Menggabungkan kunci menggunakan OpenSSL di Linux

Topik ini menunjukkan cara menggabungkan kunci secara manual sebelum mengimpor kunci ke Cloud KMS. Anda hanya perlu mengikuti petunjuk dalam topik ini jika tidak ingin menggunakan Google Cloud CLI untuk menggabungkan kunci secara otomatis sebelum mengimpornya. Untuk mengetahui ringkasan perbedaannya, lihat Cara kerja impor kunci.

Anda dapat menyelesaikan langkah-langkah dalam topik ini dalam waktu 5 hingga 10 menit, tidak termasuk langkah-langkah Sebelum memulai.

Sebelum memulai

Sebelum dapat menggabungkan kunci, Anda harus menyelesaikan prasyarat berikut.

1. Buat key ring dan kunci target, lalu buat tugas impor.
2. Pastikan kunci Anda tersedia secara lokal dan diformat dengan benar untuk diimpor ke Cloud KMS.
3. Patch dan kompilasi ulang OpenSSL

Mengambil kunci gabungan

Bagian ini menunjukkan cara mengambil kunci gabungan dari tugas impor yang Anda buat di bagian Sebelum memulai. Sebaiknya gunakan Google Cloud konsol direkomendasikan.

Konsol

1. Buka halaman Key Management di Google Cloud konsol.

   Buka halaman Key Management

2. Klik nama key ring yang berisi tugas impor Anda.

3. Klik tab Import Jobs di bagian atas halaman.

4. Klik More , lalu Download wrapping key di menu pop-up.

gcloud CLI

Untuk memverifikasi bahwa tugas impor aktif, jalankan perintah gcloud kms import-jobs describe:

gcloud kms import-jobs describe IMPORT_JOB \
  --location LOCATION \
  --keyring KEY_RING \
  --format="value(state)"

state: ACTIVE

Jalankan perintah berikut untuk menyimpan kunci publik dari tugas impor ke ${HOME}/wrapping-key.pem

gcloud kms import-jobs describe \
  --location=LOCATION \
  --keyring=KEY_RING \
  --format="value(publicKey.pem)" \
  IMPORT_JOB > ${HOME}/wrapping-key.pem

Catatan: Anda hanya perlu mendownload kunci publik satu kali dan dapat menggunakannya hingga masa berlaku tugas impor berakhir.

API

1. Panggil metode ImportJob.get.

2. Ambil kunci publik melalui kolom publicKey dari respons ImportJob.get. Nilai ini berjenis WrappingPublicKey. Kolom pem dari jenis WrappingPublicKey adalah kunci publik yang dienkode dalam format Privacy Enhanced Mail (PEM).

Catatan: Ingatlah untuk memverifikasi bahwa algoritma dan panjang kunci Anda didukung. Algoritma yang diizinkan untuk kunci bergantung pada apakah kunci tersebut digunakan untuk enkripsi simetris, enkripsi asimetris, atau penandatanganan asimetris, serta apakah kunci tersebut disimpan dalam software atau Hardware Security Module (HSM).

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang format yang dienkode PEM, lihat RFC 7468, terutama bagian General Considerations dan Textual Encoding of Subject Public Key Info.

Menyiapkan variabel lingkungan

Perintah OpenSSL memerlukan beberapa jalur file sebagai nilai input. Tentukan variabel lingkungan untuk jalur file agar perintah lebih mudah dijalankan. Pastikan Anda memiliki akses untuk menulis ke direktori yang Anda tentukan di bawah.

Catatan: Jika diinginkan, Anda dapat menyimpan semua perintah ini ke skrip shell dan menjalankan skrip untuk menetapkan variabel sekaligus. Anda mungkin perlu menyesuaikan beberapa nilai untuk setiap kunci yang ingin digabungkan.

1. Tetapkan variabel PUB_WRAPPING_KEY ke jalur lengkap kunci gabungan yang Anda download dari tugas impor. Kunci gabungan diakhiri dengan .pem.

   PUB_WRAPPING_KEY="WRAPPING_KEY_PATH"
   

2. Tetapkan variabel TARGET_KEY ke jalur lengkap kunci yang tidak digabungkan (target).

   TARGET_KEY=TARGET_KEY_PATH
   

   Ganti TARGET_KEY_PATH dengan jalur ke file .bin untuk kunci simetris atau jalur ke file .der untuk kunci asimetris.

