附录 C. ML-KEM CMS Authenticated-Enveloped-Data 示例 (ML-KEM CMS Authenticated-Enveloped-Data Example)

中文导读: 本节对应 RFC 9936 的 附录 C. ML-KEM CMS Authenticated-Enveloped-Data 示例 (ML-KEM CMS Authenticated-Enveloped-Data Example) 部分, 对应文档标题为 RFC 9936 - 在密码消息语法 (CMS) 中使用 ML-KEM. 下方若包含英文 RFC 原文, 注册表名称, 字段名, 算法名, 对象标识符, 媒体类型, 邮箱地址, URL, 代码, ABNF, ASN.1, YANG, JSON, XML, 测试向量或参考文献条目, 均按规范原样保留, 因为这些内容需要与 RFC 文本, IANA 注册表, 实现代码或验证工具逐字一致. 中文段落用于说明本节的作用, 阅读重点和实现含义, 不改变任何协议语义或注册值.

本页中的示例, 测试向量和样例报文用于帮助实现者验证编码, 解析, 互操作或错误处理行为. 示例值, 二进制串, Base64, 十六进制, JSON/XML 成员, HTTP/邮件头字段, 域名和地址均属于可复制测试材料, 因此不翻译. 中文说明只解释示例目的, 字段关系和使用注意事项.

此示例展示如何使用以下内容建立 AES-128 内容加密密钥:

ML-KEM-512;
使用 HKDF with SHA-256 的 KEMRecipientInfo 密钥派生; 以及
使用 AES-128-KEYWRAP 的 KEMRecipientInfo 密钥包装.

在真实使用中, 发起者会以一种允许使用其自身私钥以及接收者私钥解密的方式加密内容加密密钥. 为简化示例, 此处省略该步骤.

C.1. 发起者 CMS 处理 (Originator CMS Processing)

Alice 获取 Bob 的 ML-KEM-512 公钥:

Bob 的 ML-KEM-512 公钥具有以下密钥标识符:

   599788C37AED400EE405D1B2A3366AB17D824A51

Alice 使用 Bob 的 ML-KEM-512 公钥生成共享秘密和密文:

共享秘密:

   7DF12D412AE299A24FDE6D7C3BB8E3194C80AD3C733DCF2775E09FE8BEDB86D8

密文:

   3EA40FC6CA090E2C8AF76E2727AB38E0652D9515986FE186827FE84E596E421B
   85FD459CC78997372C9DE31D191B39C1D5A3EB6DDB56AADEDE765CC390FDBBC2
   F88CB175681D4201B81CCDFCB24FEF13AF2F5A1ABCF8D8AF384F02A010A6E919
   F1987A5E9B1C0E2D3F07F58A9FA539CE86CC149910A1692C0CA4CE0ECE4EEED2
   E6699CB976332452DE4A2EB5CA61F7B081330C34798EF712A24E59C33CEA1F1F
   9E6D4FBF3743A38467430011336F62D870792B866BEFCD1D1B365BED1952673D
   3A5B0C20B386B4EFD1CF63FD376BD47CCC46AC4DD8EC66B047C4C95ACFF1CFD0
   28A419B002FDA1B617CBA61D2E91CFE8FFFBCB8FFD4D5F6AD8B158C219E36DC5
   1405DC0C0B234979AC658E72BDDF1B6773B96B2AE3E4D07BE86048040C016743
   6FA839E7529B00CC9AB55A2F25DB63CC9F557594E691C11E553D4A3EBC760F5F
   19E5FE144838B4C7D1591DA9B5D467494FD9CAC52CC5504060399DBDB72298EB
   9A4C017B00786FDC7D9D7AA57ADBB8B61C34DE1E288B2AB728171DCE143CD169
   53F984C1AED559E56BAA0CE658D32CCE42F4407504CD7A579AD0EF9B77135EAA
   39B6F93A3A2E5997807F06361C83F4E67F8E3F9CF68316011514F5D85A181CEA
   D714CD4940E4EBAC01D66528DA32F89CEA0428E8EBCADCF8AA188C9F62E85B19
   57655B7FE2B8D7973B7A7226B66D93BF7B232F3DCF653C84B4ECF1A9920DB194
   9AD750B546A5552A20E54909719B8C0C07056FCB7E574AD2A32EC95001DDE844
   81BE77D039ED5BF74262ECF3981F1B00D3366A9C2E061C47E241A061C6249560
   D2B8446A480C38C28BA989D9F68ADC4BBAF2A20B47E4923128C72342D597FDA2
   59DE0B83C2056D6B77E799B319324AA50B1D659C2A56029B7453C5F3BA5243D9
   FA749D917C40D9D101E453BC8B10E42A7C089323C026F783E100B9FA6E701442
   4DA6FA3792BC957EE8219D016B773F28FEDCC962A485ABAFFEC023281971E29A
   A689839ECFD2619E92287CD230DB26A2507CC500EB1C7A5293B5FE917AE29BF1
   AD350124F8A311635214B411DB9F67D3B85BD715018537EA45B41F41B4C66051

