private messages are sent point to point.  Client explicitly destine
2504    a private message to specific client that is delivered to only to that
2505    client.  No other client may receive the private message.  The receiver
2506    of the private message is destined in the SILC Packet Header as in any
2507    other packet as well.  The Source ID in the SILC Packet Header MUST be
2508    the ID of the sender of the message.
2509
2510    If the sender of a private message does not know the receiver's Client
2511    ID, it MUST resolve it from server.  There are two ways to resolve the
2512    client ID from server; it is RECOMMENDED that client implementations
2513    send SILC_COMMAND_IDENTIFY command to receive the Client ID.  Client
2514    MAY also send SILC_COMMAND_WHOIS command to receive the Client ID.
2515    If the sender has received earlier a private message from the receiver
2516    it should have cached the Client ID from the SILC Packet Header.
2517
2518    If server receives a private message packet which includes invalid
2519
2520
2521
2522 Riikonen                                                       [Page 45]
2523 \f
2524 Internet Draft                                           15 January 2007
2525
2526
2527    destination Client ID the server MUST send SILC_NOTIFY_TYPE_ERROR
2528    notify to the client with error status indicating that such Client ID
2529    does not exist.
2530
2531    See [SILC2] for description of private message encryption and decryption
2532    process.
2533
2534
2535 4.6 Private Message Key Generation
2536
2537    Private message MAY be protected with a key generated by the client.
2538    One way to generate private message key is to use static or pre-shared
2539    keys in the client implementation.  Client that wants to indicate other
2540    client on the network that a private message key should be set, the
2541    client MAY send SILC_PACKET_PRIVATE_MESSAGE_KEY packet to indicate this.
2542    The actual key material has to be transferred outside the SILC network,
2543    or it has to be pre-shared key.  The client receiving this packet knows
2544    that the sender wishes to use private message key in private message
2545    communication.  In case of static or pre-shared keys the IV used in
2546    the encryption SHOULD be chosen randomly.  Sending the
2547    SILC_PACKET_PRIVATE_MESSAGE_KEY is not mandatory, and clients may
2548    naturally agree to use a key without sending the packet.
2549
2550    Another choice to use private message keys is to negotiate fresh key
2551    material by performing the Key Agreement.  The SILC_PACKET_KEY_AGREEMENT
2552    packet MAY be used to negotiate the fresh key material.  In this case
2553    the resulting key material is used to secure the private messages.
2554    Also, the IV used in encryption is used as defined in [SILC3], unless
2555    otherwise stated by the encryption mode used.  By performing Key
2556    Agreement the clients can also negotiate the cipher and HMAC to be used
2557    in the private message encryption and to negotiate additional security
2558    parameters.  The actual Key Agreement [SILC2] is performed by executing
2559    the SILC Key Exchange protocol [SILC3], peer to peer.  Because of NAT
2560    devices in the network, it might be impossible to perform the Key
2561    Agreement.  In this case using static or pre-shared key and sending the
2562    SILC_PACKET_PRIVATE_MESSAGE_KEY to indicate the use of a private message
2563    key is a working alternative.
2564
2565    If the key is pre-shared key or other key material not generated by
2566    Key Agreement, then the key material SHOULD be processed as defined
2567    in [SILC3].  In the processing, however, the HASH, as defined in [SILC3]
2568    MUST be ignored.  After processing the key material it is employed as
2569    defined in [SILC3].  If the SILC_PACKET_PRIVATE_MESSAGE_KEY was sent,
2570    then it defines the cipher and HMAC to be used.  The hash algorithm to be
2571    used in the key material processing is the one that HMAC algorithm is
2572    defined to use.  If the SILC_PACKET_PRIVATE_MESSAGE_KEY was not sent at
2573    all, then the hash algorithm to be used SHOULD be SHA1.  In this case
2574    also, implementations SHOULD use the SILC protocol's mandatory cipher
2575
2576
2577
2578 Riikonen                                                       [Page 46]
2579 \f
2580 Internet Draft                                           15 January 2007
2581
2582
2583    and HMAC in private message encryption.
