דף זה תורגם על ידי Cloud Translation API.

ברצוני להצפין נתונים באופן דטרמיניסטי

בדף הזה
AEAD דטרמיניסטי

מומלץ להשתמש בפרימיטיב Deterministic AEAD עם סוג המפתח AES256_SIV.

הפרימיטיב של הצפנה מאומתת ודטרמיניסטית עם נתונים משויכים (Deterministic AEAD) יוצר מידע מוצפן יציב: הצפנה של טקסט ללא הצפנה נתון תמיד מחזירה את אותו מידע מוצפן. הוא סימטרי, כלומר נעשה בו שימוש במפתח יחיד גם להצפנה וגם לפענוח.

הדוגמאות הבאות יעזרו לכם להתחיל להשתמש ב-primitive של AEAD determinstic:

C++‎GoJavaPython

// A command-line utility for testing Tink Deterministic AEAD.
#include <iostream>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <string>

#include "absl/flags/flag.h"
#include "absl/flags/parse.h"
#include "absl/log/check.h"
#include "absl/strings/string_view.h"
#include "tink/config/global_registry.h"
#include "tink/daead/deterministic_aead_config.h"
#include "tink/deterministic_aead.h"
#include "util/util.h"
#include "tink/keyset_handle.h"
#include "tink/util/status.h"

ABSL_FLAG(std::string, keyset_filename, "", "Keyset file in JSON format");
ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation {encrypt|decrypt}");
ABSL_FLAG(std::string, input_filename, "", "Filename to operate on");
ABSL_FLAG(std::string, output_filename, "", "Output file name");
ABSL_FLAG(std::string, associated_data, "",
          "Associated data for Deterministic AEAD (default: empty");

namespace {

using ::crypto::tink::DeterministicAead;
using ::crypto::tink::DeterministicAeadConfig;
using ::crypto::tink::KeysetHandle;
using ::crypto::tink::util::Status;
using ::crypto::tink::util::StatusOr;

constexpr absl::string_view kEncrypt = "encrypt";
constexpr absl::string_view kDecrypt = "decrypt";

void ValidateParams() {
  // ...
}

}  // namespace

namespace tink_cc_examples {

// Deterministic AEAD example CLI implementation.
Status DeterministicAeadCli(absl::string_view mode,
                            const std::string& keyset_filename,
                            const std::string& input_filename,
                            const std::string& output_filename,
                            absl::string_view associated_data) {
  Status result = DeterministicAeadConfig::Register();
  if (!result.ok()) return result;

  // Read keyset from file.
  StatusOr<std::unique_ptr<KeysetHandle>> keyset_handle =
      ReadJsonCleartextKeyset(keyset_filename);
  if (!keyset_handle.ok()) return keyset_handle.status();

  // Get the primitive.
  StatusOr<std::unique_ptr<DeterministicAead>> daead =
      (*keyset_handle)
          ->GetPrimitive<crypto::tink::DeterministicAead>(
              crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
  if (!daead.ok()) return daead.status();

  // Read the input.
  StatusOr<std::string> input_file_content = ReadFile(input_filename);
  if (!input_file_content.ok()) return input_file_content.status();

  // Compute the output.
  std::string output;
  if (mode == kEncrypt) {
    StatusOr<std::string> result = (*daead)->EncryptDeterministically(
        *input_file_content, associated_data);
    if (!result.ok()) return result.status();
    output = *result;
  } else if (mode == kDecrypt) {
    StatusOr<std::string> result = (*daead)->DecryptDeterministically(
        *input_file_content, associated_data);
    if (!result.ok()) return result.status();
    output = *result;
  }

  // Write output to file.
  return WriteToFile(output, output_filename);
}

}  // namespace tink_cc_examples

int main(int argc, char** argv) {
  absl::ParseCommandLine(argc, argv);

  ValidateParams();

  std::string mode = absl::GetFlag(FLAGS_mode);
  std::string keyset_filename = absl::GetFlag(FLAGS_keyset_filename);
  std::string input_filename = absl::GetFlag(FLAGS_input_filename);
  std::string output_filename = absl::GetFlag(FLAGS_output_filename);
  std::string associated_data = absl::GetFlag(FLAGS_associated_data);

  std::clog << "Using keyset from file " << keyset_filename
            << " to Deterministic AEAD-" << mode << " file " << input_filename
            << " with associated data '" << associated_data << "'."
            << std::endl;
  std::clog << "The resulting output will be written to " << output_filename
            << "." << std::endl;

  CHECK_OK(tink_cc_examples::DeterministicAeadCli(
      mode, keyset_filename, input_filename, output_filename, associated_data));
  return 0;
}deterministic_aead_cli.cc

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"log"