Alice 对 CMSORIforKEMOtherInfo 进行编码:

   3010300B0609608648016503040105020110

Alice 使用 HKDF with SHA-256, 从共享秘密和 CMSORIforKEMOtherInfo 派生密钥加密密钥:

   CF453A3E2BAE0A78701B8206C185A008

Alice 随机生成 128-bit 内容加密密钥:

   C5153005588269A0A59F3C01943FDD56

Alice 使用 AES-128-KEYWRAP 以密钥加密密钥加密内容加密密钥:

   C050E4392F9C14DD0AC2220203F317D701F94F9DD92778F5

Alice 使用 AES-128-GCM 和内容加密密钥加密填充后的内容, 对 AuthEnvelopedData(使用 KEMRecipientInfo)和 ContentInfo 进行编码, 然后将结果发送给 Bob.

Base64 编码结果为:

   -----BEGIN CMS-----
   MIID4gYLKoZIhvcNAQkQARegggPRMIIDzQIBADGCA3ikggN0BgsqhkiG9w0BCRAN
   AzCCA2MCAQCAFFmXiMN67UAO5AXRsqM2arF9gkpRMAsGCWCGSAFlAwQEAQSCAwA+
   pA/GygkOLIr3bicnqzjgZS2VFZhv4YaCf+hOWW5CG4X9RZzHiZc3LJ3jHRkbOcHV
   o+tt21aq3t52XMOQ/bvC+IyxdWgdQgG4HM38sk/vE68vWhq8+NivOE8CoBCm6Rnx
   mHpemxwOLT8H9YqfpTnOhswUmRChaSwMpM4Ozk7u0uZpnLl2MyRS3koutcph97CB
   Mww0eY73EqJOWcM86h8fnm1PvzdDo4RnQwARM29i2HB5K4Zr780dGzZb7RlSZz06
   Wwwgs4a079HPY/03a9R8zEasTdjsZrBHxMlaz/HP0CikGbAC/aG2F8umHS6Rz+j/
   +8uP/U1fatixWMIZ423FFAXcDAsjSXmsZY5yvd8bZ3O5ayrj5NB76GBIBAwBZ0Nv
   qDnnUpsAzJq1Wi8l22PMn1V1lOaRwR5VPUo+vHYPXxnl/hRIOLTH0VkdqbXUZ0lP
   2crFLMVQQGA5nb23IpjrmkwBewB4b9x9nXqletu4thw03h4oiyq3KBcdzhQ80WlT
   +YTBrtVZ5WuqDOZY0yzOQvRAdQTNelea0O+bdxNeqjm2+To6LlmXgH8GNhyD9OZ/
   jj+c9oMWARUU9dhaGBzq1xTNSUDk66wB1mUo2jL4nOoEKOjrytz4qhiMn2LoWxlX
   ZVt/4rjXlzt6cia2bZO/eyMvPc9lPIS07PGpkg2xlJrXULVGpVUqIOVJCXGbjAwH
   BW/LfldK0qMuyVAB3ehEgb530DntW/dCYuzzmB8bANM2apwuBhxH4kGgYcYklWDS
   uERqSAw4woupidn2itxLuvKiC0fkkjEoxyNC1Zf9olneC4PCBW1rd+eZsxkySqUL
   HWWcKlYCm3RTxfO6UkPZ+nSdkXxA2dEB5FO8ixDkKnwIkyPAJveD4QC5+m5wFEJN
   pvo3kryVfughnQFrdz8o/tzJYqSFq6/+wCMoGXHimqaJg57P0mGekih80jDbJqJQ
   fMUA6xx6UpO1/pF64pvxrTUBJPijEWNSFLQR259n07hb1xUBhTfqRbQfQbTGYFEw
   DQYLKoZIhvcNAQkQAxwCARAwCwYJYIZIAWUDBAEFBBjAUOQ5L5wU3QrCIgID8xfX
   AflPndknePUwOgYJKoZIhvcNAQcBMB4GCWCGSAFlAwQBBjARBAxcpXRouBvwO42n
   GGwCARCADZTIaJqZ0sOOGS+muggEEFzxeGxXx0ArVPyTwwpKRTM=
   -----END CMS-----

