MOF ファイルのセキュリティ保護

[アーティクル]
05/05/2023

適用先:Windows PowerShell 4.0、Windows PowerShell 5.0

DSC では、ローカル構成マネージャー (LCM) が必要な終了状態を実装する、MOF ファイルに格納されている情報を適用することで、サーバーノードの構成を管理します。このファイルには構成の詳細が含まれているため、安全に保つことが重要です。この記事では、ターゲットノードがファイルを暗号化したことを確認する方法について説明します。

PowerShell バージョン 5.0 以降では、Start-DSCConfiguration コマンドレットを使用してノードに適用されている場合、MOF ファイル全体が既定で暗号化されます。この記事で説明されているプロセスが必要になるのは、証明書が管理されていない場合にプルサービスプロトコルを使用してソリューションを実装する場合のみです。これにより、ターゲットノードによってダウンロードされた構成を暗号化解除し、適用される前にシステムで読み取れるようになります (たとえば、Windows Server でプルサービスが使用できるようになります)。 Azure Automation DSC に登録されているノードには自動的に証明書がインストールされ、サービスによって管理されます。管理オーバーヘッドは必要ありません。

Note

このトピックでは、暗号化に使用する証明書について説明します。暗号化には、自己署名証明書で十分です。秘密キーは常に秘密に保たれますし、暗号化はドキュメントの信頼性を意味しないからです。認証の目的では、自己署名証明書を使用しないでください。認証の目的では、常に信頼された証明機関 (CA) からの証明書を使用する必要があります。

前提条件

DSC 構成のセキュリティ保護に使用される資格情報を正常に暗号化するには、次のものが必要になります。

証明書を発行して配布するための手段。このトピックとその例では、Active Directory 証明機関を使用することを前提としています。 Active Directory 証明書サービスの背景情報の詳細については、「Active Directory 証明書サービスの概要」を参照してください。
ターゲットノードへの管理アクセス。
各ターゲットノードでは、暗号化可能な証明書がそれぞれの個人用ストアに保存されています。 Windows PowerShell では、ストアへのパスは Cert:\LocalMachine\My です。このトピックの例では、"ワークステーション認証" テンプレートを使用します。このテンプレートは、その他の証明書テンプレートと共に、[既定の証明書テンプレート] にあります。
ターゲットノード以外のコンピューターでこの構成を実行する場合は、証明書の公開キーをエクスポートして、構成の実行元であるコンピューターにインポートします。公開キーのみをエクスポートし、秘密キーは安全に保護してください。

Note

スクリプトリソースには、暗号化に関する制限があります。詳細については、「スクリプトリソース」を参照してください。

全体的なプロセス

ターゲットノードごとに証明書のコピーが保持され、構成コンピューターに公開キーと拇印が保持されるように、証明書、キー、および拇印をセットアップします。
公開キーのパスと拇印が含まれた構成データブロックを作成します。
ターゲットノードに必要な構成を定義し、ターゲットノードで暗号化の解除をセットアップする構成スクリプトを作成します。暗号化の解除は、証明書とその拇印を使用して構成データを解読するように、ローカル構成マネージャーに指示することによって行います。
構成を実行すると、ローカル構成マネージャーの設定が行われ、DSC 構成が起動します。

資格情報の暗号化のプロセスフロー

証明書の要件

資格情報の暗号化を指定するには、公開キー証明書が、DSC 構成の作成に使用されているコンピューターから信頼されたターゲットノードで使用可能である必要があります。この公開キー証明書を DSC 資格情報の暗号化に使うには、満たす必要のある特定の要件があります。

キー使用法:
- 含める必要がある: "KeyEncipherment" と "DataEncipherment"。
- 含める "べきではない": "Digital Signature"。
拡張キー使用法:
- 含める必要がある: ドキュメントの暗号化 (1.3.6.1.4.1.311.80.1)。
- 含める "べきではない": クライアント認証 (1.3.6.1.5.5.7.3.2) とサーバー認証 (1.3.6.1.5.5.7.3.1)。
証明書の秘密キーが *ターゲットノード_ で使用可能であること。
証明書のプロバイダーは、"Microsoft RSA SChannel Cryptographic Provider" でなければならない。

重要

'Digital Signature' のキー使用法またはいずれかの認証 EKU が含まれている証明書を使用することはできますが、暗号化キーの誤用や、攻撃に対する脆弱性を引き起こしやすくなります。したがって、ベストプラクティスとしては、DSC の資格情報をセキュリティで保護する目的で特別に作成した証明書を使い、その証明書ではこれらのキー使用法と EKU を省略することをお勧めします。

