Principais finalidades e algoritmos

Cada chave do Cloud Key Management Service tem uma finalidade, que define as capacidades criptográficas da chave. A finalidade também determina que algoritmos são suportados para as versões da chave. Cada algoritmo define os parâmetros que têm de ser usados para cada operação criptográfica. Cada chave também tem um nível de proteção que indica se as operações criptográficas são realizadas em software ou num módulo de segurança de hardware (HSM).

Finalidades principais

O Cloud KMS oferece finalidades das chaves para os seguintes cenários:

Quando cria uma chave, define a finalidade e o algoritmo dessa chave. Pode alterar o algoritmo quando cria novas versões de chaves, sujeito ao âmbito da respetiva finalidade. Não é possível alterar a finalidade.

Duas chaves com o mesmo objetivo podem usar algoritmos subjacentes diferentes, mas têm de suportar o mesmo conjunto de operações criptográficas.

Algoritmos de encriptação simétrica

A finalidade da chave ENCRYPT_DECRYPT permite a encriptação simétrica. Todas as chaves com o objetivo da chave ENCRYPT_DECRYPT usam o algoritmo GOOGLE_SYMMETRIC_ENCRYPTION. Não são usados parâmetros com este algoritmo. Este algoritmo usa chaves do padrão de encriptação avançada (AES-256) de 256 bits no modo de contador de Galois (GCM), preenchidas com metadados internos do Cloud KMS.

Algoritmos de assinatura assimétricos

O objetivo da chave ASYMMETRIC_SIGN permite a assinatura assimétrica. As chaves com key purpose ASYMMETRIC_SIGN usam algoritmos diferentes, consoante a chave suporte assinatura de curva elíptica ou assinatura RSA.

Para uma chave com o objetivo ASYMMETRIC_SIGN, pode alternar entre chaves de diferentes tamanhos e diferentes esquemas de assinatura através do algoritmo.

Algoritmos de assinatura de curva elíptica

O formato de um algoritmo de assinatura de curva elíptica é

EC_SIGN_[ELLIPTIC_CURVE]_[DIGEST_ALGORITHM]

onde

• [ELLIPTIC_CURVE] é a curva elíptica
• [DIGEST_ALGORITHM] é o algoritmo de resumo

A tabela seguinte lista os possíveis algoritmos para chaves de curva elíptica com o objetivo ASYMMETRIC_SIGN. Use os nomes dos algoritmos em minúsculas com o comando gcloud e os nomes em maiúsculas com a API Cloud Key Management Service.

Algoritmos de assinatura RSA

O formato de um algoritmo de assinatura RSA é

RSA_SIGN_[PADDING_ALGORITHM]_[MODULUS_BIT_LENGTH]_[DIGEST_ALGORITHM]

onde

• [PADDING_ALGORITHM] é o algoritmo de preenchimento
• [MODULUS_BIT_LENGTH] é o comprimento em bits da chave
• [DIGEST_ALGORITHM] é o algoritmo de resumo

Tenha em atenção que alguns algoritmos estão formatados como

RSA_SIGN_RAW_[PADDING_ALGORITHM]_[MODULUS_BIT_LENGTH]

e omita o algoritmo de resumo. Estes algoritmos são uma variante da assinatura PKCS n.º 1 que omite a codificação num DigestInfo. Na variante:

• É calculado um resumo sobre a mensagem que vai ser assinada
• O preenchimento PKCS #1 é aplicado diretamente ao resumo
• É calculada uma assinatura do resumo preenchido, usando a chave privada RSA

A tabela seguinte lista os possíveis algoritmos para chaves RSA com o objetivo ASYMMETRIC_SIGN. Use os nomes dos algoritmos em minúsculas com o comando gcloud e os nomes em maiúsculas com a API Cloud Key Management Service.

