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Meccanismi supportati per la libreria PKCS #11 per AWS CloudHSM Client SDK 5 - AWS CloudHSM

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Meccanismi supportati per la libreria PKCS #11 per AWS CloudHSM Client SDK 5

La libreria PKCS #11 è conforme alla versione 2.40 della specifica PKCS #11. Per richiamare una funzione di crittografia utilizzando PKCS #11, chiamare una funzione con un determinato meccanismo. Le sezioni seguenti riassumono le combinazioni di funzioni e meccanismi supportati da AWS CloudHSM Client SDK 5.

La libreria PKCS #11 supporta i seguenti algoritmi:

  • Crittografia e decrittografia: AES-CBC,, AES-CTR, AES-ECB, AES-GCM, e DES3-CBC DES3-ECB RSA-OAEP RSA-PKCS

  • Firma e verifica: RSA, HMAC, ECDSA (con e senza hashing), EdDSA (Ed25519 e Ed25519ph) e (con modalità mu pura ed esterna) ML-DSA

  • Hash/digest— SHA1, SHA224, SHA256, SHA384 e SHA512

  • Key wrap: AES Key Wrap,, e 1 AES-GCM RSA-AES RSA-OAEP

  • Derivazione della chiave: SP800-108 contatore KDF ed ECDH con KDF (gli algoritmi KDF supportati sono X9.63 con SHA1, SHA224, SHA256, SHA384, SHA512)

Funzioni di generazione chiavi e coppie di chiavi

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 consente di utilizzare i seguenti meccanismi per le funzioni Generate Key e Key Pair.

  • CKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN

  • CKM_RSA_X9_31_KEY_PAIR_GEN: il funzionamento di questo meccanismo è identico a quello del meccanismo CKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN, ma offre maggiori garanzie per la generazione di p e q.

  • CKM_EC_KEY_PAIR_GEN

  • CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN3

  • CKM_GENERIC_SECRET_KEY_GEN

  • CKM_AES_KEY_GEN

  • CKM_DES3_KEY_GEN: modifica imminente indicata nella nota a piè di pagina 5.

Funzioni di firma e verifica

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 consente di utilizzare i seguenti meccanismi per le funzioni Sign and Verify. Con Client SDK 5, l'hashing dei dati viene eseguito localmente nel software. Ciò significa che non ci sono limiti alla dimensione dei dati che l'SDK può sottoporre a hash.

Con gli algoritmi RSA e ECDSA di Client SDK 5, l'hashing viene effettuato in locale, quindi non ci sono limiti di dati. Con HMAC e PureEd DSA (Ed25519), c'è un limite di dati. Per maggiori informazioni, consulta la nota a piè di pagina 2.

RSA

  • CKM_RSA_X_509

  • CKM_RSA_PKCS: solo operazioni a parte singola.

  • CKM_RSA_PKCS_PSS: solo operazioni a parte singola.

  • 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: solo operazioni a parte singola.

  • CKM_ECDSA_SHA1

  • CKM_ECDSA_SHA224

  • CKM_ECDSA_SHA256

  • CKM_ECDSA_SHA384

  • CKM_ECDSA_SHA512

ML-DSA

  • CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN3— Genera coppie di chiavi. ML-DSA

  • CKM_CLOUDHSM_ML_DSA3— ML-DSA Firma e verifica puramente.

  • CKM_CLOUDHSM_EXT_MU_ML_DSA3— ML-DSA firma e verifica con mu esterno.

EdDSA

  • CKM_CLOUDHSM_EDDSA6, 7 — con parametri NULL (PureEdDSA), solo operazioni in una sola parte.

HMAC

  • CKM_SHA_1_HMAC2

  • CKM_SHA224_HMAC2

  • CKM_SHA256_HMAC2

  • CKM_SHA384_HMAC2

  • CKM_SHA512_HMAC2

CMAC

  • CKM_AES_CMAC

Funzioni Sign recover e Verify recover

Client SDK 5 non supporta le funzioni Sign Recover e Verify Recover.

