Mekanisme enkapsulasi kunci

Mekanisme enkapsulasi kunci (KEM) adalah proses kriptografis yang digunakan untuk membuat rahasia bersama antara dua pihak melalui saluran yang tidak tepercaya. Mekanisme enkapsulasi kunci melibatkan tiga algoritma utama:

  • Pembuatan kunci: pasangan kunci dibuat yang terdiri dari kunci publik dan kunci pribadi.
  • Enkapsulasi: kunci publik digunakan untuk menghasilkan rahasia bersama dan ciphertext yang cocok.
  • Dekapsulasi: kunci pribadi digunakan untuk memulihkan rahasia bersama dari ciphertext.

Mekanisme enkapsulasi kunci adalah elemen penyusun dasar untuk protokol pertukaran kunci dan Enkripsi Kunci Publik Hybrid (HPKE).

Alur kerja enkapsulasi dan dekapsulasi

Berikut ini penjelasan proses penggunaan pasangan kunci KEM untuk mengenkapsulasi dan mendekapsulasi data. Dua peserta dalam alur kerja ini adalah pengirim dan penerima. Pengirim membuat ciphertext dan rahasia bersama menggunakan kunci publik penerima, lalu penerima mendekripsi ciphertext menggunakan kunci pribadi penerima untuk mengambil rahasia bersama. Hanya seseorang yang mengetahui kunci pribadi yang dapat mendekapsulasi ciphertext untuk mengambil rahasia bersama yang asli.

  1. Pengirim mengambil kunci publik penerima.

  2. Pengirim menggunakan kunci publik untuk melakukan langkah enkapsulasi, yang menghasilkan rahasia bersama dan ciphertext yang sesuai.

  3. Pengirim mengirimkan ciphertext ke penerima.

  4. Penerima menggunakan kunci pribadi penerima untuk mendekapsulasi ciphertext. Penerima dan pengirim kini memiliki rahasia bersama yang sama.

Mekanisme enkapsulasi kunci pasca-kuantum (PQ-KEM)

Komputer kuantum berpotensi mendekripsi materi yang dienkripsi oleh algoritma enkripsi klasik seperti algoritma RSA dan ECDSA yang banyak digunakan, yang dapat membuat materi terenkripsi tersebut rentan terhadap serangan "simpan sekarang, dekripsi nanti" (SNDL). Dalam serangan semacam ini, musuh mengumpulkan data terenkripsi saat ini yang menggunakan algoritma enkripsi klasik dan menyimpannya, dengan tujuan untuk mendekripsinya nanti setelah komputer kuantum yang kuat tersedia. PQ-KEM dirancang agar tahan terhadap serangan kuantum, sehingga data yang dienkripsi dengan PQ-KEM saat ini akan tetap aman bahkan di era kuantum, sehingga mencegah dekripsi informasi yang disimpan saat ini pada masa mendatang.

Cloud Key Management Service mendukung ML-KEM-768 dan ML-KEM-1024, yang distandardisasi oleh NIST dalam FIPS-203, dan X-Wing, KEM hibrid yang menggabungkan ML-KEM-768 dengan X25519. Algoritma ini memiliki nilai ukuran berikut (dalam byte):

Algoritma Kunci publik Ciphertext Rahasia Bersama
ML_KEM_768 1184 1088 32
ML_KEM_1024 1568 1568 32
KEM_XWING 1216 1120 32

Kemampuan KEM Cloud KMS

Cloud KMS menyediakan kemampuan berikut yang terkait dengan mekanisme enkapsulasi kunci:

Untuk melakukan enkapsulasi menggunakan kunci Cloud KMS, Anda harus menggunakan SDK dan alat yang tersedia secara terbuka dengan kunci publik. Cloud KMS tidak menyediakan kemampuan enkapsulasi.