ターゲットノードにある既存の証明書で、これらの条件を満たしているものがあれば、DSC 資格情報をセキュリティで保護するために使うことができます。

証明書の作成

必要な暗号化証明書 (公開/秘密キーペア) を作成して使用するための方法は 2 つあります。

ターゲットノード上に作成し、公開キーのみをオーサリングノードにエクスポートする
オーサリングノード上に作成し、キーペア全体をターゲットノードにエクスポートする

MOF の証明書の暗号化を解除するための秘密キーが常にターゲットノードで保持されるため、1 つ目の方法をお勧めします。

ターゲットノードでの証明書の作成

秘密キーは、ターゲットノードで MOF の暗号化解除に使用されるため、秘密に保つ必要があります。そのための最も簡単な方法は、ターゲットノードで秘密キー証明書を作成し、DSC 構成を MOF ファイルに作成するために使用されるコンピューターに公開キー証明書をコピーすることです。次に例を示します。

ターゲットノードで証明書を作成します。
公開キー証明書をターゲットノードにエクスポートします。
公開キー証明書をオーサリングノードのマイ証明書ストアにインポートします。

ターゲットノード: 証明書を作成してエクスポートする

ターゲットノード: Windows Server 2016 および Windows 10

# note: These steps need to be performed in an Administrator PowerShell session
$cert = New-SelfSignedCertificate -Type DocumentEncryptionCertLegacyCsp -DnsName 'DscEncryptionCert' -HashAlgorithm SHA256
# export the public key certificate
$cert | Export-Certificate -FilePath "$env:temp\DscPublicKey.cer" -Force

エクスポートしたら、DscPublicKey.cer をオーサリングノードにコピーする必要があります。

オーサリングノード: 証明書の公開キーをインポートする

# Import to the my store
Import-Certificate -FilePath "$env:temp\DscPublicKey.cer" -CertStoreLocation Cert:\LocalMachine\My

オーサリングノードでの証明書の作成

オーサリングノードで暗号化証明書を作成し、秘密キーと共に PFX ファイルとしてエクスポートして、ターゲットノードにインポートすることもできます。これは、DSC 資格情報の暗号化を実装するために Nano Server で実行されている現在の手法です。 PFX はパスワードで保護されていますが、転送中はセキュリティで保護する必要があります。次に例を示します。

オーサリングノードで証明書を作成します。
オーサリングノードで、秘密キーを含む証明書をエクスポートします。
オーサリングノードから秘密キーを削除します。ただし、公開キー証明書をマイストアに保管しておきます。
秘密キー証明書をターゲットノードのマイ (個人用) 証明書ストアにインポートします。
- これはルートストアに追加されるため、ターゲットノードで信頼されるようになります。

オーサリングノード: 証明書を作成してエクスポートする

ターゲットノード: Windows Server 2016 および Windows 10

# note: These steps need to be performed in an Administrator PowerShell session
$cert = New-SelfSignedCertificate -Type DocumentEncryptionCertLegacyCsp -DnsName 'DscEncryptionCert' -HashAlgorithm SHA256
# export the private key certificate
$mypwd = ConvertTo-SecureString -String "YOUR_PFX_PASSWD" -Force -AsPlainText
$cert | Export-PfxCertificate -FilePath "$env:temp\DscPrivateKey.pfx" -Password $mypwd -Force
# remove the private key certificate from the node but keep the public key certificate
$cert | Export-Certificate -FilePath "$env:temp\DscPublicKey.cer" -Force
$cert | Remove-Item -Force
Import-Certificate -FilePath "$env:temp\DscPublicKey.cer" -CertStoreLocation Cert:\LocalMachine\My

エクスポートしたら、DscPrivateKey.pfx をターゲットノードにコピーする必要があります。

ターゲットノード: 証明書の秘密キーを信頼されたルートとしてインポートする

# Import to the root store so that it is trusted
$mypwd = ConvertTo-SecureString -String "YOUR_PFX_PASSWD" -Force -AsPlainText
Import-PfxCertificate -FilePath "$env:temp\DscPrivateKey.pfx" -CertStoreLocation Cert:\LocalMachine\My -Password $mypwd > $null

構成データ

構成データブロックでは、操作対象のターゲットノード、資格情報を暗号化するかどうか、暗号化の手段、およびその他の情報を定義します。構成データブロックの詳細については、「Separating Configuration and Environment Data (構成データと環境データの分離)」を参照してください。

資格情報の暗号化に関連するノードごとに構成可能な要素は次のとおりです。

NodeName - 資格情報の暗号化が構成されているターゲットノードの名前。
PsDscAllowPlainTextPassword - 暗号化されていない資格情報をこのノードに渡してよいかどうか。これは推奨されません。
Thumbprint - ターゲットノード上で DSC 構成に含まれる資格情報を復号化するために使用される証明書の拇印です。 この証明書は、ターゲットノード上のローカルコンピューターの証明書ストアに存在する必要があります。
CertificateFile - ターゲットノード用の証明書を暗号化するために使用する必要のある証明書ファイル (公開キーのみを含む)。これは、DER Encoded Binary X.509 または Base-64 encoded X.509 のいずれかの形式の証明書ファイルである必要があります。

