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Protection des données dans ASP.NET Core

La protection des données dans ASP.NET Core est un mécanisme conçu pour sécuriser les informations sensibles, telles que les cookies d'authentification, les jetons de vérification et d'autres données confidentielles. En encapsulant ces informations dans des protections cryptographiques, la Data Protection API permet aux applications de sécuriser leurs données durant le stockage ou la transmission.

À la base, cette protection repose sur des clefs de chiffrement chiffrant et déchiffrant les données selon des règles de sécurité définies. Ces clefs sont générées et entreposées par le système, mais pour des applications en production, il est recommandé de les configurer pour qu'elles soient stockées dans un emplacement persistant, comme un système de fichiers sécurisé, une base de données ou un service d'infonuagique (exemple Azure Blob Storage).

La configuration des clefs permet aussi de spécifier un nom d'application (avec SetApplicationName), ce qui garantit que les clefs de protection sont isolées entre différentes applications hébergées sur le même serveur. De plus, la durée de vie des clefs peut être ajustée pour en garantir une rotation régulière, limitant ainsi les risques en cas de compromission des clefs.

Pour une sécurité renforcée, ASP.NET Core offre la possibilité de protéger les clefs elles-mêmes en les chiffrant avec un certificat. Cette approche est particulièrement utile lorsque les clefs sont entreposées sur des supports externes ou accessibles dans des environnements partagés, car elle garantit qu'elles ne peuvent être déchiffrées que par des instances autorisées.

Enfin, la protection des données facilite la gestion de données sensibles dans des environnements distribués ou en cas de montée en charge (équilibreur de charge). Elle assure que toutes les instances d'une application partagent les mêmes clefs, rendant ainsi possible le déchiffrement de données protégées sur n'importe quelle instance.

Voici l'algorithme simplifier du mécanisme de protection de données :

MODULE ProtectionData
   Initialiser le constructeur de l'application web (WebApplicationBuilder).
   Accéder aux paramètres de configuration de l'application (Configuration).

   * Définir le chemin d'entreposage pour les clefs de protection des données :
   Lire la valeur de "DataProtectionKeysPath" depuis la configuration.
   Créer un objet représentant le répertoire (par exemple, DirectoryInfo).

   * Configurer les services de l'application (Services) / Ajouter la protection des données :
   Appeler `AddDataProtection` pour initialiser la protection des données.
   Spécifier le répertoire d'entreposage des clefs avec `PersistKeysToFileSystem`.
   Définir un nom d'application avec `SetApplicationName` pour isoler les clefs entre applications.
   SI des options supplémentaires sont présents ALORS
      Configurer d'autres options de protection, comme la durée de vie des clefs.
   FIN SI

   Dans les middlewares de l'application, ajouter des fonctionnalités nécessitant la protection des données (comme l'antiforgery ou la gestion des cookies sécurisés).
   Démarrer l'application (Run).

Voici un aperçu de la configuration de la protection des données dans ASP.NET Core :

Configurer la protection des données

Par défaut, ASP.NET Core configure automatiquement une clef pour protéger les données, mais pour des applications en production ou déployées dans des environnements partagés, il est souvent nécessaire de personnaliser cette configuration pour garantir la sécurité des données partagées entre plusieurs instances de l'application ou plusieurs serveurs (en cas de équilibreur de charge, par exemple).

Principales étapes de configuration

Entreposage des clefs de protection des données

La Data Protection API utilise des clefs de chiffrement pour protéger les données. Par défaut, ces clefs sont entreposées en mémoire, mais pour des scénarios de production, il est préférable de les entreposer dans un emplacement persistant comme :

Système de fichiers : Pour entreposer les clefs dans un dossier spécifique :
var dataProtectionKeysPath = Path.Combine(env.ContentRootPath, "DataProtection-Keys"); services.AddDataProtection().PersistKeysToFileSystem(new DirectoryInfo(dataProtectionKeysPath));
Dans la protection des données d'ASP.NET Core, la configuration du système de fichiers permet d'entreposer les clefs de chiffrement dans un répertoire persistant. Cette entreposage est essentiel pour garantir que les clefs demeurent disponibles même si l'application redémarre, permettant de déchiffrer les données protégées entre les sessions.

Pour configurer l'entreposage sur le système de fichiers, on utilise la méthode PersistKeysToFileSystem, en lui indiquant le chemin du dossier où les clefs seront entreposées. Ce chemin peut être défini localement (par exemple, dans le dossier de l'application) ou sur un emplacement réseau sécurisé pour faciliter le partage entre plusieurs serveurs.

Pour sécuriser le dossier, il est crucial de restreindre les autorisations d'accès afin que seules les instances d'application autorisées puissent y accéder. En définissant des permissions d'écriture et de lecture strictes, on protège les clefs contre des accès non autorisés, renforçant ainsi la sécurité globale de l'application.

