Raw ECDHキーリング - AWS データベース暗号化 SDK

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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 に変更されましたSDK。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/プライベートキーペアを使用して、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。 AWS Database Encryption が (KDF_CTR_HMAC_SHA384) 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 Database 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- を使用して対称キーでレコードを暗号化します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。 AWS Database Encryption は、次の楕円キュブ仕様SDK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、レコード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 structures) 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_P256ECC_NIS_P384ECC_NIST_P512

C# / .NET
// Instantiate material providers var materialProviders = new MaterialProviders(new MaterialProvidersConfig()); var BobPrivateKey = new MemoryStream(new byte[] { }); var AlicePublicKey = new MemoryStream(new byte[] { }); // Create the Raw ECDH static keyring var staticConfiguration = new RawEcdhStaticConfigurations() { RawPrivateKeyToStaticPublicKey = new RawPrivateKeyToStaticPublicKeyInput { SenderStaticPrivateKey = BobPrivateKey, RecipientPublicKey = AlicePublicKey } }; var createKeyringInput = new CreateRawEcdhKeyringInput() { CurveSpec = ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256, KeyAgreementScheme = staticConfiguration }; var keyring = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(createKeyringInput);
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、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エンコードされた X.509 パブリックキー SubjectPublicKeyInfo (SPKI) を指定する必要があります。 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_P256ECC_NIS_P384ECC_NIST_P512

C# / .NET

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。

// Instantiate material providers var materialProviders = new MaterialProviders(new MaterialProvidersConfig()); var AlicePublicKey = new MemoryStream(new byte[] { }); // Create the Raw ECDH ephemeral keyring var ephemeralConfiguration = new RawEcdhStaticConfigurations() { EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKey = new EphemeralPrivateKeyToStaticPublicKeyInput { RecipientPublicKey = AlicePublicKey } }; var createKeyringInput = new CreateRawEcdhKeyringInput() { CurveSpec = ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256, KeyAgreementScheme = ephemeralConfiguration }; var keyring = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(createKeyringInput);
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、 AWS Database Encryption で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SDK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ECDH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。

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 structures) 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_P256ECC_NIS_P384ECC_NIST_P512

C# / .NET

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、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。

// Instantiate material providers var materialProviders = new MaterialProviders(new MaterialProvidersConfig()); var AlicePrivateKey = new MemoryStream(new byte[] { }); // Create the Raw ECDH discovery keyring var discoveryConfiguration = new RawEcdhStaticConfigurations() { PublicKeyDiscovery = new PublicKeyDiscoveryInput { RecipientStaticPrivateKey = AlicePrivateKey } }; var createKeyringInput = new CreateRawEcdhKeyringInput() { CurveSpec = ECDHCurveSpec.ECC_NIST_P256, KeyAgreementScheme = discoveryConfiguration }; var keyring = materialProviders.CreateRawEcdhKeyring(createKeyringInput);
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、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); }