Tujuan utama dan algoritma

Setiap kunci Cloud Key Management Service memiliki tujuan, yang menentukan kemampuan kriptografi kunci. Tujuan juga menentukan algoritma mana yang didukung untuk versi kunci. Setiap algoritma menentukan parameter yang harus digunakan untuk setiap operasi kriptografi. Setiap kunci juga memiliki tingkat perlindungan yang menunjukkan apakah operasi kriptografi dilakukan di software atau di Modul Keamanan Hardware (HSM).

Tujuan utama

Cloud KMS menyediakan tujuan kunci untuk skenario berikut:

Skenario	Tujuan utama (SDK)	Tujuan utama (API)	Metode yang didukung
Enkripsi simetris	encryption	ENCRYPT_DECRYPT	cryptoKeys.encrypt, cryptoKeys.decrypt
Enkripsi simetris mentah	raw-encryption	RAW_ENCRYPT_DECRYPT	cryptoKeys.rawEncrypt, cryptoKeys.rawDecrypt
Penandatanganan asimetris	asymmetric-signing	ASYMMETRIC_SIGN	cryptoKeyVersions.asymmetricSign, cryptoKeyVersions.getPublicKey
Enkripsi asimetris	asymmetric-encryption	ASYMMETRIC_DECRYPT	cryptoKeyVersions.asymmetricDecrypt, cryptoKeyVersions.getPublicKey
Penandatanganan MAC	mac	MAC	cryptoKeyVersions.macSign, cryptoKeyVersions.macVerify

Saat membuat kunci, Anda menentukan tujuan dan algoritma kunci tersebut. Anda dapat mengubah algoritma saat membuat versi kunci baru, sesuai dengan cakupan tujuannya. Tujuan tidak dapat diubah.

Dua kunci dengan tujuan yang sama dapat menggunakan algoritma pokok yang berbeda, tetapi keduanya harus mendukung serangkaian operasi kriptografi yang sama.

Algoritma enkripsi simetris

Tujuan kunci ENCRYPT_DECRYPT memungkinkan enkripsi simetris. Semua kunci dengan tujuan kunci ENCRYPT_DECRYPT menggunakan algoritma GOOGLE_SYMMETRIC_ENCRYPTION. Tidak ada parameter yang digunakan dengan algoritma ini. Algoritma ini menggunakan kunci Advanced Encryption Standard (AES-256) 256 bit dalam Galois Counter Mode (GCM), yang di-padding dengan metadata internal Cloud KMS.

Algoritma penandatanganan asimetris

Tujuan kunci ASYMMETRIC_SIGN memungkinkan penandatanganan asimetris. Kunci dengan tujuan penggunaan key ASYMMETRIC_SIGN menggunakan algoritma yang berbeda, bergantung pada apakah kunci mendukung penandatanganan kurva elips atau penandatanganan RSA.

Untuk kunci yang memiliki tujuan ASYMMETRIC_SIGN, Anda dapat beralih di antara kunci berukuran berbeda dan skema tanda tangan yang berbeda melalui algoritma.

Algoritma penandatanganan kurva eliptik

Format algoritma penandatanganan kurva elips adalah

EC_SIGN_[ELLIPTIC_CURVE]_[DIGEST_ALGORITHM]

di mana

• [ELLIPTIC_CURVE] adalah kurva eliptik
• [DIGEST_ALGORITHM] adalah algoritma digest

Tabel berikut mencantumkan kemungkinan algoritma untuk kunci kurva elips dengan tujuan ASYMMETRIC_SIGN. Gunakan nama algoritma huruf kecil dengan perintah gcloud, dan nama algoritma huruf besar dengan Cloud Key Management Service API.

Algoritma (SDK)	Algoritma (API)	Deskripsi
ec-sign-ed25519	EC_SIGN_ED25519	EdDSA di Curve25519 dalam mode PureEdDSA, yang menggunakan data mentah sebagai input, bukan data yang di-hash
ec-sign-p256-sha256 **(direkomendasikan)**	EC_SIGN_P256_SHA256	ECDSA pada Kurva P-256 dengan ringkasan SHA-256
ec-sign-p384-sha384	EC_SIGN_P384_SHA384	ECDSA pada Kurva P-384 dengan ringkasan SHA-384
ec-sign-secp256k1-sha256	EC_SIGN_SECP256K1_SHA256	ECDSA pada Kurva Secp256k1 dengan ringkasan SHA-256

Catatan: Kurva secp256k1 menghasilkan tanda tangan dalam bentuk "dinormalisasi" saja (juga dikenal sebagai "bentuk S bawah"). Untuk mengetahui detail kriptografi tambahan tentang tanda tangan ini, lihat encoding DER

Algoritma penandatanganan RSA

Format algoritma penandatanganan RSA adalah

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

di mana

• [PADDING_ALGORITHM] adalah algoritma padding
• [MODULUS_BIT_LENGTH] adalah panjang bit kunci
• [DIGEST_ALGORITHM] adalah algoritma digest

Perhatikan bahwa beberapa algoritma diformat sebagai

RSA_SIGN_RAW_[PADDING_ALGORITHM]_[MODULUS_BIT_LENGTH]

dan menghapus algoritma digest. Algoritma ini adalah varian penandatanganan PKCS #1 yang menghilangkan encoding ke DigestInfo. Dalam varian:

• ringkasan dihitung berdasarkan pesan yang akan ditandatangani
• Padding PKCS #1 diterapkan langsung ke digest
• tanda tangan ringkasan yang di-padding dihitung, menggunakan kunci pribadi RSA

Tabel berikut mencantumkan kemungkinan algoritma untuk kunci RSA dengan tujuan ASYMMETRIC_SIGN. Gunakan nama algoritma huruf kecil dengan perintah gcloud, dan nama algoritma huruf besar dengan Cloud Key Management Service API.

