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Unterstützte Mechanismen für die PKCS #11 -Bibliothek
Die PKCS #11-Bibliothek entspricht Version 2.40 der PKCS #11-Spezifikation. Um eine kryptographische Funktion mit PKCS#11 aufzurufen, rufen Sie eine Funktion mit einem bestimmten Mechanismus auf. In den folgenden Abschnitten werden die Kombinationen von Funktionen und Mechanismen zusammengefasst, die von AWS CloudHSM unterstützt werden.
Die PKCS #11-Bibliothek unterstützt die folgenden Algorithmen:
-
Verschlüsselung und Entschlüsselung – AES-CBC, AES-CTR, AES-ECB, AES-GCM, DES3-CBC, DES3-ECB, RSA-OAEP und RSA-PKCS
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Signieren und Verifizieren – RSA, HMAC und ECDSA; mit und ohne Hashing
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Hash/Digest – SHA1, SHA224, SHA256, SHA384 und SHA512
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Key Wrap – AES Key Wrap1, AES-GCM, RSA-AES und RSA-OAEP
Themen
- Schlüssel- und Schlüsselpaarfunktionen generieren
- Funktionen zum Signieren und Überprüfen
- Funktionen zur Signierung, Wiederherstellung und Überprüfung der Wiederherstellung
- Digest-Funktionen
- Funktionen zum Verschlüsseln und Entschlüsseln
- Schlüsselfunktionen ableiten
- Funktionen „Packen“ und „Entpacken“
- Maximale Datengröße für jeden Mechanismus
- Anmerkungen zum Mechanismus
Schlüssel- und Schlüsselpaarfunktionen generieren
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für die PKCS #11 -Bibliothek können Sie die folgenden Mechanismen für die Funktionen Schlüssel generieren und Schlüsselpaar verwenden.
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CKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN
-
CKM_RSA_X9_31_KEY_PAIR_GEN
– Dieser Mechanismus ist funktionell identisch mit demCKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN
-Mechanismus, aber bietet stärkere Garantien für die Generierung vonp
undq
. -
CKM_EC_KEY_PAIR_GEN
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CKM_GENERIC_SECRET_KEY_GEN
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CKM_AES_KEY_GEN
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CKM_DES3_KEY_GEN
– bevorstehende Änderung in der Fußnote 5 aufgeführt.
Funktionen zum Signieren und Überprüfen
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für PKCS #11 können Sie die folgenden Mechanismen für die Funktionen Signieren und Überprüfen verwenden. Mit Client-SDK 5 werden die Daten lokal in der Software gehasht. Das bedeutet, dass die Größe der Daten, die vom SDK gehasht werden können, unbegrenzt ist.
Mit Client-SDK 5 erfolgt das RSA- und ECDSA-Hashing lokal, sodass es kein Datenlimit gibt. Bei HMAC gibt es ein Datenlimit. Weitere Informationen finden Sie in der Fußnote 2.
RSA
CKM_RSA_X_509
CKM_RSA_PKCS
– Nur Single-Part-Operationen.CKM_RSA_PKCS_PSS
– Nur Single-Part-Operationen.CKM_SHA1_RSA_PKCS
CKM_SHA224_RSA_PKCS
CKM_SHA256_RSA_PKCS
CKM_SHA384_RSA_PKCS
CKM_SHA512_RSA_PKCS
CKM_SHA512_RSA_PKCS
CKM_SHA1_RSA_PKCS_PSS
CKM_SHA224_RSA_PKCS_PSS
CKM_SHA256_RSA_PKCS_PSS
CKM_SHA384_RSA_PKCS_PSS
CKM_SHA512_RSA_PKCS_PSS
ECDSA
CKM_ECDSA
– Nur Single-Part-Operationen.CKM_ECDSA_SHA1
CKM_ECDSA_SHA224
CKM_ECDSA_SHA256
CKM_ECDSA_SHA384
CKM_ECDSA_SHA512
CMAC
CKM_AES_CMAC
Funktionen zur Signierung, Wiederherstellung und Überprüfung der Wiederherstellung
Das Client-SDK 5 unterstützt die Funktionen Sign Recover und Verify Recover nicht.
Digest-Funktionen
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für PKCS #11 können Sie die folgenden Mechanismen für Digest-Funktionen verwenden. Mit Client-SDK 5 werden die Daten lokal in der Software gehasht. Das bedeutet, dass die Größe der Daten, die vom SDK gehasht werden können, unbegrenzt ist.
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CKM_SHA_1
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CKM_SHA224
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CKM_SHA256
-
CKM_SHA384
-
CKM_SHA512
Funktionen zum Verschlüsseln und Entschlüsseln
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für PKCS #11 können Sie die folgenden Mechanismen für Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsfunktionen verwenden.