Les erreurs liées au système de fichiers dans les étapes de configuration de la protection des données d'ASP.NET Core peuvent causer des exceptions comme la Microsoft.AspNetCore.Antiforgery.AntiforgeryValidationException, car l'anti-forgery repose sur la Data Protection API pour gérer et sécuriser ses jetons. Voici quelques causes courantes de ce type d'erreur :
- Problèmes de permissions sur le système de fichiers : Si l'application n'a pas les permissions nécessaires pour lire ou écrire dans le répertoire configuré pour le stockage des clefs (PersistKeysToFileSystem), elle ne pourra pas accéder aux clefs de chiffrement requises par le système antifalsification. Cela peut entraîner une AntiforgeryValidationException car les jetons antiforgery ne peuvent pas être correctement créés ou validés sans les clefs.
- Perte ou absence de la clef de chiffrement : Si le fichier de clefs est supprimé, corrompu, ou inaccessible (par exemple, lors de déploiements sur plusieurs serveurs sans partage de clefs commun), ASP.NET Core ne pourra pas déchiffrer les jetons antiforgery existants. Cette incompatibilité de clefs peut provoquer une AntiforgeryValidationException, car l'application ne peut pas valider les jetons antifalsification pour les requêtes en cours.
- Modification du chemin d'entreposage des clefs : Lorsqu'une application change l'emplacement d'entreposage des clefs de protection des données, les jetons antifalsification créés avec l'ancien emplacement ne sont plus valides. Cela entraîne des erreurs de validation, puisque les jetons existants ne peuvent pas être déchiffrés avec les nouvelles clefs, causant une AntiforgeryValidationException.
- Synchronisation des clefs dans un environnement à instances multiples : Si plusieurs instances de l'application (par exemple, dans un environnement d'équilibreur de charge) ne partagent pas le même répertoire de clefs ou n'ont pas des clefs synchronisées, elles généreront des jetons antifalsification incompatibles. Lorsqu'une instance tente de valider un jeton créé par une autre instance, elle déclenche une AntiforgeryValidationException faute de pouvoir déchiffrer le jeton correctement.
Une System.IO.DirectoryNotFoundException peut se produire pour plusieurs raisons. Cette exception se produit lorsque le répertoire spécifié pour entreposer les clefs est introuvable ou inaccessible. Voici les erreurs courantes pouvant causer cette exception dans ce contexte :
- Chemin de répertoire incorrect ou manquant : Si le chemin spécifié dans la méthode PersistKeysToFileSystem n'existe pas, ASP.NET Core ne pourra pas y accéder, ce qui déclenche une DirectoryNotFoundException. Cela peut arriver si le chemin est mal configuré dans le code ou dans les paramètres de configuration, ou si le répertoire attendu n'a pas été créé sur le serveur.
- Problèmes de permissions d'accès : Même si le répertoire existe, l'application peut ne pas avoir les autorisations nécessaires pour accéder au dossier d'entreposage des clefs. Si les permissions du système de fichiers n'autorisent pas l'application à lire ou à écrire dans le répertoire, cela peut entraîner une DirectoryNotFoundException, car l'application traite alors le répertoire comme introuvable.
- Suppression ou déplacement du répertoire après le déploiement : Dans des environnements de production, il arrive que des fichiers ou répertoires soient déplacés, renommés, ou supprimés lors de mises à jour ou de déploiements. Si le répertoire de clefs est supprimé ou déplacé après le démarrage de l'application, ASP.NET Core ne pourra plus accéder aux clefs de protection des données, générant une DirectoryNotFoundException.
- Configuration différente selon les environnements : Lors du déploiement sur plusieurs environnements (comme développement, test, production), il est possible que le chemin d'entreposage des clefs ne soit pas configuré correctement dans certains environnements. Par exemple, le répertoire configuré peut exister en développement mais pas en production, ce qui cause l'erreur DirectoryNotFoundException lors de l'accès au répertoire inexistant.
Azure Blob Storage : Pratique pour les applications dans l'infonuagique :
services.AddDataProtection().PersistKeysToAzureBlobStorage("AzureConnectionString", "container", "keyBlob");
Dans ASP.NET Core, Azure Blob Storage est une option recommandée pour entreposer les clefs de protection des données, notamment pour les applications déployées sur Azure. Ce service d'entreposage d'objets sécurisé et redondant est idéal pour des applications infonuagique ou à grande échelle où plusieurs instances doivent accéder aux mêmes clefs, garantissant ainsi la cohérence du chiffrement dans un environnement distribué.

Pour configurer la protection des données avec Azure Blob Storage, on utilise l'extension PersistKeysToAzureBlobStorage. Celle-ci prend comme paramètre une référence vers un conteneur Blob Azure, où les clefs seront entreposées. Cette approche permet à toutes les instances d'une application, quelle que soit leur localisation, de lire et de mettre à jour les mêmes clés sans conflit, améliorant ainsi la résilience des données protégées.