该结果解码为:

        0 994: SEQUENCE {
        4  11:  OBJECT IDENTIFIER
             :   authEnvelopedData (1 2 840 113549 1 9 16 1 23)
       17 977:  [0] {
       21 973:   SEQUENCE {
       25   1:    INTEGER 0
       28 888:    SET {
       32 884:     [4] {
       36  11:      OBJECT IDENTIFIER '1 2 840 113549 1 9 16 13 3'
       49 867:      SEQUENCE {
       53   1:       INTEGER 0
       56  20:       [0]
             :    59 97 88 C3 7A ED 40 0E E4 05 D1 B2 A3 36 6A B1
             :    7D 82 4A 51
       78  11:       SEQUENCE {
       80   9:        OBJECT IDENTIFIER '2 16 840 1 101 3 4 4 1'
             :         }
       91 768:       OCTET STRING
             :    3E A4 0F C6 CA 09 0E 2C 8A F7 6E 27 27 AB 38 E0
             :    65 2D 95 15 98 6F E1 86 82 7F E8 4E 59 6E 42 1B
             :    85 FD 45 9C C7 89 97 37 2C 9D E3 1D 19 1B 39 C1
             :    D5 A3 EB 6D DB 56 AA DE DE 76 5C C3 90 FD BB C2
             :    F8 8C B1 75 68 1D 42 01 B8 1C CD FC B2 4F EF 13
             :    AF 2F 5A 1A BC F8 D8 AF 38 4F 02 A0 10 A6 E9 19
             :    F1 98 7A 5E 9B 1C 0E 2D 3F 07 F5 8A 9F A5 39 CE
             :    86 CC 14 99 10 A1 69 2C 0C A4 CE 0E CE 4E EE D2
             :    E6 69 9C B9 76 33 24 52 DE 4A 2E B5 CA 61 F7 B0
             :    81 33 0C 34 79 8E F7 12 A2 4E 59 C3 3C EA 1F 1F
             :    9E 6D 4F BF 37 43 A3 84 67 43 00 11 33 6F 62 D8
             :    70 79 2B 86 6B EF CD 1D 1B 36 5B ED 19 52 67 3D
             :    3A 5B 0C 20 B3 86 B4 EF D1 CF 63 FD 37 6B D4 7C
             :    CC 46 AC 4D D8 EC 66 B0 47 C4 C9 5A CF F1 CF D0
             :    28 A4 19 B0 02 FD A1 B6 17 CB A6 1D 2E 91 CF E8
             :    FF FB CB 8F FD 4D 5F 6A D8 B1 58 C2 19 E3 6D C5
             :    14 05 DC 0C 0B 23 49 79 AC 65 8E 72 BD DF 1B 67
             :    73 B9 6B 2A E3 E4 D0 7B E8 60 48 04 0C 01 67 43
             :    6F A8 39 E7 52 9B 00 CC 9A B5 5A 2F 25 DB 63 CC
             :    9F 55 75 94 E6 91 C1 1E 55 3D 4A 3E BC 76 0F 5F
             :    19 E5 FE 14 48 38 B4 C7 D1 59 1D A9 B5 D4 67 49
             :    4F D9 CA C5 2C C5 50 40 60 39 9D BD B7 22 98 EB
             :    9A 4C 01 7B 00 78 6F DC 7D 9D 7A A5 7A DB B8 B6
             :    1C 34 DE 1E 28 8B 2A B7 28 17 1D CE 14 3C D1 69
             :    53 F9 84 C1 AE D5 59 E5 6B AA 0C E6 58 D3 2C CE
             :    42 F4 40 75 04 CD 7A 57 9A D0 EF 9B 77 13 5E AA
             :    39 B6 F9 3A 3A 2E 59 97 80 7F 06 36 1C 83 F4 E6
             :    7F 8E 3F 9C F6 83 16 01 15 14 F5 D8 5A 18 1C EA
             :    D7 14 CD 49 40 E4 EB AC 01 D6 65 28 DA 32 F8 9C
             :    EA 04 28 E8 EB CA DC F8 AA 18 8C 9F 62 E8 5B 19
             :    57 65 5B 7F E2 B8 D7 97 3B 7A 72 26 B6 6D 93 BF
             :    7B 23 2F 3D CF 65 3C 84 B4 EC F1 A9 92 0D B1 94
             :    9A D7 50 B5 46 A5 55 2A 20 E5 49 09 71 9B 8C 0C
             :    07 05 6F CB 7E 57 4A D2 A3 2E C9 50 01 DD E8 44
             :    81 BE 77 D0 39 ED 5B F7 42 62 EC F3 98 1F 1B 00
             :    D3 36 6A 9C 2E 06 1C 47 E2 41 A0 61 C6 24 95 60
             :    D2 B8 44 6A 48 0C 38 C2 8B A9 89 D9 F6 8A DC 4B
             :    BA F2 A2 0B 47 E4 92 31 28 C7 23 42 D5 97 FD A2
             :    59 DE 0B 83 C2 05 6D 6B 77 E7 99 B3 19 32 4A A5
             :    0B 1D 65 9C 2A 56 02 9B 74 53 C5 F3 BA 52 43 D9
             :    FA 74 9D 91 7C 40 D9 D1 01 E4 53 BC 8B 10 E4 2A
             :    7C 08 93 23 C0 26 F7 83 E1 00 B9 FA 6E 70 14 42
             :    4D A6 FA 37 92 BC 95 7E E8 21 9D 01 6B 77 3F 28
             :    FE DC C9 62 A4 85 AB AF FE C0 23 28 19 71 E2 9A
             :    A6 89 83 9E CF D2 61 9E 92 28 7C D2 30 DB 26 A2
             :    50 7C C5 00 EB 1C 7A 52 93 B5 FE 91 7A E2 9B F1
             :    AD 35 01 24 F8 A3 11 63 52 14 B4 11 DB 9F 67 D3
             :    B8 5B D7 15 01 85 37 EA 45 B4 1F 41 B4 C6 60 51
      863  13:       SEQUENCE {
      865  11:        OBJECT IDENTIFIER
             :         hkdfWithSha256 (1 2 840 113549 1 9 16 3 28)
             :         }
      878   1:       INTEGER 16
      881  11:       SEQUENCE {
      883   9:        OBJECT IDENTIFIER
             :         aes128-wrap (2 16 840 1 101 3 4 1 5)
             :         }
      894  24:       OCTET STRING
             :    C0 50 E4 39 2F 9C 14 DD 0A C2 22 02 03 F3 17 D7
             :    01 F9 4F 9D D9 27 78 F5
             :        }
             :       }
             :      }
      920  58:    SEQUENCE {
      922   9:     OBJECT IDENTIFIER data (1 2 840 113549 1 7 1)
      933  30:     SEQUENCE {
      935   9:      OBJECT IDENTIFIER
             :       aes128-GCM (2 16 840 1 101 3 4 1 6)
      946  17:      SEQUENCE {
      948  12:       OCTET STRING 5C A5 74 68 B8 1B F0 3B 8D A7 18 6C
      962   1:       INTEGER 16
             :        }
             :       }
      965  13:     [0] 94 C8 68 9A 99 D2 C3 8E 19 2F A6 BA 08
             :      }
      980  16:    OCTET STRING
             :    5C F1 78 6C 57 C7 40 2B 54 FC 93 C3 0A 4A 45 33
             :     }
             :    }
             :   }

