Raw ECDHキーリング

重要

Raw ECDHキーリングは、 のバージョン 3.x でのみ使用できます AWS Encryption SDK for Java。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 で導入されました。

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 Diffie-Hellman (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。が (KDF_CTR_HMAC_SHA384) AWS Encryption SDK を使用して共有ラッピングキーを導出するキー導出関数は、NISTキー導出の推奨事項に準拠しています。

キー取得関数は、64 バイトのキーマテリアルを返します。両者が正しいキーマテリアルを使用するように、 AWS Encryption SDK は最初の 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、キーリングがメッセージヘッダーの暗号文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データを暗号化する場合、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、データを復号化できます。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データを復号できます。

Raw ECDHキーリングは、AES- を使用して対称キーでデータを暗号化しますGCM。次に、データキーは、 AES- 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GCM。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。は AWS Encryption SDK 、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 キーアグリーメント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キーリングに静的に設定します。このキーアグリーメントスキーマは、データを暗号化および復号化できます。

ECDH キーアグリーメントスキーマを使用して Raw 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

  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 構造) を指定する必要があります。 RFC

• 受信者のパブリックキー

  5280 で定義されているように、受信者の DERでエンコードされた X.509 パブリックキーを指定する必要があります。これは SubjectPublicKeyInfo (SPKI) とも呼ばれます。 RFC

  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、メッセージ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メッセージを復号するには、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、キーアグリーメントスキーマで KmsPublicKeyDiscovery キーリングを使用できます AWS KMS ECDH。

ECDH キーアグリーメントスキーマを使用して Raw 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

  5280 で定義されているように、受信者の DERでエンコードされた X.509 パブリックキーを指定する必要があります。これは SubjectPublicKeyInfo (SPKI) とも呼ばれます。 RFC

  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、ECDHキーアグリーメントスキーマを使用して Raw 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、 が AWS Encryption SDK 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ECDHキーと受信者のパブリックキーの両方を指定する 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ECDHキーがメッセージ暗号文に保存されている受信者のパブリックキーと一致するメッセージを復号できる Raw 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メッセージを復号化することしかできません。

重要

PublicKeyDiscovery キーアグリーメントスキーマを使用してメッセージを復号するときは、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。

ECDH キーアグリーメントスキーマを使用して Raw 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

  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 構造) を指定する必要があります。 RFC

• 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、ECDHキーアグリーメントスキーマを使用して Raw 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、メッセージ暗号文に保存されている受信者のパブリックキーと一致するメッセージを復号できます。

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);
}