2584
2585
2586 4.7 Channel Message Sending and Reception
2587
2588    Channel messages are delivered to a group of users.  The group forms a
2589    channel and all clients on the channel receives messages sent to the
2590    channel.  The Source ID in the SILC Packet Header MUST be the ID
2591    of the sender of the message.
2592
2593    Channel messages are destined to a channel by specifying the Channel ID
2594    as Destination ID in the SILC Packet Header.  The server MUST then
2595    distribute the message to all clients, except to the original sender,
2596    on the channel by sending the channel message destined explicitly to a
2597    client on the channel.  However, the Destination ID MUST still remain
2598    as the Channel ID.
2599
2600    If server receives a channel message packet which includes invalid
2601    destination Channel ID the server MUST send SILC_NOTIFY_TYPE_ERROR
2602    notify to the sender with error status indicating that such Channel ID
2603    does not exist.
2604
2605    See the [SILC2] for description of channel message routing for router
2606    servers, and channel message encryption and decryption process.
2607
2608
2609 4.8 Session Key Regeneration
2610
2611    Session keys MUST be regenerated periodically, say, once in an hour.
2612    The re-key process is started by sending SILC_PACKET_REKEY packet to
2613    other end, to indicate that re-key must be performed.  The initiator
2614    of the connection SHOULD initiate the re-key.
2615
2616    If perfect forward secrecy (PFS) flag was selected in the SILC Key
2617    Exchange protocol [SILC3] the re-key MUST cause new key exchange with
2618    SKE protocol.  In this case the protocol is secured with the old key
2619    and the protocol results to new key material.  See [SILC3] for more
2620    information.  After the SILC_PACKET_REKEY packet is sent the sender
2621    will perform the SKE protocol.
2622
2623    If PFS flag was set the resulted key material is processed as described
2624    in the section Processing the Key Material in [SILC3].  The difference
2625    with re-key in the processing is that the initial data for the hash
2626    function is just the resulted key material and not the HASH as it
2627    is not computed at all with re-key.  Other than that, the key processing
2628    it equivalent to normal SKE negotiation.
2629
2630    If PFS flag was not set, which is the default case, then re-key is done
2631
2632
2633
2634 Riikonen                                                       [Page 47]
2635 \f
2636 Internet Draft                                           15 January 2007
2637
2638
2639    without executing SKE protocol.  In this case, the new key is created by
2640    providing the current sending encryption key to the SKE protocol's key
2641    processing function.  The process is described in the section Processing
2642    the Key Material in [SILC3].  The difference in the processing is that
2643    the initial data for the hash function is the current sending encryption
2644    key and not the SKE's KEY and HASH values.  Other than that, the key
2645    processing is equivalent to normal SKE negotiation.
2646
2647    After both parties have regenerated the session key, both MUST send
2648    SILC_PACKET_REKEY_DONE packet to each other.  These packets are still
2649    secured with the old key.  After these packets, the subsequent packets
2650    MUST be protected with the new key.  Note that, in case SKE was performed
2651    again the SILC_PACKET_SUCCESS is not sent.  The SILC_PACKET_REKEY_DONE
2652    is sent in its stead.
2653
2654
2655 4.9 Command Sending and Reception
2656
2657    Client usually sends the commands in the SILC network.  In this case
2658    the client simply sends the command packet to server and the server
2659    processes it and replies with command reply packet.  See the [SILC4]
2660    for detailed description of all commands.
2661
2662    However, if the server is not able to process the command, it is sent to
2663    the server's router.  This is case for example with commands such as
2664    SILC_COMMAND_JOIN and SILC_COMMAND_WHOIS commands.  However, there are
2665    other commands as well [SILC4].  For example, if client sends the WHOIS
2666    command requesting specific information about some client the server must
2667    send the WHOIS command to router so that all clients in SILC network are
2668    searched.  The router, on the other hand, sends the WHOIS command further
2669    to receive the exact information about the requested client.  The WHOIS
2670    command travels all the way to the server which owns the client and it
2671    replies with command reply packet.  Finally, the server which sent the
2672    command receives the command reply and it must be able to determine which
2673    client sent the original command.  The server then sends command reply to
2674    the client.  Implementations should have some kind of cache to handle, for
2675    example, WHOIS information.  Servers and routers along the route could all
2676    cache the information for faster referencing in the future.
