Utilizzo dello scambio di chiavi post-quantistiche ibrido con AWS Transfer Family

AWS Transfer Family supporta un'opzione ibrida di creazione di chiavi post-quantistiche per il protocollo Secure Shell (SSH). La creazione di chiavi post-quantistiche è necessaria perché è già possibile registrare il traffico di rete e salvarlo per la decrittografia in futuro da parte di un computer quantistico, il cosiddetto attacco store-now-harvest-later.

Puoi utilizzare questa opzione quando ti connetti a Transfer Family per trasferimenti sicuri di file da e verso lo storage Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) o Amazon Elastic File System (Amazon EFS). La creazione di chiavi ibride post-quantistiche in SSH introduce meccanismi di creazione di chiavi post-quantistici, che utilizza in combinazione con i classici algoritmi di scambio di chiavi. Le chiavi SSH create con le suite di crittografia classiche sono protette dagli attacchi di forza bruta con la tecnologia attuale. Tuttavia, non si prevede che la crittografia classica rimanga sicura dopo l'emergere dell'informatica quantistica su larga scala in futuro.

Se la tua organizzazione si affida alla riservatezza a lungo termine dei dati trasmessi tramite una connessione Transfer Family, dovresti prendere in considerazione un piano per migrare alla crittografia post-quantistica prima che i computer quantistici su larga scala diventino disponibili per l'uso.

Per proteggere i dati crittografati oggi da potenziali attacchi futuri, AWS partecipa con la comunità crittografica allo sviluppo di algoritmi quantistici resistenti o post-quantistici. Abbiamo implementato suite di cifratura ibride post-quantistiche a scambio di chiavi in Transfer Family che combinano elementi classici e post-quantistici.

Queste suite di crittografia ibride sono disponibili per l'uso con i carichi di lavoro di produzione nella maggior parte delle regioni. AWS Tuttavia, poiché le caratteristiche prestazionali e i requisiti di larghezza di banda delle suite di crittografia ibride sono diversi da quelli dei classici meccanismi di scambio di chiavi, ti consigliamo di testarli sulle tue connessioni Transfer Family.

Scopri di più sulla crittografia post-quantistica nel post del blog sulla sicurezza di Post-Quantum Cryptography.

Indice

• Informazioni sullo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in SSH
• Come funziona la creazione di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family
  • Perché Kyber?
  • Scambio di chiavi SSH ibrido post-quantistico e requisiti crittografici (FIPS 140)
• Test dello scambio di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family
  • Abilita lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche sul tuo endpoint SFTP
  • Configura un client SFTP che supporti lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche
  • Conferma lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in SFTP

Informazioni sullo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in SSH

Transfer Family supporta suite di cifratura a scambio di chiavi ibride post-quantistiche, che utilizzano sia il classico algoritmo di scambio di chiavi Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH) che CRYSTALS Kyber. Kyber è un algoritmo post-quantistico di crittografia a chiave pubblica e di definizione delle chiavi che il National Institute for Standards and Technology (NIST) ha designato come primo algoritmo di accordo di chiavi post-quantistiche standard.

Il client e il server effettuano ancora uno scambio di chiavi ECDH. Inoltre, il server incapsula un segreto condiviso post-quantistico nella chiave pubblica KEM post-quantistica del client, pubblicizzata nel messaggio di scambio di chiavi SSH del client. Questa strategia combina l'elevata garanzia di uno scambio di chiavi classico con la sicurezza degli scambi di chiavi post-quantistici proposti, per contribuire a garantire che le strette di mano siano protette finché l'ECDH o il segreto condiviso post-quantistico non possono essere violati.

Come funziona la creazione di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family

AWS ha recentemente annunciato il supporto per lo scambio di chiavi post-quantistiche nei trasferimenti di file SFTP in. AWS Transfer Family Transfer Family ridimensiona in modo sicuro i trasferimenti di business-to-business file ai servizi di AWS archiviazione utilizzando SFTP e altri protocolli. SFTP è una versione più sicura del File Transfer Protocol (FTP) che funziona su SSH. Il supporto post-quantistico per lo scambio di chiavi di Transfer Family innalza il livello di sicurezza per i trasferimenti di dati tramite SFTP.