この例に示す構成データブロックでは、処理対象のターゲットノードの名前を targetNode とし、公開キー証明書ファイル (targetNode.cer という名前) へのパス、および公開キーの拇印を指定しています。

$ConfigData = @{
    AllNodes = @(
        @{
            # The name of the node we are describing
            NodeName        = "targetNode"

            # The path to the .cer file containing the
            # public key of the Encryption Certificate
            # used to encrypt credentials for this node
            CertificateFile = "C:\publicKeys\targetNode.cer"


            # The thumbprint of the Encryption Certificate
            # used to decrypt the credentials on target node
            Thumbprint      = "AC23EA3A9E291A75757A556D0B71CBBF8C4F6FD8"
        }
    )
}

構成スクリプト

構成スクリプト自体では、PsCredential パラメーターを使用して、できる限り短時間で資格情報が格納されるようにします。ここに示した例を実行すると、DSC では資格情報の入力を求め、構成データブロック内のターゲットノードに関連付けられている CertificateFile を使用して MOF ファイルを暗号化します。このコード例では、ユーザーに対してセキュリティ保護された共有からファイルをコピーしています。

configuration CredentialEncryptionExample
{
    param(
        [Parameter(Mandatory=$true)]
        [ValidateNotNullorEmpty()]
        [PsCredential] $credential
    )

    Node $AllNodes.NodeName
    {
        File exampleFile
        {
            SourcePath = "\\Server\share\path\file.ext"
            DestinationPath = "C:\destinationPath"
            Credential = $credential
        }
    }
}

暗号化の解除のセットアップ

Start-DscConfiguration が機能するようにするには、各ターゲットノードのローカル構成マネージャーに対して、どの証明書を使用して資格情報の暗号化を解除するかを指示し、CertificateID リソースを使用して証明書の拇印を検証する必要があります。この例の関数は、適切なローカル証明書を検出します (使用する証明書が正しく検出されるようにカスタマイズすることが必要になる場合もあります)。

# Get the certificate that works for encryption
function Get-LocalEncryptionCertificateThumbprint
{
    (dir Cert:\LocalMachine\my) | %{
        # Verify the certificate is for Encryption and valid
        if ($_.PrivateKey.KeyExchangeAlgorithm -and $_.Verify())
        {
            return $_.Thumbprint
        }
    }
}

拇印で証明書を識別する場合は、その値を使用するように構成スクリプトを更新します。

configuration CredentialEncryptionExample
{
    param(
        [Parameter(Mandatory=$true)]
        [ValidateNotNullorEmpty()]
        [PsCredential] $credential
    )

    Node $AllNodes.NodeName
    {
        File exampleFile
        {
            SourcePath = "\\Server\share\path\file.ext"
            DestinationPath = "C:\destinationPath"
            Credential = $credential
        }

        LocalConfigurationManager
        {
             CertificateId = $node.Thumbprint
        }
    }
}

構成の実行

この時点では、構成を実行すると、次の 2 つのファイルが出力されます。

*.meta.mof ファイル。ローカルコンピューターストアに格納され、拇印で識別される証明書を使用して資格情報の暗号化を解除するように、ローカル構成マネージャーを構成します。 Set-DscLocalConfigurationManager は、*.meta.mof ファイルを適用します。
構成を実際に適用する MOF ファイル。 Start-DscConfiguration は、構成を適用します。

次のコマンドがこれらの手順を実施します。

Write-Host "Generate DSC Configuration..."
CredentialEncryptionExample -ConfigurationData $ConfigData -OutputPath .\CredentialEncryptionExample

Write-Host "Setting up LCM to decrypt credentials..."
Set-DscLocalConfigurationManager .\CredentialEncryptionExample -Verbose

Write-Host "Starting Configuration..."
Start-DscConfiguration .\CredentialEncryptionExample -wait -Verbose

この例では、DSC 構成をターゲットノードにプッシュします。 DSC プルサーバーが利用可能な場合は、DSC プルサーバーを使って DSC 構成を適用することもできます。

DSC プルサーバーを使って DSC 構成を適用する方法の詳細については、「DSC プルクライアントのセットアップ」を参照してください。

資格情報暗号化モジュールの例

次に、これらのすべての手順に加え、公開キーをエクスポートおよびコピーするヘルパーコマンドレットが組み込まれた完全な例を示します。

# A simple example of using credentials
configuration CredentialEncryptionExample
{
    param(
        [Parameter(Mandatory=$true)]
        [ValidateNotNullorEmpty()]
        [PsCredential] $credential
    )

    Node $AllNodes.NodeName
    {
        File exampleFile
        {
            SourcePath = "\\server\share\file.txt"
            DestinationPath = "C:\Users\user"
            Credential = $credential
        }