3. Jika menggabungkan dengan RSA-AES, tetapkan variabel TEMP_AES_KEY ke jalur lengkap kunci AES sementara.

   TEMP_AES_KEY=TEMP_AES_KEY_PATH
   

4. Tetapkan variabel WRAPPED_KEY ke jalur lengkap tempat Anda ingin menyimpan kunci target gabungan yang siap diimpor.

   WRAPPED_KEY=WRAPPED_KEY_PATH
   

5. Verifikasi bahwa semua variabel lingkungan ditetapkan dengan benar menggunakan perintah berikut:

   echo "PUB_WRAPPING_KEY: " ${PUB_WRAPPING_KEY}; \
   echo "TARGET_KEY: " ${TARGET_KEY}; \
   echo "TEMP_AES_KEY: " ${TEMP_AES_KEY}; \
   echo "WRAPPED_KEY: " ${WRAPPED_KEY}
   

Jika variabel ditetapkan dengan benar, Anda siap menggabungkan kunci. Ada dua pendekatan seperti yang dijelaskan di bawah: hanya dengan RSA atau dengan RSA-AES.

Menggabungkan kunci

Menggabungkan kunci dengan RSA

Dalam pendekatan ini, kunci target digabungkan dalam blok RSA. Oleh karena itu, ukuran kunci target dibatasi. Misalnya, Anda tidak dapat menggunakan metode ini untuk menggabungkan kunci RSA lain. Metode impor yang didukung adalah rsa-oaep-3072-sha256 dan rsa-oaep-4096-sha256.

• Gabungkan kunci target dengan kunci publik gabungan menggunakan algoritma CKM_RSA_PKCS_OAEP:

  openssl pkeyutl \
    -encrypt \
    -pubin \
    -inkey ${PUB_WRAPPING_KEY} \
    -in ${TARGET_KEY} \
    -out ${WRAPPED_KEY} \
    -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep \
    -pkeyopt rsa_oaep_md:sha256 \
    -pkeyopt rsa_mgf1_md:sha256
  

Menggabungkan kunci dengan RSA-AES

Dalam pendekatan ini, kunci target digabungkan dengan kunci AES sementara. Kunci AES sementara kemudian digabungkan oleh kunci RSA. Kedua kunci gabungan ini digabungkan dan diimpor. Karena kunci target digabungkan menggunakan AES, bukan RSA, pendekatan ini dapat digunakan untuk menggabungkan kunci besar. Metode impor yang didukung adalah rsa-oaep-3072-sha1-aes-256, rsa-oaep-4096-sha1-aes-256, rsa-oaep-3072-sha256-aes-256, dan rsa-oaep-4096-sha256-aes-256.

1. Buat kunci AES acak sementara yang panjangnya 32 byte, dan simpan ke lokasi yang diidentifikasi oleh ${TEMP_AES_KEY}:

   openssl rand -out "${TEMP_AES_KEY}" 32
   

2. Gabungkan kunci AES sementara dengan kunci publik gabungan menggunakan algoritma CKM_RSA_PKCS_OAEP. Jika metode impornya adalah rsa-oaep-3072-sha1-aes-256 atau rsa-oaep-4096-sha1-aes-256, gunakan sha1 untuk rsa_oaep_md dan rsa_mgf1_md. Gunakan sha256 untuk rsa-oaep-3072-sha256-aes-256 dan rsa-oaep-4096-sha256-aes-256.

   openssl pkeyutl \
     -encrypt \
     -pubin \
     -inkey ${PUB_WRAPPING_KEY} \
     -in ${TEMP_AES_KEY} \
     -out ${WRAPPED_KEY} \
     -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep \
     -pkeyopt rsa_oaep_md:{sha1|sha256} \
     -pkeyopt rsa_mgf1_md:{sha1|sha256}
   

3. Tetapkan variabel OpenSSL_V110 ke jalur skrip openssl.sh Anda. Jika Anda mengikuti petunjuk untuk melakukan patch dan mengompilasi ulang OpenSSL dengan tepat, Anda dapat menggunakan perintah ini tanpa mengubah nilai variabel.

   OPENSSL_V110="${HOME}/local/bin/openssl.sh"
   

4. Gabungkan kunci target dengan kunci AES sementara menggunakan algoritma CKM_AES_KEY_WRAP_PAD, dan tambahkan ke WRAPPED_KEY.

   "${OPENSSL_V110}" enc \
     -id-aes256-wrap-pad \
     -iv A65959A6 \
     -K $( hexdump -v -e '/1 "%02x"' < "${TEMP_AES_KEY}" ) \
     -in "${TARGET_KEY}" >> "${WRAPPED_KEY}"
   

   Flag -iv A65959A6 menetapkan A65959A6 sebagai Nilai Awal Alternatif. Hal ini diperlukan oleh spesifikasi RFC 5649.

Langkah berikutnya

• Kunci gabungan yang disimpan di WRAPPED_KEY kini siap diimpor. Untuk mengimpor kunci, ikuti petunjuk di Mengimpor kunci yang digabungkan secara manual.