Voglio criptare i dati in modo deterministico

Consigliamo di utilizzare la primitiva AEAD deterministica con il tipo di chiave AES256_SIV.

La primitiva crittografia autenticata deterministica con dati associati (Deterministic AEAD) produce testi cifrati stabili: la crittografia di un determinato testo non criptato restituisce sempre lo stesso testo cifrato. È simmetrica, il che significa che utilizza una singola chiave sia per la crittografia sia per la decrittografia.

Attenzione: a causa della proprietà deterministica, le AEAD deterministiche possono comportare la perdita della segretezza. Immagina un sistema con due possibili messaggi, "sì" e "no". Un aggressore deve solo scoprire quale testo cifrato corrisponde a ogni messaggio per leggerli.

I seguenti esempi ti aiutano a iniziare a utilizzare la primitiva AEAD deterministica:

Avviso: questi esempi utilizzano insiemi di chiavi in testo normale; gli insiemi di chiavi in testo normale consentono a chiunque abbia accesso al codice sorgente di estrarre le chiavi di crittografia. In pratica, dovresti proteggere le tue chiavi con una corretta gestione delle chiavi.

C++VaiJavaPython

// 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 deterministico

La primitiva crittografia autenticata deterministica con dati associati (AEAD deterministica) fornisce la crittografia con una proprietà deterministica: la crittografia degli stessi dati genera sempre la stessa crittografia. Questo tipo di crittografia è utile per il wrapping delle chiavi o per alcuni schemi di ricerca nei dati criptati (per ulteriori informazioni, consulta la sezione 1.3 della RFC 5297). A causa della sua proprietà deterministica, le implementazioni di questa primitiva possono comportare la perdita della segretezza perché un malintenzionato deve solo scoprire la crittografia di un determinato messaggio per identificare altre istanze del messaggio.

L'AEAD deterministico ha le seguenti proprietà:

• Secrecy: non è nota alcuna informazione sul testo in chiaro, tranne la sua lunghezza e la sua uguaglianza con i testi in chiaro ripetuti.
• Autenticità: è impossibile modificare il testo normale criptato sottostante il testo cifrato senza che ciò venga rilevato.
• Simmetrica: la crittografia del testo in chiaro e la decrittografia del testo cifrato vengono eseguite con la stessa chiave.
• Deterministico: a condizione che la chiave principale non venga modificata, la crittografia di un testo in chiaro due volte con gli stessi parametri genera la stessa crittografia.

Nota: l'AEAD deterministico protegge i dati quasi quanto la normale primitiva AEAD. Tuttavia, se invii lo stesso messaggio due volte, un malintenzionato può notare che i due messaggi sono uguali. Se non è il comportamento previsto, consulta AEAD.

Dati associati

Attenzione: i dati associati sono autenticati, ma NON criptati.

Le AEAD deterministiche possono essere utilizzate anche per legare il testo cifrato a dati associati specifici. Ad esempio, se hai un database con i campi user-id e encrypted-medical-history: in questo scenario, user-id può essere utilizzato come dati associati durante la crittografia di encrypted-medical-history. In questo modo, un malintenzionato non può spostare la storia clinica da un utente all'altro.

Scegli un tipo di chiave

Consigliamo il tipo di chiave AES256_SIV per tutti i casi d'uso.

Nota: Tink non offre AES128_SIV perché non fornisce sicurezza a 128 bit in scenari multiutente.

Garanzie di sicurezza

• Efficacia dell'autenticazione di almeno 80 bit.
• Il testo non cifrato e i dati associati possono avere lunghezze arbitrarie (nell'intervallo 0-2³² byte).
• Livello di sicurezza di 128 bit contro gli attacchi di recupero della chiave e anche negli attacchi multiutente con fino a 2³² chiavi. Ciò significa che se un avversario ottiene 2³² cifre crittografiche dello stesso messaggio criptato con 2³² chiavi, deve eseguire 2¹²⁸ calcoli per ottenere una singola chiave.
• La possibilità di criptare in sicurezza 2³⁸ messaggi, a condizione che ciascuno abbia una dimensione inferiore a 1 MB.

Attenzione: le AEAD deterministiche non offrono garanzie di segretezza per i dati associati.