        LocalConfigurationManager
        {
            CertificateId = $node.Thumbprint
        }
    }
}

# A Helper to invoke the configuration, with the correct public key
# To encrypt the configuration credentials
function Start-CredentialEncryptionExample
{
    [CmdletBinding()]
    param ($computerName)

    [string] $thumbprint = Get-EncryptionCertificate -computerName $computerName -Verbose
    Write-Verbose "using cert: $thumbprint"

    $certificatePath = join-path -Path "$env:SystemDrive\$script:publicKeyFolder" -childPath "$computername.EncryptionCertificate.cer"

    $ConfigData=    @{
        AllNodes = @(
                        @{
                            # The name of the node we are describing
                            NodeName = "$computerName"

                            # The path to the .cer file containing the
                            # public key of the Encryption Certificate
                            CertificateFile = "$certificatePath"

                            # The thumbprint of the Encryption Certificate
                            # used to decrypt the credentials
                            Thumbprint = $thumbprint
                        };
                    );
    }

    Write-Verbose "Generate DSC Configuration..."
    CredentialEncryptionExample -ConfigurationData $ConfigData -OutputPath .\CredentialEncryptionExample `
        -credential (Get-Credential -UserName "$env:USERDOMAIN\$env:USERNAME" -Message "Enter credentials for configuration")

    Write-Verbose "Setting up LCM to decrypt credentials..."
    Set-DscLocalConfigurationManager .\CredentialEncryptionExample -Verbose

    Write-Verbose "Starting Configuration..."
    Start-DscConfiguration .\CredentialEncryptionExample -wait -Verbose
}

#region HelperFunctions

# The folder name for the exported public keys
$script:publicKeyFolder = "publicKeys"

# Get the certificate that works for encryptions
function Get-EncryptionCertificate
{
    [CmdletBinding()]
    param ($computerName)

    $returnValue= Invoke-Command -ComputerName $computerName -ScriptBlock {
        $certificates = dir Cert:\LocalMachine\my

        $certificates | %{
                    # Verify the certificate is for Encryption and valid
            if ($_.PrivateKey.KeyExchangeAlgorithm -and $_.Verify())
            {
                # Create the folder to hold the exported public key
                $folder= Join-Path -Path $env:SystemDrive\ -ChildPath $using:publicKeyFolder
                if (! (Test-Path $folder))
                {
                    md $folder | Out-Null
                }

                # Export the public key to a well known location
                $certPath = Export-Certificate -Cert $_ -FilePath (Join-Path -path $folder -childPath "EncryptionCertificate.cer")

                # Return the thumbprint, and exported certificate path
                return @($_.Thumbprint,$certPath);
            }
        }
    }

    Write-Verbose "Identified and exported cert..."
    # Copy the exported certificate locally
    $destinationPath = join-path -Path "$env:SystemDrive\$script:publicKeyFolder" -childPath "$computername.EncryptionCertificate.cer"
    Copy-Item -Path (join-path -path \\$computername -childPath $returnValue[1].FullName.Replace(":","$"))  $destinationPath | Out-Null

    # Return the thumbprint
    return $returnValue[0]
}

Start-CredentialEncryptionExample

次の方法で共有

MOF ファイルのセキュリティ保護

前提条件

全体的なプロセス

証明書の要件

証明書の作成

ターゲットノードでの証明書の作成

ターゲットノード: 証明書を作成してエクスポートする

オーサリングノード: 証明書の公開キーをインポートする

オーサリングノードでの証明書の作成

オーサリングノード: 証明書を作成してエクスポートする

ターゲットノード: 証明書の秘密キーを信頼されたルートとしてインポートする

構成データ

構成スクリプト

暗号化の解除のセットアップ

構成の実行

資格情報暗号化モジュールの例

その他のリソース

次の方法で共有

MOF ファイルのセキュリティ保護

前提条件

全体的なプロセス

証明書の要件

証明書の作成

ターゲット ノードでの証明書の作成

ターゲット ノード: 証明書を作成してエクスポートする

オーサリング ノード: 証明書の公開キーをインポートする

オーサリング ノードでの証明書の作成

オーサリング ノード: 証明書を作成してエクスポートする

ターゲット ノード: 証明書の秘密キーを信頼されたルートとしてインポートする

構成データ

構成スクリプト

暗号化の解除のセットアップ

構成の実行

資格情報暗号化モジュールの例

その他のリソース

ターゲットノードでの証明書の作成

ターゲットノード: 証明書を作成してエクスポートする

オーサリングノード: 証明書の公開キーをインポートする

オーサリングノードでの証明書の作成

オーサリングノード: 証明書を作成してエクスポートする

ターゲットノード: 証明書の秘密キーを信頼されたルートとしてインポートする