אני רוצה להצפין נתונים

אנחנו ממליצים להשתמש ברכיב AEAD (ראשי) עם סוג מפתח AES128_GCM לרוב תרחישי השימוש בהצפנת נתונים.

ההצפנה המאומתת עם נתונים משויכים (AEAD) היא הפשוטה והנוחה ביותר פרימיטיביות מתאימות לרוב תרחישי השימוש. AEAD מספק סודיות ומבטיחה שלהודעות תמיד יהיו מידע מוצפן (ciphertext) שונים. (פלט מוצפן) גם אם הטקסטים ללא הצפנה (הקלט להצפנה) כמעט זהים. הוא סימטרי, בשימוש במפתח יחיד גם להצפנה וגם של הפענוח.

הדוגמאות הבאות יעזרו לכם להתחיל להשתמש ברכיב AEAD:

C++‎

// A command-line utility for testing Tink 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/aead.h"
#include "tink/aead/aead_config.h"
#include "tink/config/global_registry.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 AEAD (default: empty");

namespace {

using ::crypto::tink::Aead;
using ::crypto::tink::AeadConfig;
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 {

// AEAD example CLI implementation.
Status AeadCli(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 = AeadConfig::Register();
  if (!result.ok()) return result;

  // Read the 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<Aead>> aead =
      (*keyset_handle)
          ->GetPrimitive<crypto::tink::Aead>(
              crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
  if (!aead.ok()) return aead.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> encrypt_result =
        (*aead)->Encrypt(*input_file_content, associated_data);
    if (!encrypt_result.ok()) return encrypt_result.status();
    output = encrypt_result.value();
  } else {  // operation == kDecrypt.
    StatusOr<std::string> decrypt_result =
        (*aead)->Decrypt(*input_file_content, associated_data);
    if (!decrypt_result.ok()) return decrypt_result.status();
    output = decrypt_result.value();
  }

  // Write the output to the output 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 AEAD-"
            << mode << " file " << input_filename << " with associated data '"
            << associated_data << "'." << '\n';
  std::clog << "The resulting output will be written to " << output_filename
            << '\n';

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

Go

import (
	"bytes"
	"fmt"
	"log"

	"github.com/tink-crypto/tink-go/v2/aead"
	"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_GCM". Note
	// that this keyset has the secret key information in cleartext.
	jsonKeyset := `{
			"key": [{
					"keyData": {
							"keyMaterialType":
									"SYMMETRIC",
							"typeUrl":
									"type.googleapis.com/google.crypto.tink.AesGcmKey",
							"value":
									"GiBWyUfGgYk3RTRhj/LIUzSudIWlyjCftCOypTr0jCNSLg=="
					},
					"keyId": 294406504,
					"outputPrefixType": "TINK",
					"status": "ENABLED"
			}],
			"primaryKeyId": 294406504
	}`

	// 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 AEAD primitive we want to use from the keyset handle.
	primitive, err := aead.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.Encrypt(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.Decrypt(ciphertext, associatedData)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	fmt.Println(string(decrypted))
	// Output: message
}
aead_test.go

Java

package aead;

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

import com.google.crypto.tink.Aead;
import com.google.crypto.tink.InsecureSecretKeyAccess;
import com.google.crypto.tink.KeysetHandle;
import com.google.crypto.tink.TinkJsonProtoKeysetFormat;
import com.google.crypto.tink.aead.AeadConfig;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * A command-line utility for encrypting small files with 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 AeadExample {
  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 AeadExample 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);
    }
    // Register all AEAD key types with the Tink runtime.
    AeadConfig.register();

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

    // Get the primitive.
    Aead aead = handle.getPrimitive(Aead.class);

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

  private AeadExample() {}
}
AeadExample.java

Obj-C

איך עושים את זה

Python

import tink
from tink import aead
from tink import secret_key_access


def example():
  """Encrypt and decrypt using AEAD."""
  # Register the AEAD key managers. This is needed to create an Aead primitive
  # later.
  aead.register()

  # A keyset created with "tinkey create-keyset --key-template=AES256_GCM". Note
  # that this keyset has the secret key information in cleartext.
  keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "SYMMETRIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.AesGcmKey",
              "value":
                  "GiBWyUfGgYk3RTRhj/LIUzSudIWlyjCftCOypTr0jCNSLg=="
          },
          "keyId": 294406504,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 294406504
  }"""

  # Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous
  # step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
  # limit access of 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 Aead primitive we want to use from the keyset handle.
  primitive = keyset_handle.primitive(aead.Aead)

  # 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(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(ciphertext, b'associated_data')
aead_basic.py

AEAD

הרכיב 'הצפנה מאומתת עם נתונים משויכים (AEAD)' הוא פרימיטיביזציה נפוצה להצפנת נתונים, והוא מתאים לרוב הצרכים.