Azure Blob Storage garantit une haute disponibilité des clefs avec des options de redondance et de sauvegarde. Cela assure une protection continue même en cas de défaillance du matériel, répondant aux besoins de sécurité et de résilience des applications modernes tout en respectant les standards de confidentialité et de conformité.
Base de données : Pour entreposer les clefs dans une base de données :



services.AddDataProtection().PersistKeysToDbContext<MyDbContext>();

Dans ASP.NET Core, la configuration d'une base de données pour l'entreposage des clefs de protection des données permet de centraliser et de sécuriser le cycle de vie des clefs. Utiliser une base de données est souvent préféré dans des environnements distribués où plusieurs instances de l'application doivent partager les mêmes clefs pour garantir la cohérence de la protection des données.

Pour configurer l'entreposage en base de données, ASP.NET Core fournit l'extension PersistKeysToDbContext permettant de spécifier un contexte Entity Framework Core pour gérer les clefs. Cela nécessite la création d'une table dédiée aux clefs, où chaque entrée entrepose une clef avec ses métadonnées, facilitant la rotation et l'accès partagé entre serveurs.

En utilisant une base de données, on peut également tirer parti des outils de gestion des accès et de sécurité propres aux bases de données, comme les rôles d'utilisateur et les audits. Cela renforce la protection des clefs et offre une solution robuste pour les applications nécessitant une haute disponibilité et une sécurité avancée.

Définir un nom d'application

La configuration du nom de l'application permet d'isoler la protection des données entre différentes applications hébergées sur le même serveur, en utilisant des clefs distinctes pour chaque application :



services.AddDataProtection().SetApplicationName("MonNomApp");

Configurer la durée de vie des clefs

Par défaut, les clefs de protection sont renouvelées automatiquement, mais vous pouvez configurer leur durée de vie pour mieux contrôler leur rotation :



services.AddDataProtection().SetDefaultKeyLifetime(TimeSpan.FromDays(90));

Utilisation de clefs de protection protégées par un certificat

Dans certains cas, il est possible de protéger les clefs elles-mêmes en utilisant un certificat :



services.AddDataProtection().ProtectKeysWithCertificate("thumbprint-of-certificate");

Gestion et durée de vie des clefs de protection des données dans ASP.NET Core

La gestion et la durée de vie des clefs de protection des données dans ASP.NET Core impliquent le cycle de vie et la sécurisation des clefs cryptographiques utilisées pour protéger les données sensibles. Ces clefs sont essentielles pour chiffrer et déchiffrer les informations dans des fonctionnalités telles que les cookies, les jetons antifalsification, et d'autres données confidentielles :

Création et rotation automatique des clefs : ASP.NET Core crée et gère automatiquement des clefs de protection des données, avec un mécanisme de rotation périodique. Par défaut, les clefs sont renouvelées tous les 90 jours pour renforcer la sécurité en limitant la durée d'utilisation de chaque clef. Lorsque de nouvelles clefs sont générées, les anciennes restent disponibles pour déchiffrer les données existantes.
Entreposage persistant des clefs : Par défaut, les clefs sont entreposées temporairement en mémoire, mais en production, il est recommandé de les entreposer de manière persistante dans un emplacement sécurisé (système de fichiers, base de données, ou service infonuagique). Ce stockage persistant garantit que les clefs restent disponibles entre les redémarrages de l'application, évitant la perte d'accès aux données chiffrées.
Sécurisation des clefs avec chiffrement : Pour renforcer leur sécurité, les clefs peuvent être chiffrées lorsqu'elles sont stockées sur un disque ou dans un emplacement externe. ASP.NET Core permet d'utiliser des certificats pour protéger les clefs entreposées, ce qui empêche les utilisateurs non autorisés d'y accéder ou de les déchiffrer.
Gestion manuelle des clés : ASP.NET Core offre également des options pour gérer les clés de manière manuelle, permettant aux développeurs de spécifier leur durée de vie, de désactiver certaines clefs, ou de supprimer des clés obsolètes. Cette gestion manuelle peut être utile pour répondre aux exigences spécifiques de conformité et de sécurité de l'organisation, en s'assurant que seules les clés nécessaires sont actives.

Exemples d'utilisation

La protection des données est principalement utilisée pour chiffrer et déchiffrer des informations sensibles dans une application ASP.NET Core.

Voici un exemple de protection d'une chaîne de caractères :



var protector = _dataProtectionProvider.CreateProtector("PurposeString");

string protectedData = protector.Protect("SensitiveData");

string unprotectedData = protector.Unprotect(protectedData);

Cas d'utilisation avancés

ASP.NET Core Data Protection API permet aussi :

Le partage de clefs entre plusieurs instances d'une application (nécessaire en cas d'équilibreur de charge).
La rotation automatique des clefs pour améliorer la sécurité.
La protection avec des fournisseurs externes (par exemple, Azure Key Vault).

Dernière mise à jour : Vendredi, le 6 septembre 2024

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