2677
2678    The commands sent by server may be sent hop by hop until someone is able
2679    to process the command.  However, it is preferred to destine the command
2680    as precisely as it is possible.  In this case, other routers en route
2681    MUST route the command packet by checking the true sender and true
2682    destination of the packet.  However, servers and routers MUST NOT route
2683    command reply packets to clients coming from other servers.  Client
2684    MUST NOT accept command reply packet originated from anyone else but
2685    from its own server.
2686
2687
2688
2689
2690 Riikonen                                                       [Page 48]
2691 \f
2692 Internet Draft                                           15 January 2007
2693
2694
2695 4.10 Closing Connection
2696
2697    When remote client connection is closed the server MUST send the notify
2698    type SILC_NOTIFY_TYPE_SIGNOFF to its primary router and to all channels
2699    the client was joined.  The server MUST also save the client's information
2700    for a period of time for history purposes.
2701
2702    When remote server or router connection is closed the server or router
2703    MUST also remove all the clients that was behind the server or router
2704    from the SILC Network.  The server or router MUST also send the notify
2705    type SILC_NOTIFY_TYPE_SERVER_SIGNOFF to its primary router and to all
2706    local clients that are joined on the same channels with the remote
2707    server's or router's clients.
2708
2709    Router server MUST also check whether some client in the local cell
2710    is watching for the nickname this client has, and send the
2711    SILC_NOTIFY_TYPE_WATCH to the watcher, unless the client which left
2712    the network has the SILC_UMODE_REJECT_WATCHING user mode set.
2713
2714
2715 4.11 Detaching and Resuming a Session
2716
2717    SILC protocol provides a possibility for a client to detach itself from
2718    the network without actually signing off from the network.  The client
2719    connection to the server is closed but the client remains as valid client
2720    in the network.  The client may then later resume its session back from
2721    any server in the network.
2722
2723    When client wishes to detach from the network it MUST send the
2724    SILC_COMMAND_DETACH command to its server.  The server then MUST set
2725    SILC_UMODE_DETACHED mode to the client and send SILC_NOTIFY_UMODE_CHANGE
2726    notify to its primary router, which then MUST broadcast it further
2727    to other routers in the network.  This user mode indicates that the
2728    client is detached from the network.  Implementations MUST NOT use
2729    the SILC_UMODE_DETACHED flag to determine whether a packet can be sent
2730    to the client.  All packets MUST still be sent to the client even if
2731    client is detached from the network.  Only the server that originally
2732    had the active client connection is able to make the decision after it
2733    notices that the network connection is not active.  In this case the
2734    default case is to discard the packet.
2735
2736    The SILC_UMODE_DETACHED flag cannot be set by client itself directly
2737    with SILC_COMMAND_UMODE command, but only implicitly by sending the
2738    SILC_COMMAND_DETACH command.  The flag also cannot be unset by the
2739    client, server or router with SILC_COMMAND_UMODE command, but only
2740    implicitly by sending and receiving the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT
2741    packet.
2742
2743
2744
2745
2746 Riikonen                                                       [Page 49]
2747 \f
2748 Internet Draft                                           15 January 2007
2749
2750
2751    When the client wishes to resume its session in the SILC Network it
2752    connects to a server in the network, which MAY also be a different
2753    from the original server, and performs normal procedures regarding
2754    creating a connection as described in section 4.1.  After the SKE
2755    and the Connection Authentication protocols has been successfully
2756    completed the client MUST NOT send SILC_PACKET_NEW_CLIENT packet, but
2757    MUST send SILC_PACKET_RESUME_CLIENT packet.  This packet is used to
2758    perform the resuming procedure.  The packet MUST include the detached
2759    client's Client ID, which the client must know.  It also includes
2760    Authentication Payload which includes signature computed with the
2761    client's private key.  The signature is computed as defined in the
2762    section 3.9.1.  Thus, the authentication method MUST be based in
2763    public key authentication.