ל-AEAD יש את המאפיינים הבאים:

• Secrecy: הטקסט ללא הצפנה לא ידוע, מלבד האורך שלו.
• אותנטיות: אי אפשר לשנות את הטקסט ללא הצפנה המוצפן שבבסיס המידע המוצפן מבלי להתגלות.
• סימטרי: הצפנת הטקסט ללא הצפנה ופענוח המידע המוצפן ועושים את אותו מקש.
• רנדומיזציה: ההצפנה היא אקראית. שתי הודעות עם אותה הודעה טקסט ללא הצפנה מפיק מידע מוצפן (ciphertexts) שונים. תוקפים לא יכולים לדעת מידע מוצפן (ciphertext) שתואם לטקסט ללא הצפנה מסוים. אם רוצים להימנע מכך, משתמשים במקום זאת, AEAD D

נתונים משויכים

זהירות: הנתונים המשויכים מאומתים אבל לא מוצפנים.

אפשר להשתמש ב-AEAD כדי לקשר בין מידע מוצפן (ciphertext) לבין מידע ספציפי המשויך . נניח שיש לכם מסד נתונים עם השדות user-id ו-encrypted-medical-history. בתרחיש הזה, אפשר להשתמש בפונקציה user-id בתור של הנתונים המשויכים בזמן ההצפנה של encrypted-medical-history. פעולה זו מונעת תוקף מהעברת היסטוריה רפואית ממשתמש אחד למשתמש אחר.

צריך לבחור את סוג המפתח

אנחנו ממליצים על AES128_GCM לרוב השימושים, אבל יש סוגי מפתחות שונים לצרכים שונים (לאבטחת 256 ביט, צריך להחליף את AES128 ב-AES256 שלמטה). בדרך כלל:

• האפשרות AES128_CTR_HMAC_SHA256 עם וקטור אתחול (IV) של 16 בייטים מצב שמרני עם גבולות טובים.
• AES128_EAX קצת פחות שמרני וקצת מהיר יותר מ- AES128_CTR_HMAC_SHA256.
• AES128_GCM הוא בדרך כלל המצב המהיר ביותר, עם המגבלות המחמירות ביותר מספר ההודעות וגודל ההודעה. כשהמגבלות האלה על טקסט ללא הצפנה יש חריגה מאורכי הנתונים המשויכים (בהמשך), AES128_GCM נכשל והמפתח דולף חומר לימוד.
• AES128_GCM_SIV עומד כמעט באותה מהירות כמו AES128_GCM עם גבולות טובים מאוד כמות גדולה של הודעות, אבל היא קצת פחות מבוססת. כדי להשתמש בזה ב: Java, עליך להתקין את Conscrypt.
• ל-XChaCha20Poly1305 יש מגבלה הרבה יותר גדולה על מספר ההודעות גודל הודעה גבוה יותר מ-AES128_GCM, אך כאשר היא נכשלת (סביר מאוד להניח), היא גם דלפה חומר מפתח. לא חלה האצת חומרה, לכן הוא יכול להיות איטי יותר מ- מצבי AES במצבים שבהם האפשרות 'שיפור מהירות באמצעות חומרה' זמינה.

הערה: הטקסט ללא הצפנה והנתונים המשויכים יכולים להיות באורך כלשהו בתוך 0..2³² בייט.

ערבות אבטחה

הצעה של הטמעת AEAD:

• אבטחת CCA2.
• עוצמת אימות של 80 ביט לפחות.
• יכולת להצפין לפחות 2³² הודעות עם סה"כ 2⁵⁰ בייטים. לא נבחרה מתקפה עם עד 2³² טקסטים ללא הצפנה או למידע מוצפן (ciphertext) שנבחרו יש סבירות גבוהה מ-2^-32.

זהירות: AEAD לא מספקת כל אחריות לסודיות לגבי נתונים משויכים.