Funzioni di digest

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 consente di utilizzare i seguenti meccanismi per le funzioni Digest. Con Client SDK 5, l'hashing dei dati viene eseguito localmente nel software. Ciò significa che non ci sono limiti alla dimensione dei dati che l'SDK può sottoporre a hash.

  • CKM_SHA_1

  • CKM_SHA224

  • CKM_SHA256

  • CKM_SHA384

  • CKM_SHA512

Funzioni di crittografia e decrittografia

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 consente di utilizzare i seguenti meccanismi per le funzioni Encrypt e Decrypt.

  • CKM_RSA_X_509

  • CKM_RSA_PKCS: solo operazioni a parte singola. Modifica imminente indicata nella nota a piè di pagina 5.

  • CKM_RSA_PKCS_OAEP: solo operazioni a parte singola.

  • CKM_AES_ECB

  • CKM_AES_CTR

  • CKM_AES_CBC

  • CKM_AES_CBC_PAD

  • CKM_DES3_CBC: modifica imminente indicata nella nota a piè di pagina 5.

  • CKM_DES3_ECB: modifica imminente indicata nella nota a piè di pagina 5.

  • CKM_DES3_CBC_PAD: modifica imminente indicata nella nota a piè di pagina 5.

  • CKM_AES_GCM 1, 2

  • CKM_CLOUDHSM_AES_GCM3

Funzioni di derivazione della chiave

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 supporta i seguenti meccanismi di derivazione delle chiavi:

  • CKM_SP800_108_COUNTER_KDF

  • CKM_ECDH1_DERIVE- Supporta la derivazione delle chiavi ECDH con i seguenti tipi di KDF definiti dal fornitore: 6

    • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA1_KDF X9.63 - KDF con SHA1 8

    • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA224_KDF- KDF con SHA224 X9.63 8

    • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA256_KDF- KDF con SHA256 X9.63 8

    • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA384_KDF- KDF con SHA384 X9.63 8

    • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA512_KDF- X9.63 KDF con SHA512 8

Funzioni di wrapping e annullamento del wrapping

La libreria AWS CloudHSM software per la libreria PKCS #11 consente di utilizzare i seguenti meccanismi per le funzioni Wrap e Unwrap.

Per ulteriori informazioni sul wrapping delle chiavi AES, consulta la pagina sul wrapping delle chiavi AES.

  • CKM_RSA_PKCS: solo operazioni a parte singola. Una modifica imminente è indicata nella nota a piè di pagina 5.

  • CKM_RSA_PKCS_OAEP4

  • CKM_AES_GCM1, 3

  • CKM_CLOUDHSM_AES_GCM3

  • CKM_RSA_AES_KEY_WRAP

  • CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_NO_PAD3

  • CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_PKCS5_PAD3

  • CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_ZERO_PAD3

Dimensione massima dei dati per ogni meccanismo

La tabella seguente elenca le dimensioni massime dei dati per ciascun meccanismo:

Dimensione massima del set di dati
Meccanismo Dimensione massima dei dati in byte
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
CKM_CLOUDHSM_EDDSA(parametri PureEd DSA, NULL) 16000

Annotazioni sui meccanismi

  • [1] Quando si esegue la AES-GCM crittografia, l'HSM non accetta i dati del vettore di inizializzazione (IV) dall'applicazione. È necessario utilizzare un IV generato dall’HSM. L'IV da 12 byte fornito dall'HSM viene scritto nel riferimento della memoria indicato dall'elemento pIV della struttura di parametri CK_GCM_PARAMS fornita dall'utente. Per evitare confusione tra gli utenti, PKCS #11 SDK nella versione 1.1.1 e successive garantisce che PiV punti a un buffer azzerato quando la crittografia viene inizializzata. AES-GCM

  • [2] Quando si opera sui dati utilizzando uno dei seguenti meccanismi, se il buffer dati supera la dimensione massima dei dati, l’operazione genera un errore. Per questi meccanismi, tutta l'elaborazione dei dati deve avvenire all'interno dell'HSM. Per informazioni sui set di dimensioni massime dei dati per ciascun meccanismo, fare riferimento a. Dimensione massima dei dati per ogni meccanismo

  • Vendor-defined meccanismo [3]. Per utilizzare i meccanismi definiti dal fornitore CloudHSM, le applicazioni PKCS #11 devono includere /opt/cloudhsm/include/pkcs11/pkcs11t.h durante la compilazione.

