RFC 9180 - Hybrid Public Key Encryption (Crittografia a chiave pubblica ibrida)

• Stato: Informational
• Pubblicato: February 2022
• Stream: IRTF
• Errata: Nessun errata

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Abstract (Sommario)

Questo documento descrive uno schema per la crittografia a chiave pubblica ibrida (HPKE). Questo schema fornisce una variante della crittografia a chiave pubblica di testi in chiaro di dimensioni arbitrarie per una chiave pubblica del destinatario. Include anche tre varianti autenticate, tra cui una che autentica il possesso di una chiave pre-condivisa e due opzionali che autenticano il possesso di una chiave privata del meccanismo di incapsulamento della chiave (KEM). HPKE funziona per qualsiasi combinazione di un KEM asimmetrico, una funzione di derivazione della chiave (KDF) e una funzione di crittografia autenticata con dati associati (AEAD). Alcune varianti autenticate potrebbero non essere supportate da tutti i KEM. Forniamo istanziazioni dello schema utilizzando primitive ampiamente utilizzate ed efficienti, come l'accordo di chiavi Diffie-Hellman su curva ellittica (ECDH), la funzione di derivazione della chiave basata su HMAC (HKDF) e SHA2.

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Contents

• 1. Introduction (Introduzione)
• 2. Requirements Notation (Notazione dei requisiti)
• 3. Notation (Notazione)
• 4. Cryptographic Dependencies (Dipendenze crittografiche)
  • 4.1 DH-Based KEM (DHKEM)
• 5. Hybrid Public Key Encryption (Crittografia a chiave pubblica ibrida)
  • 5.1 Creating the Encryption Context (Creazione del contesto di crittografia)
    • 5.1.1 Encryption to a Public Key (Crittografia verso una chiave pubblica)
    • 5.1.2 Authentication Using a Pre-Shared Key (Autenticazione usando una chiave pre-condivisa)
    • 5.1.3 Authentication Using an Asymmetric Key (Autenticazione usando una chiave asimmetrica)
    • 5.1.4 Authentication Using Both a PSK and an Asymmetric Key (Autenticazione usando sia PSK che chiave asimmetrica)
  • 5.2 Encryption and Decryption (Crittografia e decrittografia)
  • 5.3 Secret Export (Esportazione del segreto)
• 6. Single-Shot APIs
  • 6.1 Encryption and Decryption (Crittografia e decrittografia)
  • 6.2 Secret Export (Esportazione del segreto)
• 7. Algorithm Identifiers (Identificatori degli algoritmi)
  • 7.1 Key Encapsulation Mechanisms (KEMs) (Meccanismi di incapsulamento della chiave)
    • 7.1.1 SerializePublicKey and DeserializePublicKey
    • 7.1.2 SerializePrivateKey and DeserializePrivateKey
    • 7.1.3 DeriveKeyPair
    • 7.1.4 Validation of Inputs and Outputs
    • 7.1.5 Future KEMs
  • 7.2 Key Derivation Functions (KDFs) (Funzioni di derivazione della chiave)
    • 7.2.1 Input Length Restrictions
  • 7.3 Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) Functions (Funzioni di crittografia autenticata con dati associati)
• 8. API Considerations (Considerazioni sulle API)
  • 8.1 Auxiliary Authenticated Application Information (Informazioni ausiliarie dell'applicazione autenticata)
  • 8.2 Errors (Errori)
• 9. Security Considerations (Considerazioni sulla sicurezza)
  • 9.1 Security Properties (Proprietà di sicurezza)
    • 9.1.1 Key-Compromise Impersonation
    • 9.1.2 Computational Analysis
    • 9.1.3 Post-Quantum Security
  • 9.2 Security Requirements on a KEM Used within HPKE
    • 9.2.1 Encap/Decap Interface
    • 9.2.2 AuthEncap/AuthDecap Interface
    • 9.2.3 KEM Key Reuse
  • 9.3 Security Requirements on a KDF
  • 9.4 Security Requirements on an AEAD
  • 9.5 Pre-Shared Key Recommendations
  • 9.6 Domain Separation
  • 9.7 Application Embedding and Non-Goals
    • 9.7.1 Message Order and Message Loss
    • 9.7.2 Downgrade Prevention
    • 9.7.3 Replay Protection
    • 9.7.4 Forward Secrecy
    • 9.7.5 Bad Ephemeral Randomness
    • 9.7.6 Hiding Plaintext Length
  • 9.8 Bidirectional Encryption
  • 9.9 Metadata Protection
• 10. Message Encoding (Codifica dei messaggi)
• 11. IANA Considerations (Considerazioni IANA)
  • 11.1 KEM Identifiers
  • 11.2 KDF Identifiers
  • 11.3 AEAD Identifiers
• 12. References (Riferimenti)
  • 12.1 Normative References (Riferimenti normativi)
  • 12.2 Informative References (Riferimenti informativi)
• Appendix A. Test Vectors (Vettori di test)
  • A.1 DHKEM(X25519, HKDF-SHA256), HKDF-SHA256, AES-128-GCM
  • A.2 DHKEM(X25519, HKDF-SHA256), HKDF-SHA256, ChaCha20Poly1305
  • A.3 DHKEM(P-256, HKDF-SHA256), HKDF-SHA256, AES-128-GCM
  • A.4 DHKEM(P-256, HKDF-SHA256), HKDF-SHA512, AES-128-GCM
  • A.5 DHKEM(P-256, HKDF-SHA256), HKDF-SHA256, ChaCha20Poly1305
  • A.6 DHKEM(P-521, HKDF-SHA512), HKDF-SHA512, AES-256-GCM
  • A.7 DHKEM(X25519, HKDF-SHA256), HKDF-SHA256, Export-Only AEAD
• Acknowledgements (Ringraziamenti)
• Authors' Addresses (Indirizzi degli autori)