应用层加密

Standard Payments API 支持使用 PGP 或 JWE 进行应用层加密。

PGP 加密

PGP 是一组标准的加密、解密和签名算法，提供隐私保护和身份验证。

使用 PGP 加密载荷时，合作伙伴必须支持：

  • 使用多个 PGP 密钥加密和解密载荷。
  • 使用多个 PGP 密钥为载荷签名。
  • 验证具有多个签名的载荷，其中任何签名都可以是使用 Google 提供的密钥进行的签名。
  • 网络安全 base64 编码载荷解密。

提供给 Google 的 PGP 公钥必须有一个用于加密的子密钥。子密钥可以独立于主密钥进行轮替。主密钥用于身份验证。私钥必须是 2048（或更多）位的 RSA 密钥，一年内到期，最大生命周期为两年。

在开始开发之前，您需要与 Google 交换 PGP 密钥。在此步骤中，您将生成 PGP 公钥私钥对，向 Google 提供公钥，再从 Google 接收公钥。在开发过程中，您只需交换用于开发以及在生产环境之外进行测试的沙盒密钥。在生产测试和发布之前，您需要再次执行生产密钥交换。

生成新的 PGP 密钥

假设您的系统路径中有 GPG 二进制文件，那么您可以使用以下 POSIX 命令来创建新的密钥对。

$ gpg --full-generate-key

出现提示时，选择一个至少为 2048 位熵并且有效期为 1 到 2 年的 RSA 密钥。此命令应同时创建主密钥（标记为“SC”，由“Signing”的首字母“S”和“Certificate”的首字母“C”组成，表示签名证书）和子密钥（标记为“E”，取自“Encryption”的首字母“E”，表示加密）。

PGP 库配置

发送载荷

  1. 在签名时，您应使用 SHA384 作为摘要算法；不要使用 SHA1 或 MD5
  2. 在加密时，您应使用 AES256 作为对称加密算法；不要使用 CAST5 或 IDEA
  3. 在对消息进行加密或签名时，请务必选择具有相应用途的子密钥；请使用 CAN_SIGN 密钥签名，使用 ENCRYPT_COMMS/ENCRYPT_STORAGE 密钥加密

接收载荷

  1. 验证载荷时，请确保您的库支持 SHA384 等现代哈希算法。自 2023 年 5 月 14 日起，Google 将在所有新密钥上使用该算法。
  2. 解密载荷时，请确保您的库支持 AES256 等现代对称加密算法。自 2023 年 5 月 14 日起，Google 将在所有新密钥上使用该算法。

GPG 载荷加密示例

以下命令示例展示了如何在使用 GPG 时选择安全选项。此操作应在用户无权访问私钥或敏感输入文件的可信环境中执行。

gpg --output signed-and-encrypted.pgp \
  --sign --digest-algo SHA384 \
  --encrypt --cipher-algo AES256 \
  --armor \
  --recipient {key_id} \
  input.txt

GPG 会自动从软件包中为您想让其执行的每项操作选择正确的密钥。

通过 JWS 签名进行 JWE 加密

JSON Web Encryption (JWE) 是由 rfc7516 定义的标准，用于在应用层级加密内容。JSON Web Signature (JWS) 是由 rfc7515 定义的标准，用于在应用层级为内容签名。

请求和响应将是使用“紧凑序列化”选项通过非对称（公钥）加密技术加密的 JWE 令牌。JWE 令牌将包含作为 JWS 令牌的已签名载荷。JWS 也使用非对称密钥；私钥用于签名，公钥用于验证。

发送载荷时，请先对载荷签名，然后再对其进行加密。收到载荷时，请先对其进行解密，然后再验证签名。

使用 JWE 时，合作伙伴必须支持以下方案：

  • 紧凑序列化。
  • 通过多个 JWE 密钥中的一个解密载荷。
  • 使用管理密钥的 RSA-OAEP、RSA-OAEP-256 或 ECDH-ES 算法。
  • 用于加密内容的 A256GCM、A128GCM、A128CBC-HS256 或 A256CBC-HS512 算法。
    • 填充在 enc 标头中。
  • 用于标识公钥加密密钥的 kid 标头。
  • 使用 JWE 加密的消息载荷必须使用内容类型“application/jose; charset=utf-8”。

使用 JWS 时，合作伙伴必须支持以下方案：

  • 紧凑序列化。
  • 验证来自多个 JWS 密钥之一的载荷。
  • 用于创建签名的 HS256、HS384、HS512、RS256、RS384、RS512、ES256、PS256、PS384 或 PS512 算法。
  • kid 标头，用于标识私钥签名密钥。

JWE/JWS 字符串将编码为 UTF-8 字符串，其载荷可以是任意字节。

私钥必须是 RSA/ECDH-ES 密钥，一年内到期，最大生命周期为两年。所有私钥 ID 必须始终保留在合作伙伴的服务器上，因此所有签名的值都必须在合作伙伴的服务器上进行计算。

在开始开发之前，您需要与 Google 交换 JWE 和 JWS 密钥。 密钥应使用 JWK 格式交换，如 rfc7517 中所定义。在此步骤中，您将生成公钥私钥对，向 Google 提供公钥，再从 Google 接收公钥。在开发过程中，您只需交换用于开发以及在生产环境之外进行测试的沙盒密钥。在生产测试和发布之前，您需要再次执行生产密钥交换。