RFC 9180 - Hybrid Public Key Encryption (ハイブリッド公開鍵暗号)

• ステータス: Informational
• 発行日: February 2022
• ストリーム: IRTF
• エラッタ: エラッタなし

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Abstract (概要)

この文書は, ハイブリッド公開鍵暗号 (HPKE) のスキームを説明します。このスキームは, 受信者の公開鍵を使用して任意サイズの平文を暗号化する公開鍵暗号の変種を提供します。また, 事前共有鍵の所有を認証する1つの変種と, 鍵カプセル化メカニズム (KEM) 秘密鍵の所有を認証する2つのオプション変種を含む, 3つの認証変種も含まれています。HPKE は, 非対称 KEM, 鍵導出関数 (KDF), および関連データ付き認証暗号 (AEAD) 暗号化関数の任意の組み合わせで動作します。一部の認証変種は, すべての KEM でサポートされていない可能性があります。楕円曲線 Diffie-Hellman (ECDH) 鍵合意, HMAC ベースの鍵導出関数 (HKDF), SHA2 など, 広く使用されている効率的なプリミティブを使用したスキームのインスタンス化を提供します。

この文書は, IRTF の暗号フォーラム研究グループ (CFRG) の成果物です。

Status of This Memo (このメモの位置付け)

この文書はインターネット標準トラック仕様ではありません。情報提供の目的で発行されています。

この文書は, インターネット研究タスクフォース (IRTF) の成果物です。IRTF は, インターネット関連の研究開発活動の結果を発行します。これらの結果は, 展開に適していない可能性があります。この RFC は, インターネット研究タスクフォース (IRTF) の暗号フォーラム研究グループの合意を表しています。IRSG によって発行が承認された文書は, いかなるレベルのインターネット標準の候補でもありません。RFC 7841 のセクション 2 を参照してください。

この文書の現在の状態, 正誤表, およびフィードバックの提供方法に関する情報は, https://www.rfc-editor.org/info/rfc9180 で入手できます。

Copyright Notice (著作権表示)

Copyright (c) 2022 IETF Trust および文書の著者として特定された人物。すべての権利を保有します。

この文書は, BCP 78 および IETF 文書に関する IETF Trust の法的規定 (https://trustee.ietf.org/license-info) の対象となり, この文書の発行日に有効です。この文書に関するあなたの権利と制限を説明しているため, これらの文書を注意深く確認してください。

Contents

• 1. Introduction (はじめに)
• 2. Requirements Notation (要件表記)
• 3. Notation (表記法)
• 4. Cryptographic Dependencies (暗号学的依存関係)
  • 4.1 DH-Based KEM (DHKEM)
• 5. Hybrid Public Key Encryption (ハイブリッド公開鍵暗号)
  • 5.1 Creating the Encryption Context (暗号化コンテキストの作成)
    • 5.1.1 Encryption to a Public Key (公開鍵への暗号化)
    • 5.1.2 Authentication Using a Pre-Shared Key (事前共有鍵を使用した認証)
    • 5.1.3 Authentication Using an Asymmetric Key (非対称鍵を使用した認証)
    • 5.1.4 Authentication Using Both a PSK and an Asymmetric Key (PSK と非対称鍵の両方を使用した認証)
  • 5.2 Encryption and Decryption (暗号化と復号)
  • 5.3 Secret Export (秘密のエクスポート)
• 6. Single-Shot APIs (シングルショット API)
  • 6.1 Encryption and Decryption (暗号化と復号)
  • 6.2 Secret Export (秘密のエクスポート)
• 7. Algorithm Identifiers (アルゴリズム識別子)
  • 7.1 Key Encapsulation Mechanisms (KEMs) (鍵カプセル化メカニズム)
    • 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) (鍵導出関数)
    • 7.2.1 Input Length Restrictions
  • 7.3 Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) Functions (関連データ付き認証暗号関数)
• 8. API Considerations (API の考慮事項)
  • 8.1 Auxiliary Authenticated Application Information (補助認証アプリケーション情報)
  • 8.2 Errors (エラー)
• 9. Security Considerations (セキュリティの考慮事項)
  • 9.1 Security Properties (セキュリティ特性)
    • 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 (メッセージエンコーディング)
• 11. IANA Considerations (IANA の考慮事項)
  • 11.1 KEM Identifiers
  • 11.2 KDF Identifiers
  • 11.3 AEAD Identifiers
• 12. References (参考文献)
  • 12.1 Normative References (規範的参考文献)
  • 12.2 Informative References (情報的参考文献)
• Appendix A. Test Vectors (テストベクター)
  • 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 (謝辞)
• Authors' Addresses (著者の連絡先)