Un mécanisme d'encapsulation de clé (KEM) est un processus cryptographique utilisé pour établir un secret partagé entre deux parties sur un canal non approuvé. Un mécanisme d'encapsulation de clé implique trois algorithmes principaux :
- Génération de clés : une paire de clés est générée. Elle se compose d'une clé publique et d'une clé privée.
- Encapsulation : la clé publique est utilisée pour produire un secret partagé et un texte chiffré correspondant.
- Décapsulation : la clé privée est utilisée pour récupérer le secret partagé à partir du texte chiffré.
Les mécanismes d'encapsulation de clés sont un élément fondamental des protocoles d'échange de clés et du chiffrement hybride à clé publique (HPKE).
Workflow d'encapsulation et de décapsulation
La procédure d'encapsulation et de décapsulation des données à l'aide d'une paire de clés KEM est décrite ci-dessous. Les deux participants à ce workflow sont un expéditeur et un destinataire. L'expéditeur crée un texte chiffré et un secret partagé à l'aide de la clé publique du destinataire, puis le destinataire déchiffre le texte chiffré à l'aide de sa clé privée pour récupérer le secret partagé. Seule une personne connaissant la clé privée peut décapsuler le texte chiffré pour récupérer le secret partagé d'origine.
L'expéditeur récupère la clé publique du destinataire.
L'expéditeur utilise la clé publique pour effectuer l'étape d'encapsulation, qui génère un secret partagé et un texte chiffré correspondant.
L'expéditeur envoie le texte chiffré au destinataire.
Le destinataire utilise sa clé privée pour décapsuler le texte chiffré. Le destinataire et l'expéditeur disposent désormais du même secret partagé.
Mécanismes d'encapsulation de clés post-quantiques (PQ-KEM)
Les ordinateurs quantiques peuvent déchiffrer des contenus chiffrés par des algorithmes de chiffrement classiques tels que les algorithmes RSA et ECDSA largement utilisés, ce qui peut rendre ces contenus chiffrés vulnérables aux attaques "store now, decrypt later" (SNDL). Lors de ces attaques, les pirates collectent les données chiffrées d'aujourd'hui qui utilisent des algorithmes de chiffrement classiques et les stockent, dans l'intention de les déchiffrer plus tard, lorsque des ordinateurs quantiques puissants seront disponibles. Les PQ-KEM sont conçus pour résister aux attaques quantiques. Ainsi, les données chiffrées avec ces algorithmes aujourd'hui resteront sécurisées même à l'ère quantique, ce qui empêchera le déchiffrement futur des informations stockées aujourd'hui.
Cloud Key Management Service est compatible avec ML-KEM-768 et ML-KEM-1024, qui ont été normalisés par le NIST dans FIPS-203, et X-Wing, un KEM hybride qui combine ML-KEM-768 et X25519. Ces algorithmes ont les valeurs de taille suivantes (en octets) :
| Algorithme | Clé publique | Texte chiffré | Clé secrète partagée |
|---|---|---|---|
| ML_KEM_768 | 1184 | 1088 | 32 |
| ML_KEM_1024 | 1568 | 1568 | 32 |
| KEM_XWING | 1216 | 1120 | 32 |
Fonctionnalités des KEM Cloud KMS
Cloud KMS fournit les fonctionnalités suivantes liées aux mécanismes d'encapsulation de clés :
Créer une clé KEM avec objectif de clé
KEY_ENCAPSULATIONet un algorithme d'encapsulation de clé.Récupérer la clé publique pour une clé KEM.
Décapsuler un secret partagé à l'aide de la clé privée d'une clé KEM.
Pour encapsuler des clés à l'aide de clés Cloud KMS, vous devez utiliser des SDK et des outils disponibles publiquement avec la clé publique. Cloud KMS ne fournit pas de fonctionnalités d'encapsulation.