C.2. 接收者 CMS 处理 (Recipient CMS Processing)

Bob 的 ML-KEM-512 私钥:

   -----BEGIN PRIVATE KEY-----
   MFQCAQAwCwYJYIZIAWUDBAQBBEKAQAABAgMEBQYHCAkKCwwNDg8QERITFBUWFxgZ
   GhscHR4fICEiIyQlJicoKSorLC0uLzAxMjM0NTY3ODk6Ozw9Pj8=
   -----END PRIVATE KEY-----

Bob 对 KEMRecipientInfo 中的密文执行解封装以获得 ML-KEM-512 共享秘密, 对 CMSORIforKEMOtherInfo 进行编码, 使用 HKDF with SHA-256 从共享秘密和 DER 编码的 CMSORIforKEMOtherInfo 派生密钥加密密钥, 使用 AES-128-KEYWRAP 以密钥加密密钥解密内容加密密钥, 并使用内容加密密钥解密已加密内容, 从而显示明文内容:

   Hello, world!

C.1. 发起者 CMS 处理 (Originator CMS Processing)​

C.2. 接收者 CMS 处理 (Recipient CMS Processing)​

C.1. 发起者 CMS 处理 (Originator CMS Processing)

C.2. 接收者 CMS 处理 (Recipient CMS Processing)