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CKM_RSA_X_509
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CKM_RSA_PKCS
– Nur Single-Part-Operationen. Bevorstehende Änderung in der Fußnote 5 aufgeführt. -
CKM_RSA_PKCS_OAEP
– Nur Single-Part-Operationen. -
CKM_AES_ECB
-
CKM_AES_CTR
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CKM_AES_CBC
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CKM_AES_CBC_PAD
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CKM_DES3_CBC
– bevorstehende Änderung in der Fußnote 5 aufgeführt. -
CKM_DES3_ECB
– bevorstehende Änderung in der Fußnote 5 aufgeführt. -
CKM_DES3_CBC_PAD
– bevorstehende Änderung in der Fußnote 5 aufgeführt. CKM_CLOUDHSM_AES_GCM
3
Schlüsselfunktionen ableiten
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für PKCS #11 können Sie die folgenden Mechanismen für Ableitungsfunktionen verwenden.
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CKM_SP800_108_COUNTER_KDF
Funktionen „Packen“ und „Entpacken“
Mit der AWS CloudHSM Softwarebibliothek für PKCS #11 können Sie die folgenden Mechanismen für Wrap- und Unwrap-Funktionen verwenden.
Weitere Informationen zum AES-Packen mit Schlüssel finden Sie unter AES Key Wrapping.
Maximale Datengröße für jeden Mechanismus
Die folgende Tabelle listet die maximale Datengröße für jeden Mechanismus auf:.
Maximale Datensatzgröße | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Mechanismus | Maximale Datengröße in Bytes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_SHA_1_HMAC |
16288 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_SHA224_HMAC |
16256 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_SHA256_HMAC |
16288 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_SHA384_HMAC |
16224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_SHA512_HMAC |
16224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_AES_CBC |
16272 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_AES_GCM |
16224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_CLOUDHSM_AES_GCM |
16224 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CKM_DES3_CBC |
16280 |
Anmerkungen zum Mechanismus
[1] Bei AES-GCM-Verschlüsselungen akzeptiert HSM keine Initialisierungsvektor (IV)-Daten von der Anwendung. Sie müssen einen erzeugten IV verwenden. Das vom HSM bereitgestellte 12 Byte IV wird in den referenzierten Speicherbereich geschrieben, auf den das pIV-Element der von Ihnen bereitgestellten
CK_GCM_PARAMS
-Parameterstruktur zeigt. Um Missverständnissen vorzubeugen: Das PKCS#11-SDK in Version 1.1.1 und höher erzwingt, dass pIV auf einen auf Null zurückgesetzten Puffer verweist, wenn die AES-GCM-Verschlüsselung initialisiert wird.[2] Wenn der Datenpuffer die maximale Datengröße überschreitet, führt die Operation bei der Bearbeitung von Daten mittels eines der folgenden Mechanismen zu einem Fehler. Für diese Mechanismen muss die gesamte Datenverarbeitung innerhalb des HSM erfolgen. Informationen zur maximalen Datengröße für jeden Mechanismus finden Sie unterMaximale Datengröße für jeden Mechanismus.
-
[3] Anbieterdefinierter Mechanismus. Um die von anbieterdefinierten CloudHSM-Mechanismen zu verwenden, müssen PKCS #11 -Anwendungen während der Kompilierung
/opt/cloudhsm/include/pkcs11t.h
enthalten.CKM_CLOUDHSM_AES_GCM
: Dieser proprietäre Mechanismus ist eine programmatisch sicherere Alternative zum StandardCKM_AES_GCM
. Er stellt die vom HSM generierte IV dem Chiffretext voran, anstatt sie zurück in dieCK_GCM_PARAMS
- Struktur zu schreiben, die während der Chiffrierinitialisierung bereitgestellt wird. Sie können diesen Mechanismus mitC_Encrypt
-,C_WrapKey
-,C_Decrypt
- undC_UnwrapKey
-Funktionen verwenden. Bei Verwendung dieses Mechanismus muss die pIV-Variable in derCK_GCM_PARAMS
-Struktur aufNULL
gesetzt werden. Wenn Sie diesen Mechanismus mitC_Decrypt
undC_UnwrapKey
verwenden, wird erwartet, dass der IV dem Verschlüsselungstext vorangestellt wird, der entpackt werden soll.CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_PKCS5_PAD
: AES-Verschlüsselung mit PKCS #5 Padding.CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_ZERO_PAD
: AES-Verschlüsselung mit Zero Padding. [4] Die folgenden
CK_MECHANISM_TYPE
undCK_RSA_PKCS_MGF_TYPE
werden alsCK_RSA_PKCS_OAEP_PARAMS
fürCKM_RSA_PKCS_OAEP
unterstützt:-
CKM_SHA_1
mitCKG_MGF1_SHA1
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CKM_SHA224
mitCKG_MGF1_SHA224
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CKM_SHA256
mitCKG_MGF1_SHA256
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CKM_SHA384
mitCKM_MGF1_SHA384
-
CKM_SHA512
mitCKM_MGF1_SHA512
-
[5] Gemäß den NIST-Leitlinien ist dies für Cluster im FIPS-Modus nach 2023 nicht zulässig. Für Cluster im Nicht-FIPS-Modus ist dies auch nach 2023 zulässig. Details dazu finden Sie unter FIPS140-Konformität: Der Mechanismus wird 2024 nicht mehr unterstützt.