Para o esquema de assinatura probabilística (PSS), o comprimento do sal usado é igual ao comprimento do algoritmo de resumo. Por exemplo, RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256 usa PSS com um comprimento de salt de 256 bits. Além disso, para o PSS, o algoritmo de resumo especificado no nome do algoritmo também é usado para a função de geração de máscara (MGF1). Por exemplo, se estiver a usar RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256, envia um hash SHA-256 dos dados a assinar, e o Cloud KMS usa internamente o SHA-256 como o algoritmo de hash para MGF1 ao calcular a assinatura.

Algoritmos de assinatura PQC

Os algoritmos de assinatura de criptografia pós-quântica (PQC) começam com o prefixo PQ_SIGN_. A tabela seguinte apresenta os algoritmos PQC que o Cloud KMS pode usar para chaves com o objetivo ASYMMETRIC_SIGN. Os algoritmos puros usam dados brutos como entrada, enquanto os algoritmos com hash aplicado previamente aceitam um hash dos dados.

Algoritmos de encriptação assimétricos

O objetivo da chave ASYMMETRIC_DECRYPT permite a encriptação RSA. O formato de um algoritmo ASYMMETRIC_DECRYPT é

RSA_DECRYPT_[PADDING_ALGORITHM]_[MODULUS_BIT_LENGTH]_[DIGEST_ALGORITHM]

onde

• [PADDING_ALGORITHM] é o algoritmo de preenchimento
• [MODULUS_BIT_LENGTH] é o comprimento em bits da chave
• [DIGEST_ALGORITHM] é o algoritmo de resumo

A tabela seguinte lista os possíveis algoritmos para chaves RSA com o objetivo ASYMMETRIC_DECRYPT. Use os nomes dos algoritmos em minúsculas com o comando gcloud e os nomes em maiúsculas com a API Cloud Key Management Service.

Todos estes algoritmos usam o preenchimento de encriptação assimétrica ideal (OAEP) com a função de geração de máscara MGF1. O MGF1 requer um algoritmo de resumo. No Cloud KMS, a função de resumo a usar com MGF1 é especificada como parte do nome do algoritmo da chave. Por exemplo, se estiver a usar o algoritmo RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256, deve usar o SHA-256 com MGF1 quando encriptar dados.

Algoritmos de encapsulamento de chaves

O objetivo principal da chave KEY_ENCAPSULATION é estabelecer segredos partilhados através de mecanismos de encapsulamento de chaves.

A tabela seguinte lista os possíveis algoritmos para chaves com o objetivo KEY_ENCAPSULATION. Todos estes algoritmos foram concebidos para serem seguros pós-quânticos. Use os nomes dos algoritmos em minúsculas com o comando gcloud e os nomes em maiúsculas com a API Cloud Key Management Service.

Algoritmos de assinatura MAC

A finalidade da chave MAC permite a assinatura MAC simétrica. As chaves com o objetivo da chave MAC atualmente só suportam a assinatura HMAC.

Algoritmos de assinatura HMAC

O formato de um algoritmo de assinatura HMAC é

HMAC_[HASH_ALGORITHM]

onde

• [HASH_ALGORITHM] é o algoritmo hash

A tabela seguinte indica os algoritmos HMAC atualmente disponíveis para chaves com o objetivo MAC. Use os nomes dos algoritmos em letras minúsculas com o comando gcloud e os nomes em letras maiúsculas com a API Cloud Key Management Service.

Recomendações do algoritmo

Para a assinatura digital, a recomendação é usar algoritmos de assinatura de curva elíptica. EC_SIGN_P256_SHA256 é o algoritmo de curva elíptica recomendado. Se for usar algoritmos de assinatura RSA, o algoritmo de assinatura RSA recomendado é RSA_SIGN_PSS_3072_SHA256.

Para a encriptação assimétrica, o algoritmo recomendado é RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256.

Para a assinatura MAC, o algoritmo recomendado é HMAC_SHA256.

Para ver a lista de valores de algoritmos suportados a usar com a CLI gcloud, consulte --default-algorithm.

Níveis de proteção

O nível de proteção indica como são realizadas as operações criptográficas. Depois de criar uma chave, não pode alterar o nível de proteção.

Todos os objetivos principais são suportados para chaves com o nível de proteção SOFTWARE ou HSM.