2764
2765    When server receive the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT packet it MUST
2766    do the following:  Server checks that the Client ID is valid client
2767    and that it has the SILC_UMODE_DETACHED mode set.  Then it verifies
2768    the Authentication Payload with the detached client's public key.
2769    If it does not have the public key it retrieves it by sending
2770    SILC_COMMAND_GETKEY command to the server that has the public key from
2771    the original client connection.  The server MUST NOT use the public
2772    key received in the SKE protocol for this connection.  If the
2773    signature is valid the server unsets the SILC_UMODE_DETACHED flag,
2774    and sends the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT packet to its primary router.
2775    The routers MUST broadcast the packet and unset the SILC_UMODE_DETACHED
2776    flag when the packet is received.  If the server is router server it
2777    also MUST send the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT packet to the original
2778    server whom owned the detached client.
2779
2780    The servers and routers that receives the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT
2781    packet MUST know whether the packet already has been received for
2782    the client.  It is a protocol error to attempt to resume the client
2783    session from more than one server.  The implementations could set
2784    internal flag that indicates that the client is resumed.  If router
2785    receive SILC_PACKET_RESUME_CLIENT packet for client that is already
2786    resumed the client MUST be killed from the network.  This would
2787    indicate that the client is attempting to resume the session more
2788    than once which is a protocol error.  In this case the router sends
2789    SILC_NOTIFY_TYPE_KILLED to the client.  All routers that detect
2790    the same situation MUST also send the notify for the client.
2791
2792    The servers and routers that receive the SILC_PACKET_RESUME_CLIENT
2793    must also understand that the client may not be found behind the
2794    same server that it originally came from.  They must update their
2795    caches according to this.  The server that now owns the client session
2796    MUST check whether the Client ID of the resumed client is based
2797    on the server's Server ID.  If it is not it creates a new Client
2798    ID and send SILC_NOTIFY_TYPE_NICK_CHANGE to the network.  It MUST
2799
2800
2801
2802 Riikonen                                                       [Page 50]
2803 \f
2804 Internet Draft                                           15 January 2007
2805
2806
2807    also send the channel keys of all channels that the client has
2808    joined to the client since it does not have them.  Whether the
2809    Client ID was changed or not the server MUST send SILC_PACKET_NEW_ID
2810    packet to the client.  Only after this is the client resumed back
2811    to the network and may start sending packets and messages.
2812
2813    It is also possible that the server did not know about the global
2814    channels before the client resumed.  In this case it joins the client
2815    to the channels, generates new channel keys and distributes the keys
2816    to the channels as described in section 4.4.
2817
2818    It is an implementation issue for how long servers keep detached client
2819    sessions.  It is RECOMMENDED that the detached sessions would be
2820    persistent as long as the server is running.
2821
2822
2823
2824 4.12 UDP/IP Connections
2825
2826    SILC protocol allows the use of UDP/IP instead of TCP/IP.  There may be
2827    many reasons to use UDP, such as video and audio conferencing might
2828    be more efficient with UDP.
2829
2830    When UDP/IP is used, in the SILC Key Exchange protocol the IV Included
2831    flag MUST be set and the first 16-bits of the Cookie field in the Key
2832    Exchange Start Payload MUST include the port that the other end will use
2833    as the SILC session port.  The port is in MSB first order.  Both initiator
2834    and responder will set the port they are going to use and all packets
2835    after the SKE has been completed with the SILC_PACKET_SUCCESS packet MUST
2836    be sent to the specified port.  Initiator will send them to the port
2837    responder specified and vice versa.  When verifying the cookie for
2838    modifications the first two bytes are to be ignored in case IV Included
2839    flag has been set.