	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/daead"
	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/insecurecleartextkeyset"
	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/keyset"
)

func Example() {
	// A keyset created with "tinkey create-keyset --key-template=AES256_SIV". Note
	// that this keyset has the secret key information in cleartext.
	jsonKeyset := `{
			"key": [{
				"keyData": {
						"keyMaterialType":
								"SYMMETRIC",
						"typeUrl":
								"type.googleapis.com/google.crypto.tink.AesSivKey",
						"value":
								"EkAl9HCMmKTN1p3V186uhZpJQ+tivyc4IKyE+opg6SsEbWQ/WesWHzwCRrlgRuxdaggvgMzwWhjPnkk9gptBnGLK"
				},
				"keyId": 1919301694,
				"outputPrefixType": "TINK",
				"status": "ENABLED"
		}],
		"primaryKeyId": 1919301694
	}`

	// Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous
	// step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
	// limit the exposure of accessing the raw key material. WARNING: In practice,
	// it is unlikely you will want to use a insecurecleartextkeyset, as it implies
	// that your key material is passed in cleartext, which is a security risk.
	// Consider encrypting it with a remote key in Cloud KMS, AWS KMS or HashiCorp Vault.
	// See https://github.com/google/tink/blob/master/docs/GOLANG-HOWTO.md#storing-and-loading-existing-keysets.
	keysetHandle, err := insecurecleartextkeyset.Read(
		keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(jsonKeyset)))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Retrieve the DAEAD primitive we want to use from the keyset handle.
	primitive, err := daead.New(keysetHandle)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Use the primitive to encrypt a message. In this case the primary key of the
	// keyset will be used (which is also the only key in this example).
	plaintext := []byte("message")
	associatedData := []byte("associated data")
	ciphertext, err := primitive.EncryptDeterministically(plaintext, associatedData)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Use the primitive to decrypt the message. Decrypt finds the correct key in
	// the keyset and decrypts the ciphertext. If no key is found or decryption
	// fails, it returns an error.
	decrypted, err := primitive.DecryptDeterministically(ciphertext, associatedData)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	fmt.Println(ciphertext)
	fmt.Println(string(decrypted))
	// Output:
	// [1 114 102 56 62 150 98 146 84 99 211 36 127 214 229 231 157 56 143 192 250 132 32 153 124 244 238 112]
	// message
}
daead_test.go

package deterministicaead;

import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8;

import com.google.crypto.tink.DeterministicAead;
import com.google.crypto.tink.InsecureSecretKeyAccess;
import com.google.crypto.tink.KeysetHandle;
import com.google.crypto.tink.RegistryConfiguration;
import com.google.crypto.tink.TinkJsonProtoKeysetFormat;
import com.google.crypto.tink.daead.DeterministicAeadConfig;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * A command-line utility for encrypting small files with Deterministic AEAD.
 *
 * <p>It loads cleartext keys from disk - this is not recommended!
 *
 * <p>It requires the following arguments:
 *
 * <ul>
 *   <li>mode: Can be "encrypt" or "decrypt" to encrypt/decrypt the input to the output.
 *   <li>key-file: Read the key material from this file.
 *   <li>input-file: Read the input from this file.
 *   <li>output-file: Write the result to this file.
 *   <li>[optional] associated-data: Associated data used for the encryption or decryption.
 */
public final class DeterministicAeadExample {
  private static final String MODE_ENCRYPT = "encrypt";
  private static final String MODE_DECRYPT = "decrypt";

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    if (args.length != 4 && args.length != 5) {
      System.err.printf("Expected 4 or 5 parameters, got %d\n", args.length);
      System.err.println(
          "Usage: java DeterministicAeadExample encrypt/decrypt key-file input-file output-file"
              + " [associated-data]");
      System.exit(1);
    }
    String mode = args[0];
    Path keyFile = Paths.get(args[1]);
    Path inputFile = Paths.get(args[2]);
    Path outputFile = Paths.get(args[3]);
    byte[] associatedData = new byte[0];
    if (args.length == 5) {
      associatedData = args[4].getBytes(UTF_8);
    }

    // Initialise Tink: register all Deterministic AEAD key types with the Tink runtime
    DeterministicAeadConfig.register();

    // Read the keyset into a KeysetHandle
    KeysetHandle handle =
        TinkJsonProtoKeysetFormat.parseKeyset(
            new String(Files.readAllBytes(keyFile), UTF_8), InsecureSecretKeyAccess.get());

    // Get the primitive
    DeterministicAead daead =
        handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), DeterministicAead.class);

    // Use the primitive to encrypt/decrypt files.
    if (MODE_ENCRYPT.equals(mode)) {
      byte[] plaintext = Files.readAllBytes(inputFile);
      byte[] ciphertext = daead.encryptDeterministically(plaintext, associatedData);
      Files.write(outputFile, ciphertext);
    } else if (MODE_DECRYPT.equals(mode)) {
      byte[] ciphertext = Files.readAllBytes(inputFile);
      byte[] plaintext = daead.decryptDeterministically(ciphertext, associatedData);
      Files.write(outputFile, plaintext);
    } else {
      System.err.println("The first argument must be either encrypt or decrypt, got: " + mode);
      System.exit(1);
    }