Il supporto SFTP per lo scambio di chiavi ibrido post-quantistico in Transfer Family include la combinazione di algoritmi post-quantistici Kyber-512, Kyber-768 e Kyber-1024, con ECDH su curve P256, P384, P521 o Curve25519. I seguenti metodi di scambio di chiavi SSH corrispondenti sono specificati nella bozza di scambio di chiavi SSH ibrida post-quantistica.

• [e-mail]

• [e-mail]

• [e-mail]

• [e-mail]

Nota

Questi nuovi metodi di scambio di chiavi possono cambiare man mano che la bozza evolve verso la standardizzazione o quando il NIST ratificherà l'algoritmo Kyber.

Perché Kyber?

AWS si impegna a supportare algoritmi standardizzati e interoperabili. Kyber è il primo algoritmo di crittografia post-quantistica selezionato per la standardizzazione dal progetto NIST Post-Quantum Cryptography. Alcuni enti di normazione stanno già integrando Kyber nei protocolli. AWS supporta già Kyber in TLS in alcuni endpoint API. AWS

Come parte di questo impegno, AWS ha presentato una bozza di proposta all'IETF per la crittografia post-quantistica che combina Kyber con curve approvate dal NIST come P256 per SSH. Per contribuire a migliorare la sicurezza dei nostri clienti, l' AWS implementazione dello scambio di chiavi post-quantistiche in SFTP e SSH segue quella bozza. Abbiamo intenzione di supportarne i futuri aggiornamenti fino a quando la nostra proposta non sarà adottata dall'IETF e diventerà uno standard.

I nuovi metodi di scambio delle chiavi (elencati nella sezioneCome funziona la creazione di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family) potrebbero cambiare man mano che la bozza evolverà verso la standardizzazione o quando il NIST ratificherà l'algoritmo Kyber.

Nota

Il supporto di algoritmi post-quantistici è attualmente disponibile per lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in TLS AWS KMS (vedi Utilizzo del TLS ibrido post-quantistico con) e per gli endpoint API. AWS KMSAWS Certificate Manager AWS Secrets Manager

Scambio di chiavi SSH ibrido post-quantistico e requisiti crittografici (FIPS 140)

Per i clienti che richiedono la conformità FIPS, Transfer Family fornisce crittografia approvata FIPS in SSH utilizzando la libreria crittografica open source certificata AWS FIPS 140, -LC. AWSI metodi di scambio di chiavi ibridi post-quantistici supportati nel TransferSecurityPolicy -PQ-SSH-FIPS-Experimental-2023-04 in Transfer Family sono approvati FIPS secondo lo SP 800-56Cr2 del NIST (sezione 2). Anche l'Ufficio federale tedesco per la sicurezza delle informazioni (BSI) e l'Agence nationale de la sécurité des systèmes d'information (ANSSI) della Francia raccomandano tali metodi di scambio di chiavi ibridi post-quantistici.

Test dello scambio di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family

Questa sezione descrive i passaggi da seguire per testare lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche.

1. Abilita lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche sul tuo endpoint SFTP.

2. Utilizzate un client SFTP (ad esempioConfigura un client SFTP che supporti lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche) che supporti lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche seguendo le indicazioni contenute nella bozza di specifica sopra menzionata.

3. Trasferisci un file utilizzando un server Transfer Family.

4. Conferma lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in SFTP.

Abilita lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche sul tuo endpoint SFTP

È possibile scegliere la politica SSH quando si crea un nuovo endpoint server SFTP in Transfer Family o modificando le opzioni dell'algoritmo crittografico in un endpoint SFTP esistente. L'istantanea seguente mostra un esempio di come si aggiorna la AWS Management Console policy SSH.

I nomi delle policy SSH che supportano lo scambio di chiavi post-quantistiche sono Policy-PQ-SSH-Experimental-2023-04 e Policy-PQ-SSH-FIPS-Experimental-2023-04. TransferSecurity TransferSecurity Per maggiori dettagli sulle politiche di Transfer Family, consultaPolitiche di sicurezza per AWS Transfer Family i server.

Configura un client SFTP che supporti lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche

Dopo aver selezionato la politica SSH post-quantistica corretta nell'endpoint SFTP Transfer Family, puoi sperimentare l'SFTP post-quantistico in Transfer Family. È possibile utilizzare un client SFTP (come OQS OpenSSH) che supporti lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche seguendo le indicazioni contenute nella bozza di specifica sopra menzionata.