2840
2841    The default SILC port or port where the SILC server is listenning for
2842    incoming packets is used only during initial key exchange protocol.  After
2843    SKE has been completed all packets are sent to the specified ports,
2844    including connection authentication packets and rekey packets even when
2845    PFS is used in rekey.
2846
2847    Changing the ports during SILC session is possible only by first detaching
2848    from the server (with client-server connections) and then performing the
2849    SILC Key Exchange protocol from the beginning and resuming the detached
2850    session.
2851
2852    Since the UDP is unreliable transport the SKE packets may not arrive to
2853    the recipient.  Implementation should support retransmission of SKE
2854    packets by using exponential backoff algorithm.  Also other SILC packets
2855
2856
2857
2858 Riikonen                                                       [Page 51]
2859 \f
2860 Internet Draft                                           15 January 2007
2861
2862
2863    such as messages may drop en route.  With message packets only way to
2864    assure reliable delivery is to use message acking and retransmit the
2865    message by using for example exponential backoff algorithm.  With SKE
2866    packets the initial timeout value should be no more than 1000
2867    milliseconds.  With message packets the initial timeout value should be
2868    around 5000 milliseconds.
2869
2870
2871 5 Security Considerations
2872
2873    Security is central to the design of this protocol, and these security
2874    considerations permeate the specification.  Common security considerations
2875    such as keeping private keys truly private and using adequate lengths for
2876    symmetric and asymmetric keys must be followed in order to maintain the
2877    security of this protocol.
2878
2879    Special attention must also be paid to the servers and routers that are
2880    running the SILC service.  The SILC protocol's security depends greatly
2881    on the security and the integrity of the servers and administrators that
2882    are running the service.  It is recommended that some form of registration
2883    is required by the server and router administrator prior to acceptance to
2884    the SILC Network.  Even though the SILC protocol is secure in a network
2885    of mutual distrust between clients, servers, routers and administrators
2886    of the servers, the client should be able to trust the servers they are
2887    using if they wish to do so.
2888
2889    It however must be noted that if the client requires absolute security
2890    by not trusting any of the servers or routers in the SILC Network, it can
2891    be accomplished by negotiating private secret keys outside the SILC
2892    Network, either using SKE or some other key exchange protocol, or to use
2893    some other external means for distributing the keys.  This applies for
2894    all messages, private messages and channel messages.
2895
2896    It is important to note that SILC, like any other security protocol, is
2897    not a foolproof system; the SILC servers and routers could very well be
2898    compromised.  However, to provide an acceptable level of security and
2899    usability for end users, the protocol uses many times session keys or
2900    other keys generated by the servers to secure the messages.  This is an
2901    intentional design feature to allow ease of use for end users.  This way
2902    the network is still usable, and remains encrypted even if the external
2903    means of distributing the keys is not working.  The implementation,
2904    however, may like to not follow this design feature, and may always
2905    negotiate the keys outside SILC network.  This is an acceptable solution
2906    and many times recommended.  The implementation still must be able to
2907    work with the server generated keys.
2908
2909    If this is unacceptable for the client or end user, the private keys
2910    negotiated outside the SILC Network should always be used.  In the end
2911
2912
2913
2914 Riikonen                                                       [Page 52]
2915 \f
2916 Internet Draft                                           15 January 2007
2917
2918
2919    it is the implementor's choice whether to negotiate private keys by
2920    default or whether to use the keys generated by the servers.
2921
2922    It is also recommended that router operators in the SILC Network would
2923    form a joint forum to discuss the router and SILC Network management
2924    issues.  Also, router operators along with the cell's server operators
2925    should have a forum to discuss the cell management issues.
2926
2927
2928 6 References
2929
2930    [SILC2]      Riikonen, P., "SILC Packet Protocol", Internet Draft,
2931                 January 2007.
2932
2933    [SILC3]      Riikonen, P., "SILC Key Exchange and Authentication
2934                 Protocols", Internet Draft, January 2007.
2935
2936    [SILC4]      Riikonen, P., "SILC Commands", Internet Draft, January 2007.
