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将混合后量子 TLS 与 AWS KMS

您发送到 AWS Key Management Service (AWS KMS) 的数据在传输过程中受传输层安全 (TLS) 连接提供的加密保护。借助 AWS KMS 支持对 TLS 会话使用的传统密码套件，使得对密钥交换机制进行的暴力攻击在现有技术下是不可行的。但是，如果大规模量子计算变得可行，TLS 密钥交换机制中使用的经典密码套件将容易受到这些攻击。

2024 年 8 月，NIST 最终确定了其首个后量子密码学标准。其中包括 NIST 网站上的 FIPS 203 中规定的 Module-Lattice-Based Key-Encapsulation 机制 (ML-KEM)。 AWS KMS 现在支持 TLS 的混合后量子密钥交换选项，该选项结合了椭圆曲线 Diffie-Hellman (ECDH) 和. ML-KEM 这种混合密钥交换保留了当今经典密码套件的优势，同时增加了抵御未来具有量子能力的对手的能力。有关更多信息，请参阅 ACM 中现在支持的ML-KEM 后量子 TLS AWS KMS，以及AWS 安全博客中的密钥管理器。

如果您的应用程序依赖于通过 TLS 连接传递的数据的长期机密性，则应使用后量子加密。否则，对手可能能够捕获当今使用经典密码套件加密的数据，并在量子计算机可用后对其进行解密。这种策略被称为 “立即收获，稍后解密”。

将混合后量子 TLS 与 AWS KMS

您可以对的所有 API 调用使用混合后量子 TLS。 AWS KMS设置 HTTP 客户端时，请注意以下信息。

AWS KMS 端点

AWS KMS 在所有可用 AWS 区域 的地方，包括经过 FIPS 140-3 验证的端点，均支持混合后量子 TLS。有关每个 AWS KMS 终端节点的列表 AWS 区域，请参阅中的AWS Key Management Service 终端节点和配额Amazon Web Services 一般参考。有关 FIPS 端点的信息，请参阅《Amazon Web Services 一般参考》中的 FIPS endpoints。

支持的系统

许多 AWS SDK 支持混合后量子 TLS，如《软件开发工具AWS 包和工具参考指南》中的 “启用混合后量子 TLS” 中所述。有关 Java 示例，请参见配置混合后量子 TLS。

验证混合 Post-Quantum TLS

您可以通过检查特定 AWS KMS 的 API 调用 CloudTrail 日志条目来确认其使用了混合后量子 TLS。在通话日志条目中找到相应tlsDetails部分。该keyExchange字段命名了所使用的密钥交换算法。对于混合后量子连接，该字段显示了混合算法，例如X25519MLKEM768. 有关示例日志条目，请参阅通过后量子 TLS 连接使用标准对称加密密钥进行解密。

性能

混合密钥交换略微增加了某些 TLS 握手消息的大小和处理时间，但对于大多数工作负载而言，总体性能影响是不可察觉的。由于这些消息较大，我们建议您测试来自网络中不同位置 AWS KMS 的 API 调用。

根据您的请求所采用的网络路径，传统中间主机、代理或具有深度数据包检测 (DPI) 的防火墙可能会阻止请求。这可能是由 TLS 握手ClientHello部分中的新密钥交换组导致，也可能是由于较大的密钥交换消息造成的。如果您在解决这些问题时遇到问题，请与您的安全团队或 IT 管理员合作，解除对新的 TLS 密钥交换群组的封锁。

传输中加密

混合密码套件仅用于传输中的加密。当您的数据从您的客户端传输到 AWS KMS 终端时，它们会保护您的数据。 AWS KMS 不使用这些密码套件对下的数据进行加密。 AWS KMS keys

取而代之的是，当使用KMS密钥 AWS KMS 加密您的数据时，它使用具有256位密钥的对称加密和Galois计数器模式中的高级加密标准 (AES-GCM) 算法，该算法已经具有量子抵抗力。理论未来，对在256位 AES-GCM 密钥下创建的密文进行大规模量子计算攻击会将密钥的有效安全性降低到128位。有关更多信息，请参阅 ETSI 网站上的《量子安全密码学与安全》论文。这种安全级别足以使对 AWS KMS 密文的暴力攻击不可行。

在中了解有关后量子 TLS 的更多信息 AWS KMS

有关在中使用混合后量子 TLS 的更多信息 AWS KMS，请参阅以下资源。