OQS OpenSSH è un fork open source di OpenSSH che aggiunge la crittografia quantistica sicura a SSH utilizzando. liboqs liboqsè una libreria C open source che implementa algoritmi crittografici a resistenza quantistica. OQS OpenSSH liboqs e fanno parte del progetto Open Quantum Safe (OQS).

Per testare lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in Transfer Family SFTP con OQS OpenSSH, devi creare OQS OpenSSH come spiegato nel README del progetto. Dopo aver creato OQS OpenSSH, è possibile eseguire il client SFTP di esempio per connettersi all'endpoint SFTP (ad esempios-1111aaaa2222bbbb3.server.transfer.us-west-2.amazonaws.com,) utilizzando i metodi di scambio di chiavi ibridi post-quantistici, come illustrato nel comando seguente.

./sftp -S ./ssh -v -o \
   KexAlgorithms=[e-mail] \
   -i username_private_key_PEM_file \
   [e-mail]

Nel comando precedente, sostituisci i seguenti elementi con le tue informazioni:

• Sostituite username_private_key_PEM_File con la chiave privata dell'utente SFTP con codifica PEM

• Sostituisci il nome utente con il nome utente SFTP

• Sostituisci server-id con l'ID del server Transfer Family

• Sostituisci region-id con la regione effettiva in cui si trova il tuo server Transfer Family

Conferma lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche in SFTP

Per confermare che lo scambio di chiavi ibride post-quantistiche è stato utilizzato durante una connessione SSH per SFTP a Transfer Family, controlla l'output del client. Facoltativamente, è possibile utilizzare un programma di acquisizione di pacchetti. Se si utilizza il client Open Quantum Safe OpenSSH, l'output dovrebbe essere simile al seguente (omettendo informazioni irrilevanti per brevità):

$./sftp -S ./ssh -v -o KexAlgorithms=[e-mail] -i username_private_key_PEM_file [e-mail]
OpenSSH_8.9-2022-01_p1, Open Quantum Safe 2022-08, OpenSSL 3.0.2 15 Mar 2022
debug1: Reading configuration data /home/lab/openssh/oqs-test/tmp/ssh_config
debug1: Authenticator provider $SSH_SK_PROVIDER did not resolve; disabling
debug1: Connecting to s-1111aaaa2222bbbb3.server.transfer.us-west-2.amazonaws.com [xx.yy.zz..12] port 22.
debug1: Connection established.
[...]
debug1: Local version string SSH-2.0-OpenSSH_8.9-2022-01_
debug1: Remote protocol version 2.0, remote software version AWS_SFTP_1.1
debug1: compat_banner: no match: AWS_SFTP_1.1
debug1: Authenticating to s-1111aaaa2222bbbb3.server.transfer.us-west-2.amazonaws.com:22 as 'username'
debug1: load_hostkeys: fopen /home/lab/.ssh/known_hosts2: No such file or directory
[...]
debug1: SSH2_MSG_KEXINIT sent
debug1: SSH2_MSG_KEXINIT received
debug1: kex: algorithm: [e-mail]
debug1: kex: host key algorithm: ssh-ed25519
debug1: kex: server->client cipher: aes192-ctr MAC: [e-mail] compression: none
debug1: kex: client->server cipher: aes192-ctr MAC: [e-mail] compression: none
debug1: expecting SSH2_MSG_KEX_ECDH_REPLY
debug1: SSH2_MSG_KEX_ECDH_REPLY received
debug1: Server host key: ssh-ed25519 SHA256:e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649
[...]
debug1: rekey out after 4294967296 blocks
debug1: SSH2_MSG_NEWKEYS sent
debug1: expecting SSH2_MSG_NEWKEYS
debug1: SSH2_MSG_NEWKEYS received
debug1: rekey in after 4294967296 blocks
[...]
Authenticated to AWS.Tranfer.PQ.SFTP.test-endpoint.aws.com ([xx.yy.zz..12]:22) using "publickey".s
debug1: channel 0: new [client-session]
[...]
Connected to s-1111aaaa2222bbbb3.server.transfer.us-west-2.amazonaws.com.
sftp>

L'output mostra che la negoziazione con il cliente è avvenuta utilizzando il metodo ibrido post-quantistico e ha stabilito con successo una sessione SFTP. [e-mail]