2937
2938    [IRC]        Oikarinen, J., and Reed D., "Internet Relay Chat Protocol",
2939                 RFC 1459, May 1993.
2940
2941    [IRC-ARCH]   Kalt, C., "Internet Relay Chat: Architecture", RFC 2810,
2942                 April 2000.
2943
2944    [IRC-CHAN]   Kalt, C., "Internet Relay Chat: Channel Management", RFC
2945                 2811, April 2000.
2946
2947    [IRC-CLIENT] Kalt, C., "Internet Relay Chat: Client Protocol", RFC
2948                 2812, April 2000.
2949
2950    [IRC-SERVER] Kalt, C., "Internet Relay Chat: Server Protocol", RFC
2951                 2813, April 2000.
2952
2953    [SSH-TRANS]  Ylonen, T., et al, "SSH Transport Layer Protocol",
2954                 Internet Draft.
2955
2956    [PGP]        Callas, J., et al, "OpenPGP Message Format", RFC 2440,
2957                 November 1998.
2958
2959    [SPKI]       Ellison C., et al, "SPKI Certificate Theory", RFC 2693,
2960                 September 1999.
2961
2962    [PKIX-Part1] Housley, R., et al, "Internet X.509 Public Key
2963                 Infrastructure, Certificate and CRL Profile", RFC 2459,
2964                 January 1999.
2965
2966    [Schneier]   Schneier, B., "Applied Cryptography Second Edition",
2967
2968
2969
2970 Riikonen                                                       [Page 53]
2971 \f
2972 Internet Draft                                           15 January 2007
2973
2974
2975                 John Wiley & Sons, New York, NY, 1996.
2976
2977    [Menezes]    Menezes, A., et al, "Handbook of Applied Cryptography",
2978                 CRC Press 1997.
2979
2980    [OAKLEY]     Orman, H., "The OAKLEY Key Determination Protocol",
2981                 RFC 2412, November 1998.
2982
2983    [ISAKMP]     Maughan D., et al, "Internet Security Association and
2984                 Key Management Protocol (ISAKMP)", RFC 2408, November
2985                 1998.
2986
2987    [IKE]        Harkins D., and Carrel D., "The Internet Key Exchange
2988                 (IKE)", RFC 2409, November 1998.
2989
2990    [HMAC]       Krawczyk, H., "HMAC: Keyed-Hashing for Message
2991                 Authentication", RFC 2104, February 1997.
2992
2993    [PKCS1]      Kalinski, B., and Staddon, J., "PKCS #1 RSA Cryptography
2994                 Specifications, Version 2.0", RFC 2437, October 1998.
2995
2996    [RFC2119]    Bradner, S., "Key Words for use in RFCs to Indicate
2997                 Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
2998
2999    [RFC3629]    Yergeau, F., "UTF-8, a transformation format of ISO
3000                 10646", RFC 3629, November 2003.
3001
3002    [RFC1321]    Rivest R., "The MD5 Message-Digest Algorithm", RFC 1321,
3003                 April 1992.
3004
3005    [RFC3174]    Eastlake, F., et al., "US Secure Hash Algorithm 1 (SHA1)",
3006                 RFC 3174, September 2001.
3007
3008    [PKCS7]      Kalinski, B., "PKCS #7: Cryptographic Message Syntax,
3009                 Version 1.5", RFC 2315, March 1998.
3010
3011    [RFC2253]    Wahl, M., et al., "Lightweight Directory Access Protocol
3012                 (v3): UTF-8 String Representation of Distinguished Names",
3013                 RFC 2253, December 1997.
3014
3015    [RFC3454]    Hoffman, P., et al., "Preparation of Internationalized
3016                 Strings ("stringprep")", RFC 3454, December 2002.
3017
3018    [SHA256]     Eastlake 3rd, D., et al., "US Secure Hash Algorithms (SHA
3019                 and HMAC-SHA)", RFC 4634, July 2006.