    CKM_CLOUDHSM_AES_GCM: questo meccanismo proprietario è un'alternativa programmaticamente più sicura allo standard CKM_AES_GCM. Antepone il IV generato dall'HSM al testo cifrato invece di scriverlo nuovamente nella struttura CK_GCM_PARAMS fornita durante l'inizializzazione del codice. È possibile utilizzare questo meccanismo con le funzioni C_Encrypt, C_WrapKey, C_Decrypt e C_UnwrapKey. Quando si utilizza questo meccanismo, la variabile pIV nella struttura CK_GCM_PARAMS deve essere impostata su NULL. Quando si utilizza questo meccanismo con C_Decrypt e C_UnwrapKey, il IV dovrebbe essere anteposto al testo cifrato che viene scartato.

    CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_PKCS5_PAD: AES Key Wrap con riempimento PKCS #5.

    CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_ZERO_PAD: AES Key Wrap con riempimento a zeri.

    CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN: Genera una coppia di ML-DSA chiavi. Utilizzate l'CKA_CLOUDHSM_PARAMETER_SETattributo (tipoCK_CLOUDHSM_ML_DSA_PARAMETER_SET_TYPE) per specificare il set di parametri. Valori validi: CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_44, CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_65, CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_87.

    CKM_CLOUDHSM_ML_DSA: ML-DSA Firma e verifica puramente. Firma o verifica i dati grezzi utilizzando una coppia di ML-DSA chiavi.

    CKM_CLOUDHSM_EXT_MU_ML_DSA: ML-DSA firma e verifica con mu esterno. Firma o verifica i dati che sono stati preelaborati in un valore mu esterno.

    CKM_CLOUDHSM_EDDSA: meccanismo di firma EdDSA. Con parametri NULL: PureEd DSA (Ed25519), solo parte singola, massimo 16.000 byte. Con CK_EDDSA_PARAMS (phFlag = CK_TRUE,ulContextDataLen = 0): ED25519ph, componente singolo e multiparte, nessun limite di dimensione. La CK_EDDSA_PARAMS struttura segue le specifiche PKCS #11 v3.0.

  • [4] I seguenti CK_MECHANISM_TYPE e CK_RSA_PKCS_MGF_TYPE sono supportati come CK_RSA_PKCS_OAEP_PARAMS per CKM_RSA_PKCS_OAEP:

    • CKM_SHA_1 tramite CKG_MGF1_SHA1

    • CKM_SHA224 tramite CKG_MGF1_SHA224

    • CKM_SHA256 tramite CKG_MGF1_SHA256

    • CKM_SHA384 tramite CKM_MGF1_SHA384

    • CKM_SHA512 tramite CKM_MGF1_SHA512

  • [5] In conformità con le linee guida del NIST, ciò non è consentito per i cluster in modalità FIPS dopo il 2023. Per i cluster in modalità non FIPS, è ancora consentito dopo il 2023. Per informazioni dettagliate, vedi Conformità FIPS 140: meccanismo di deprecazione 2024.

  • [6] Tipi definiti dal fornitore. Per poter utilizzare i tipi definiti dal fornitore di CloudHSM, le applicazioni PKCS #11 devono includerli durante la compilazione. cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h Questo si trova in /opt/cloudhsm/include/pkcs11/cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h per piattaforme basate su Linux e per piattaforme basate su Windows C:\Program Files\Amazon\CloudHSM\include\pkcs11\cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h

  • [7] Supportato solo su istanze hsm2m.medium in modalità non FIPS.

  • [8] Le funzioni di derivazione delle chiavi (KDF) sono specificate nella pubblicazione speciale 800-56A del NIST, revisione 3. https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-56Ar3.pdf