Raw ECDH キーリング - AWS データベース暗号化 SDK
Raw ECDH キーリングの作成

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Raw ECDH キーリング

クライアント側の暗号化ライブラリの名前が AWS Database Encryption SDK に変更されました。このデベロッパーガイドでは、引き続き DynamoDB Encryption Client に関する情報を提供します。
重要

Raw ECDH キーリングは、マテリアルプロバイダーライブラリのバージョン 1.5.0 でのみ使用できます。

Raw ECDH キーリングは、指定した楕円曲線のパブリックキーとプライベートキーのペアを使用して、2 つの当事者間で共有ラッピングキーを取得します。まず、キーリングは、送信者のプライベートキー、受信者のパブリックキー、および楕円曲線ディフィーヘルマン (ECDH) キー契約アルゴリズムを使用して共有シークレットを取得します。次に、キーリングは共有シークレットを使用して、データ暗号化キーを保護する共有ラッピングキーを取得します。 AWS Database Encryption SDK が (KDF_CTR_HMAC_SHA384) を使用して共有ラッピングキーを取得するキー取得関数は、キー取得の NIST レコメンデーション に準拠しています。

キー取得関数は、64 バイトのキーマテリアルを返します。Database Encryption SDK AWS は、両者が正しいキーマテリアルを使用するように、最初の 32 バイトをコミットメントキーとして使用し、最後の 32 バイトを共有ラッピングキーとして使用します。復号時に、キーリングが暗号化されたレコードのマテリアルの説明フィールドに保存されているのと同じコミットメントキーと共有ラッピングキーを再現できない場合、オペレーションは失敗します。例えば、Alice のプライベートキーと Bob のパブリックキーで設定されたキーリングを使用してレコードを暗号化する場合、Bob のプライベートキーと Alice のパブリックキーで設定されたキーリングは、同じコミットメントキーと共有ラッピングキーを再現し、レコードを復号化できます。Bob のパブリックキーが AWS KMS key ペアからのものである場合、Bob は AWS KMS ECDH キーリングを作成してレコードを復号できます。

Raw ECDH キーリングは、AES-GCM を使用して対称キーでレコードを暗号化します。次に、データキーは、AES-GCM を使用して派生した共有ラッピングキーでエンベロープ暗号化されます。各 Raw ECDH キーリングには共有ラッピングキーを 1 つだけ含めることができますが、複数の Raw ECDH キーリングを単独で、または他のキーリングとともにマルチキーリングに含めることができます。

プライベートキーの生成、保存、保護は、できればハードウェアセキュリティモジュール (HSM) またはキー管理システムで行います。送信者と受信者のキーペアは、ほぼ同じ楕円曲線上にあります。 AWS Database Encryption SDK は、次の楕円曲線仕様をサポートしています。

  • ECC_NIST_P256

  • ECC_NIST_P384

  • ECC_NIST_P512

Raw ECDH キーリングの作成

Raw ECDH キーリングは、RawPrivateKeyToStaticPublicKey、、EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyおよび の 3 つのキーアグリーメントスキーマをサポートしますPublicKeyDiscovery。選択したキーアグリーメントスキーマによって、実行できる暗号化オペレーションとキーマテリアルの組み立て方法が決まります。

RawPrivateKeyToStaticPublicKey

RawPrivateKeyToStaticPublicKey キー契約スキーマを使用して、キーリングで送信者のプライベートキーと受信者のパブリックキーを静的に設定します。このキーアグリーメントスキーマは、レコードを暗号化および復号化できます。

キーアグリーメントスキーマを使用して Raw ECDH RawPrivateKeyToStaticPublicKeyキーリングを初期化するには、次の値を指定します。

  • 送信者のプライベートキー

    RFC 5958 で定義されているように、送信者の PEM エンコードされたプライベートキー (PKCS #8 PrivateKeyInfo structures) を指定する必要があります。 https://tools.ietf.org/html/rfc5958#section-2

  • 受信者のパブリックキー

    RFC 5280 で定義されているように、（SubjectPublicKeyInfoSPKI) とも呼ばれる受信者の DER エンコードされた X.509 パブリックキーを指定する必要があります。 https://tools.ietf.org/html/rfc5280

    非対称キー契約 KMS キーペアのパブリックキー、または の外部で生成されたキーペアのパブリックキーを指定できます AWS。

  • 曲線仕様

    指定されたキーペアの楕円曲線仕様を識別します。送信者と受信者の両方のキーペアは、同じ曲線仕様である必要があります。

    有効な値: ECC_NIST_P256、ECC_NIS_P384、ECC_NIST_P512

Java

次の Java の例では、RawPrivateKeyToStaticPublicKeyキー契約スキーマを使用して、送信者のプライベートキーと受信者のパブリックキーを静的に設定します。両方のキーペアがECC_NIST_P256曲線上にあります。

private static void StaticRawKeyring() {
    // Instantiate material providers
    final MaterialProviders materialProviders =
      MaterialProviders.builder()
        .MaterialProvidersConfig(MaterialProvidersConfig.builder().build())
        .build();

    KeyPair senderKeys = GetRawEccKey();
    KeyPair recipient = GetRawEccKey();

    // Create the Raw ECDH static keyring
    final CreateRawEcdhKeyringInput rawKeyringInput =
      CreateRawEcdhKeyringInput.builder()
        .curveSpec(ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256)
        .KeyAgreementScheme(
          RawEcdhStaticConfigurations.builder()
            .RawPrivateKeyToStaticPublicKey(
                RawPrivateKeyToStaticPublicKeyInput.builder()
                  // Must be a PEM-encoded private key
                  .senderStaticPrivateKey(ByteBuffer.wrap(senderKeys.getPrivate().getEncoded()))
                  // Must be a DER-encoded X.509 public key
                  .recipientPublicKey(ByteBuffer.wrap(recipient.getPublic().getEncoded()))
                  .build()
            )
            .build()
        ).build();

    final IKeyring staticKeyring = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(rawKeyringInput);
}

EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKey

キーアグリーメントスキーマで設定されたEphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyキーリングは、ローカルで新しいキーペアを作成し、暗号化呼び出しごとに一意の共有ラッピングキーを取得します。

このキーアグリーメントスキーマはレコードのみを暗号化できます。EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKey キーアグリーメントスキーマで暗号化されたレコードを復号するには、同じ受信者のパブリックキーで設定された検出キーアグリーメントスキーマを使用する必要があります。復号するには、PublicKeyDiscoveryキーアグリーメントアルゴリズムで Raw ECDH キーリングを使用できます。受信者のパブリックキーが非対称キーアグリーメント KMS キーペアからのものである場合は、KmsPublicKeyDiscoveryキーアグリーメントスキーマで AWS KMS ECDH キーリングを使用できます。

キーアグリーメントスキーマを使用して Raw ECDH EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyキーリングを初期化するには、次の値を指定します。

  • 受信者のパブリックキー

    RFC 5280 で定義されているように、（SubjectPublicKeyInfoSPKI) とも呼ばれる受信者の DER エンコードされた X.509 パブリックキーを指定する必要があります。 https://tools.ietf.org/html/rfc5280

    非対称キー契約 KMS キーペアのパブリックキー、または の外部で生成されたキーペアのパブリックキーを指定できます AWS。

  • 曲線仕様

    指定されたパブリックキーの楕円曲線仕様を識別します。

    暗号化時に、キーリングは指定された曲線に新しいキーペアを作成し、新しいプライベートキーと指定されたパブリックキーを使用して共有ラッピングキーを取得します。

    有効な値: ECC_NIST_P256、ECC_NIS_P384、ECC_NIST_P512

Java

次の例では、キーアグリーメントスキーマを使用して Raw ECDH EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyキーリングを作成します。暗号化時に、キーリングは指定されたECC_NIST_P256曲線にローカルで新しいキーペアを作成します。

private static void EphemeralRawEcdhKeyring() {
    // Instantiate material providers
    final MaterialProviders materialProviders =
      MaterialProviders.builder()
        .MaterialProvidersConfig(MaterialProvidersConfig.builder().build())
        .build();

    ByteBuffer recipientPublicKey = getPublicKeyBytes();

    // Create the Raw ECDH ephemeral keyring
    final CreateRawEcdhKeyringInput ephemeralInput =
      CreateRawEcdhKeyringInput.builder()
        .curveSpec(ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256)
        .KeyAgreementScheme(
          RawEcdhStaticConfigurations.builder()
            .EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKey(
              EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyInput.builder()
                .recipientPublicKey(recipientPublicKey)
                .build()
            )
            .build()
        ).build();

    final IKeyring ephemeralKeyring = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(ephemeralInput);
}

PublicKeyDiscovery

復号するときは、 AWS Database Encryption SDK が使用できるラッピングキーを指定することがベストプラクティスです。このベストプラクティスに従うには、送信者のプライベートキーと受信者のパブリックキーの両方を指定する ECDH キーリングを使用します。ただし、Raw ECDH 検出キーリング、つまり、指定されたキーのパブリックキーが、暗号化されたレコードのマテリアル説明フィールドに保存されている受信者のパブリックキーと一致するレコードを復号できる Raw ECDH キーリングを作成することもできます。このキーアグリーメントスキーマはレコードのみを復号できます。

重要

PublicKeyDiscovery キーアグリーメントスキーマを使用してレコードを復号するときは、所有者に関係なく、すべてのパブリックキーを受け入れます。

キーアグリーメントスキーマを使用して Raw ECDH PublicKeyDiscoveryキーリングを初期化するには、次の値を指定します。

  • 受信者の静的プライベートキー

    RFC 5958 で定義されているように、受信者の PEM エンコードされたプライベートキー (PKCS #8 PrivateKeyInfo structures) を指定する必要があります。 https://tools.ietf.org/html/rfc5958#section-2

  • 曲線仕様

    指定されたプライベートキーの楕円曲線仕様を識別します。送信者と受信者の両方のキーペアは、同じ曲線仕様である必要があります。

    有効な値: ECC_NIST_P256、ECC_NIS_P384、ECC_NIST_P512

Java

次の例では、キーアグリーメントスキーマを使用して Raw ECDH PublicKeyDiscoveryキーリングを作成します。このキーリングは、指定されたプライベートキーのパブリックキーが、暗号化されたレコードのマテリアルの説明フィールドに保存されている受信者のパブリックキーと一致するレコードを復号できます。

private static void RawEcdhDiscovery() {
    // Instantiate material providers
    final MaterialProviders materialProviders =
      MaterialProviders.builder()
        .MaterialProvidersConfig(MaterialProvidersConfig.builder().build())
        .build();

    KeyPair recipient = GetRawEccKey();

    // Create the Raw ECDH discovery keyring
    final CreateRawEcdhKeyringInput rawKeyringInput =
      CreateRawEcdhKeyringInput.builder()
        .curveSpec(ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256)
        .KeyAgreementScheme(
          RawEcdhStaticConfigurations.builder()
            .PublicKeyDiscovery(
              PublicKeyDiscoveryInput.builder()
                // Must be a PEM-encoded private key
                .recipientStaticPrivateKey(ByteBuffer.wrap(sender.getPrivate().getEncoded()))
                .build()
            )
            .build()
        ).build();

    final IKeyring publicKeyDiscovery  = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(rawKeyringInput);
}