3020
3021
3022
3023
3024
3025
3026 Riikonen                                                       [Page 54]
3027 \f
3028 Internet Draft                                           15 January 2007
3029
3030
3031 7 Author's Address
3032
3033    Pekka Riikonen
3034    Helsinki
3035    Finland
3036
3037    EMail: priikone@iki.fi
3038
3039
3040 Appendix A
3041
3042    This appendix defines the stringprep [RFC3454] profile for string
3043    identifiers in SILC protocol.  Compliant implementation MUST use this
3044    profile to prepare the identifier strings in the SILC protocol.  The
3045    profile defines the following as required by [RFC3454].
3046
3047    - Intended applicability of the profile:  the following identifiers in
3048      the SILC Protocol;  nicknames, usernames, server names, hostnames,
3049      service names, algorithm names and other security property names [SILC3],
3050      and SILC Public Key name.
3051
3052    - The character repertoire that is the input and output to
3053      stringprep:  Unicode 3.2 with the list of unassigned code points
3054      being the Table A.1, as defined in [RFC3454].
3055
3056    - The mapping tables used:  the following tables are used, in order,
3057      as defined in [RFC3454].
3058
3059        Table B.1
3060        Table B.2
3061
3062      The mandatory case folding is done using the Table B.2 which includes
3063      the characters for the normalization form KC.
3064
3065    - The Unicode normalization used:  the Unicode normalization form
3066      KC is used, as defined in [RFC3454].
3067
3068    - The prohibited characters as output:  the following tables are used
3069      to prohibit characters, as defined in [RFC3454];
3070
3071        Table C.1.1
3072        Table C.1.2
3073        Table C.2.1
3074        Table C.2.2
3075        Table C.3
3076        Table C.4
3077        Table C.5
3078        Table C.6
3079
3080
3081
3082 Riikonen                                                       [Page 55]
3083 \f
3084 Internet Draft                                           15 January 2007
3085
3086
3087        Table C.7
3088        Table C.8
3089        Table C.9
3090
3091    - Additional prohibited characters as output:  in addition, the following
3092      tables are used to prohibit characters, as defined in this document;
3093
3094        Appendix C
3095        Appendix D
3096
3097    - The bidirectional string testing used:  bidirectional string testing
3098      is ignored in this profile.
3099
3100    This profile is to be maintained in the IANA registry for stringprep
3101    profiles.  The name of this profile is "silc-identifier-prep" and this
3102    document defines the profile.  This document defines the first version of
3103    this profile.
3104
3105
3106 Appendix B
3107
3108    This appendix defines the stringprep [RFC3454] profile for channel name
3109    strings in SILC protocol.  Compliant implementation MUST use this profile
3110    to prepare the channel name strings in the SILC protocol.  The profile
3111    defines the following as required by [RFC3454].
3112
3113    - Intended applicability of the profile:  channel names.
3114
3115    - The character repertoire that is the input and output to
3116      stringprep:  Unicode 3.2 with the list of unassigned code points
3117      being the Table A.1, as defined in [RFC3454].
3118
3119    - The mapping tables used:  the following tables are used, in order,
3120      as defined in [RFC3454].
3121
3122        Table B.1
3123        Table B.2
3124
3125      The mandatory case folding is done using the Table B.2 which includes
3126      the characters for the normalization form KC.
3127
3128    - The Unicode normalization used:  the Unicode normalization form
3129      KC is used, as defined in [RFC3454].
3130
3131    - The prohibited characters as output:  the following tables are used
3132      to prohibit characters, as defined in [RFC3454];
3133
3134        Table C.1.1
3135
3136
3137
3138 Riikonen                                                       [Page 56]
3139 \f
3140 Internet Draft                                           15 January 2007
3141
3142
3143        Table C.1.2
3144        Table C.2.1
3145        Table C.2.2
3146        Table C.3
3147        Table C.4
3148        Table C.5
3149        Table C.6
3150        Table C.7
3151        Table C.8
3152        Table C.9
3153
3154    - Additional prohibited characters as output:  in addition, the following
3155      tables are used to prohibit characters, as defined in this document;
3156
3157        Appendix D
3158
3159    - The bidirectional string testing used:  bidirectional string testing
3160      is ignored in this profile.