    System.exit(0);
  }

  private DeterministicAeadExample() {}
}DeterministicAeadExample.java

import tink
from tink import daead
from tink import secret_key_access


def example():
  """Encrypt and decrypt using deterministic AEAD."""
  # Register the deterministic AEAD key manager. This is needed to create a
  # DeterministicAead primitive later.
  daead.register()

  # A keyset created with "tinkey create-keyset --key-template=AES256_SIV". Note
  # that this keyset has the secret key information in cleartext.
  keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "SYMMETRIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.AesSivKey",
              "value":
                  "EkAl9HCMmKTN1p3V186uhZpJQ+tivyc4IKyE+opg6SsEbWQ/WesWHzwCRrlgRuxdaggvgMzwWhjPnkk9gptBnGLK"
          },
          "keyId": 1919301694,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 1919301694
  }"""

  # Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous
  # step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
  # limit the exposure of accessing the raw key material. WARNING: In practice,
  # it is unlikely you will want to use a cleartext_keyset_handle, as it implies
  # that your key material is passed in cleartext which is a security risk.
  keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse(
      keyset, secret_key_access.TOKEN
  )

  # Retrieve the DeterministicAead primitive we want to use from the keyset
  # handle.
  primitive = keyset_handle.primitive(daead.DeterministicAead)

  # Use the primitive to encrypt a message. In this case the primary key of the
  # keyset will be used (which is also the only key in this example).
  ciphertext = primitive.encrypt_deterministically(b'msg', b'associated_data')

  # Use the primitive to decrypt the message. Decrypt finds the correct key in
  # the keyset and decrypts the ciphertext. If no key is found or decryption
  # fails, it raises an error.
  output = primitive.decrypt_deterministically(ciphertext, b'associated_data')deterministic_aead_basic.py

AEAD דטרמיניסטי

הפרימיטיב של הצפנה מאומתת ודטרמיניסטית עם נתונים משויכים (Deterministic AEAD) מספק הצפנה עם מאפיין דטרמיניסטי: הצפנה של אותם נתונים תמיד מניבה את אותו טקסט מוצפן. סוג ההצפנה הזה שימושי לעטיפת מפתחות או לסכמות מסוימות לחיפוש בנתונים מוצפנים (למידע נוסף, ראו RFC 5297, קטע 1.3). בגלל המאפיין הדטרמיניסטי שלו, הטמעות של הרכיב הפרימיטיבי הזה עלולות להוביל לאובדן הסודיות, כי תוקף צריך רק למצוא את הטקסט המוצפן של הודעה נתונה כדי לזהות מופעים אחרים של אותה הודעה.

ל-AEAD determinist יש את המאפיינים הבאים:

Secrecy: לא ידוע דבר על הטקסט ללא הצפנה, מלבד האורך שלו והשוויון של טקסטים ללא הצפנה חוזרים.
אותנטיות: אי אפשר לשנות את הטקסט ללא הצפנה שמהווה את הבסיס לטקסט המוצפן בלי שיזוהו.
סימטרית: הצפנת הטקסט ללא הצפנה ופענוח הטקסט המוצפן מתבצעים באמצעות אותו מפתח.
דטרמיניסטית: כל עוד המפתח הראשי לא משתנה, הצפנה של טקסט ללא הצפנה (plaintext) פעמיים עם אותם פרמטרים מניבה את אותו טקסט מוצפן.

נתונים משויכים

אפשר גם להשתמש ב-AEAD determinist כדי לקשר טקסט מוצפן לנתונים ספציפיים המשויכים אליו. לדוגמה, אם יש לכם מסד נתונים עם השדות user-id ו-encrypted-medical-history: בתרחיש הזה, אפשר להשתמש ב-user-id כנתונים משויכים כשמצפינים את encrypted-medical-history. כך תימנע מהתקפת גורם זדוני אפשרות להעביר היסטוריה רפואית ממשתמש אחד למשתמש אחר.

בחירת סוג מפתח

אנחנו ממליצים על סוג המפתח AES256_SIV לכל תרחישי השימוש.

התחייבויות אבטחה

חוזק אימות של 80 ביט לפחות.
הטקסט ללא הצפנה והנתונים המשויכים יכולים להיות באורך שרירותי (בטווח 0 עד 2³² בייטים).
רמת אבטחה של 128 ביט מפני התקפות לשחזור מפתחות, וגם בהתקפות של משתמשים מרובים עם עד 2³² מפתחות – כלומר, אם יריב מקבל 2³² טקסטים מוצפנים של אותה הודעה שהוצפנה באמצעות 2³² מפתחות, הוא צריך לבצע 2¹²⁸ חישובים כדי לקבל מפתח יחיד.
היכולת להצפין בבטחה 2³⁸ הודעות, בתנאי שכל אחת מהן קצרה מ-1MB.