Usando TLS pós-quântico híbrido com AWS KMS

As traduções são geradas por tradução automática. Em caso de conflito entre o conteúdo da tradução e da versão original em inglês, a versão em inglês prevalecerá.

As traduções são geradas por tradução automática. Em caso de conflito entre o conteúdo da tradução e da versão original em inglês, a versão em inglês prevalecerá.

AWS Key Management Service (AWS KMS) suporta uma opção híbrida de troca de chaves pós-quântica para o protocolo de criptografia de rede Transport Layer Security (TLS). Você pode usar essa opção TLS ao se conectar aos endpoints de API do AWS KMS . Esses recursos opcionais de troca de chaves pós-quânticas híbridas são, no mínimo, tão seguros quanto a criptografia TLS que usamos atualmente e provavelmente fornecerão benefícios adicionais de segurança em longo prazo. No entanto, eles afetam a latência e o throughput em comparação com os protocolos clássicos de troca de chaves em uso atualmente.

Os dados que você envia para AWS Key Management Service (AWS KMS) são protegidos em trânsito pela criptografia fornecida por uma conexão TLS (Transport Layer Security). Os pacotes de criptografia clássica aos quais o AWS KMS oferece suporte a sessões TLS tornam inviáveis os ataques de força bruta nos mecanismos de troca de chaves com a tecnologia atual. No entanto, se a computação quântica em grande escala se tornar prática no futuro, os pacotes de criptografia clássica usados nos mecanismos de troca de chaves TLS serão suscetíveis a esses ataques. Se você estiver desenvolvendo aplicativos que dependem da confidencialidade de longo prazo dos dados transmitidos por uma conexão TLS, considere um plano para migrar para a criptografia pós-quântica antes que computadores quânticos em grande escala estejam disponíveis para uso. AWS está trabalhando para se preparar para esse futuro, e queremos que você também esteja bem preparado.

Para proteger os dados criptografados hoje contra possíveis ataques futuros, AWS está participando com a comunidade criptográfica no desenvolvimento de algoritmos quânticos resistentes ou pós-quânticos. Implementamos suítes de cifras híbridas pós-quânticas de troca de chaves AWS KMS que combinam elementos clássicos e pós-quânticos para garantir que sua conexão TLS seja pelo menos tão forte quanto seria com suítes de criptografia clássicas.

Esses pacotes de criptografia híbrida estão disponíveis para uso em suas cargas de trabalho de produção na maioria. Regiões da AWS No entanto, como as características de desempenho e os requisitos de largura de banda dos pacotes de criptografia híbrida são diferentes dos mecanismos clássicos de troca de chaves, recomendamos que você os teste em suas chamadas de AWS KMS API sob condições diferentes.

Feedback

Como sempre, agradecemos seu feedback e sua participação em nossos repositórios de código aberto. Gostaríamos especialmente de saber como sua infraestrutura interage com essa nova variante do tráfego TLS.

Suportado Regiões da AWS

O Post-Quantum TLS for AWS KMS está disponível em todos os Regiões da AWS que oferecem AWS KMS suporte, exceto na China (Pequim) e na China (Ningxia).

Para obter uma lista de AWS KMS endpoints para cada um Região da AWS, consulte AWS Key Management Service endpoints e cotas no. Referência geral da Amazon Web Services Para obter informações sobre endpoints do FIPS, consulte Endpoints do FIPS no Referência geral da Amazon Web Services.

Sobre a troca de chaves pós-quântica híbrida no TLS

AWS KMS suporta suítes de cifras híbridas pós-quânticas de troca de chaves. Você pode usar o AWS SDK for Java 2.x e o AWS Common Runtime em sistemas Linux para configurar um cliente HTTP que usa esses conjuntos de criptografia. Então, sempre que você se conecta a um AWS KMS endpoint com seu cliente HTTP, os conjuntos de criptografia híbrida são usados.

Este cliente HTTP usa s2n-tls, que é uma implementação de código aberto do protocolo TLS. As suítes de cifras híbridas que s2n-tls os usos são implementados somente para troca de chaves, não para criptografia direta de dados. Durante a troca de chaves, o cliente e o servidor calculam a chave que usarão para criptografar e descriptografar os dados na rede.