3161
3162    This profile is to be maintained in the IANA registry for stringprep
3163    profiles.  The name of this profile is "silc-identifier-ch-prep" and this
3164    document defines the profile.  This document defines the first version of
3165    this profile.
3166
3167
3168 Appendix C
3169
3170    This appendix defines additional prohibited characters in the identifier
3171    strings as defined in the stringprep profile in Appendix A.
3172
3173    Reserved US-ASCII characters
3174    0021 002A 002C 003F 0040
3175
3176
3177 Appendix D
3178
3179    This appendix defines additional prohibited characters in the identifier
3180    strings as defined in the stringprep profile in Appendix A and Appendix B.
3181    Note that the prohibited character tables listed in the Appendix A and
3182    Appendix B may include some of the same characters listed in this
3183    appendix as well.
3184
3185    Symbol characters and other symbol like characters
3186    00A2-00A9 00AC 00AE 00AF 00B0 00B1 00B4 00B6 00B8 00D7 00F7
3187    02C2-02C5 02D2-02FF 0374 0375 0384 0385 03F6 0482 060E 060F
3188    06E9 06FD 06FE 09F2 09F3 09FA 0AF1 0B70 0BF3-0BFA 0E3F
3189    0F01-0F03 0F13-0F17 0F1A-0F1F 0F34 0F36 0F38 0FBE 0FBF
3190    0FC0-0FC5 0FC7-0FCF 17DB 1940 19E0-19FF 1FBD 1FBF-1FC1
3191
3192
3193
3194 Riikonen                                                       [Page 57]
3195 \f
3196 Internet Draft                                           15 January 2007
3197
3198
3199    1FCD-1FCF 1FDD-1FDF 1FED-1FEF 1FFD 1FFE 2044 2052 207A-207C
3200    208A-208C 20A0-20B1 2100-214F 2150-218F 2190-21FF 2200-22FF
3201    2300-23FF 2400-243F 2440-245F 2460-24FF 2500-257F 2580-259F
3202    25A0-25FF 2600-26FF 2700-27BF 27C0-27EF 27F0-27FF 2800-28FF
3203    2900-297F 2980-29FF 2A00-2AFF 2B00-2BFF 2E9A 2EF4-2EFF
3204    2FF0-2FFF 303B-303D 3040 3095-3098 309F-30A0 30FF-3104
3205    312D-3130 318F 31B8-31FF 321D-321F 3244-325F 327C-327E
3206    32B1-32BF 32CC-32CF 32FF 3377-337A 33DE-33DF 33FF 4DB6-4DFF
3207    9FA6-9FFF A48D-A48F A4A2-A4A3 A4B4 A4C1 A4C5 A4C7-ABFF
3208    D7A4-D7FF FA2E-FAFF FFE0-FFEE FFFC 10000-1007F 10080-100FF
3209    10100-1013F 1D000-1D0FF 1D100-1D1FF 1D300-1D35F 1D400-1D7FF
3210
3211    Other characters
3212    E0100-E01EF
3213
3214
3215 Full Copyright Statement
3216
3217    Copyright (C) The Internet Society (2007).
3218
3219    This document is subject to the rights, licenses and restrictions
3220    contained in BCP 78, and except as set forth therein, the authors
3221    retain all their rights.
3222
3223    This document and the information contained herein are provided on an
3224    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
3225    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET
3226    ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED,
3227    INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE
3228    INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
3229    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
3230
3231
3232
3233
3234
3235
3236
3237
3238
3239
3240
3241
3242
3243
3244
3245
3246
3247
3248
3249
3250 Riikonen                                                       [Page 58]
3251 \f