Os algoritmos que s2n-tls os usos são um híbrido que combina a curva elíptica Diffie-Hellman (ECDH), um algoritmo clássico de troca de chaves usado atualmente no TLS, com o mecanismo de encapsulamento de chaves baseado em rede de módulos (ML-KEM), um algoritmo de criptografia de chave pública e estabelecimento de chaves que o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) designou como seu primeiro algoritmo padrão de acordo de chave pós-quântico. Esse híbrido utiliza cada um dos algoritmos de maneira independente para gerar uma chave. Depois, ele combina as duas chaves criptograficamente. With s2n-tls, você pode configurar um cliente HTTP para preferir o TLS pós-quântico, que coloca o ECDH com ML-KEM primeiro na lista de preferências. Algoritmos clássicos de troca de chaves são incluídos na lista de preferências para garantir a compatibilidade, mas eles estarão mais abaixo na ordem de preferência.

Usando TLS pós-quântico híbrido com AWS KMS

Você pode usar o TLS pós-quântico híbrido para suas chamadas para. AWS KMS Ao configurar seu ambiente de teste de cliente HTTP, esteja ciente das seguintes informações:

Criptografia em trânsito

As suítes de cifras híbridas em s2n-tls são usados somente para criptografia em trânsito. Eles protegem seus dados enquanto eles viajam do seu cliente para o AWS KMS endpoint. AWS KMS não usa esses conjuntos de cifras para criptografar dados em. AWS KMS keys

Em vez disso, ao AWS KMS criptografar seus dados com chaves KMS, ele usa criptografia simétrica com chaves de 256 bits e o algoritmo Advanced Encryption Standard in Galois Counter Mode (AES-GCM), que já é resistente ao quantum. Num futuro teórico, ataques de computação quântica em grande escala em textos cifrados criados sob chaves AES-GCM de 256 bits reduzem a segurança efetiva da chave para 128 bits. Esse nível de segurança é suficiente para inviabilizar ataques de força bruta em textos AWS KMS cifrados.

Sistemas suportados

Uso das suítes de cifras híbridas em s2n-tls atualmente é suportado somente em sistemas Linux. Além disso, esses pacotes de criptografia são suportados somente no SDKs AWS Common Runtime, como o. AWS SDK for Java 2.x Para ver um exemplo, consulte Configurar o TLS pós-quântico híbrido.

AWS KMS Endpoints

Ao usar os pacotes de criptografia híbridos, use o endpoint padrão AWS KMS . AWS KMS não suporta TLS híbrido pós-quântico para endpoints validados pelo FIPS 140-3.

Quando você configura um cliente HTTP para preferir conexões TLS pós-quânticas com s2n-tls, as cifras pós-quânticas estão em primeiro lugar na lista de preferências de cifras. No entanto, a lista de preferências inclui as cifras clássicas não híbridas mais abaixo na ordem de preferência para a compatibilidade. Quando você configura um cliente HTTP para preferir o TLS pós-quântico com um endpoint validado pelo AWS KMS FIPS 140-3, s2n-tls negocia uma cifra de troca de chaves clássica e não híbrida.

Para obter uma lista de AWS KMS endpoints para cada um Região da AWS, consulte AWS Key Management Service endpoints e cotas no. Referência geral da Amazon Web Services Para obter informações sobre endpoints do FIPS, consulte Endpoints do FIPS no Referência geral da Amazon Web Services.

Desempenho esperado

Nossos primeiros testes de benchmark mostram que as suítes de cifras híbridas em s2n-tls são mais lentos do que os pacotes de criptografia TLS clássicos. O efeito varia de acordo com o perfil de rede, a velocidade da CPU, o número de núcleos e a taxa de chamada. Para obter mais informações, consulte o plano de migração da criptografia AWS pós-quântica.

Saiba mais sobre o TLS pós-quântico em AWS KMS

Para obter mais informações sobre como usar o TLS híbrido pós-quântico em AWS KMS, consulte os recursos a seguir.