Algoritma (SDK)	Algoritma (API)	Deskripsi
rsa-sign-pss-2048-sha256	RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256	Kunci RSASSA-PSS 2048 bit dengan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pss-3072-sha256 (direkomendasikan)	RSA_SIGN_PSS_3072_SHA256	Kunci RSASSA-PSS 3072 bit dengan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pss-4096-sha256	RSA_SIGN_PSS_4096_SHA256	Kunci 4096 bit RSASSA-PSS dengan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pss-4096-sha512	RSA_SIGN_PSS_4096_SHA512	Kunci 4096 bit RSASSA-PSS dengan ringkasan SHA-512
rsa-sign-pkcs1-2048-sha256	RSA_SIGN_PKCS1_2048_SHA256	RSASSA-PKCS1 v1_5 dengan kunci 2048 bit dan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pkcs1-3072-sha256	RSA_SIGN_PKCS1_3072_SHA256	RSASSA-PKCS1 v1_5 dengan kunci 3072 bit dan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pkcs1-4096-sha256	RSA_SIGN_PKCS1_4096_SHA256	RSASSA-PKCS1 v1_5 dengan kunci 4096 bit dan ringkasan SHA-256
rsa-sign-pkcs1-4096-sha512	RSA_SIGN_PKCS1_4096_SHA512	RSASSA-PKCS1 v1_5 dengan kunci 4096 bit dan ringkasan SHA-512
rsa-sign-raw-pkcs1-2048	RSA_SIGN_RAW_PKCS1_2048	Penandatanganan RSASSA-PKCS1-v1_5 tanpa encoding, dengan kunci 2048 bit
rsa-sign-raw-pkcs1-3072	RSA_SIGN_RAW_PKCS1_3072	Penandatanganan RSASSA-PKCS1-v1_5 tanpa encoding, dengan kunci 3072 bit
rsa-sign-raw-pkcs1-4096	RSA_SIGN_RAW_PKCS1_4096	Penandatanganan RSASSA-PKCS1-v1_5 tanpa encoding, dengan kunci 4096 bit

Untuk Probabilistic Signature Scheme (PSS), panjang salt yang digunakan sama dengan panjang algoritma digest. Misalnya, RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256 akan menggunakan PSS dengan panjang salt 256 bit. Selain itu, untuk PSS, algoritma ringkasan yang ditentukan dalam nama algoritma juga digunakan untuk fungsi pembuatan mask (MGF1). Misalnya, jika Anda menggunakan RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256, Anda akan mengirimkan hash SHA-256 dari data yang akan ditandatangani, dan Cloud KMS akan menggunakan SHA-256 secara internal sebagai algoritma hash untuk MGF1 saat menghitung tanda tangan.

Algoritma penandatanganan PQC

Pratinjau

Fitur ini tunduk pada "Persyaratan Penawaran Pra-GA" di bagian Persyaratan Layanan Umum dari Persyaratan Khusus Layanan. Fitur pra-GA tersedia "sebagaimana adanya" dan mungkin memiliki dukungan terbatas. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat deskripsi tahap peluncuran.

Algoritma penandatanganan kriptografi pasca-kuantum (PQC) dimulai dengan awalan PQ_SIGN_. Tabel berikut mencantumkan algoritma PQC yang dapat digunakan Cloud KMS untuk kunci dengan tujuan ASYMMETRIC_SIGN. Algoritma murni menggunakan data mentah sebagai input, sedangkan algoritma pra-hash menerima hash data.

Algoritma (SDK)	Algoritma (API)	Varian	Deskripsi
pq-sign-ml-dsa-65	PQ_SIGN_ML_DSA_65	Murni	Algoritma tanda tangan digital berbasis kisi-modul.
pq-sign-slh-dsa-sha2-128s	PQ_SIGN_SLH_DSA_SHA2_128S	Murni	Algoritma tanda tangan digital berbasis hash stateless.
pq-sign-hash-slh-dsa-sha2-128s-sha256	PQ_SIGN_HASH_SLH_DSA_SHA2_128S_SHA256	Pra-hash	Algoritma tanda tangan digital berbasis hash stateless.

Algoritma enkripsi asimetris

Tujuan kunci ASYMMETRIC_DECRYPT memungkinkan enkripsi RSA. Format algoritma ASYMMETRIC_DECRYPT adalah

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

di mana

• [PADDING_ALGORITHM] adalah algoritma padding
• [MODULUS_BIT_LENGTH] adalah panjang bit kunci
• [DIGEST_ALGORITHM] adalah algoritma digest

Tabel berikut mencantumkan kemungkinan algoritma untuk kunci RSA dengan tujuan ASYMMETRIC_DECRYPT. Gunakan nama algoritma huruf kecil dengan perintah gcloud, dan nama algoritma huruf besar dengan Cloud Key Management Service API.

Algoritma (SDK)	Algoritma (API)	Deskripsi
rsa-decrypt-oaep-2048-sha1	RSA_DECRYPT_OAEP_2048_SHA1	Kunci RSAES-OAEP 2048 bit dengan ringkasan SHA-1
rsa-decrypt-oaep-2048-sha256	RSA_DECRYPT_OAEP_2048_SHA256	Kunci 2048 bit RSAES-OAEP dengan ringkasan SHA-256
rsa-decrypt-oaep-3072-sha1	RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA1	Kunci RSAES-OAEP 3072 bit dengan ringkasan SHA-1
rsa-decrypt-oaep-3072-sha256 (direkomendasikan)	RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256	Kunci 3072 bit RSAES-OAEP dengan ringkasan SHA-256
rsa-decrypt-oaep-4096-sha1	RSA_DECRYPT_OAEP_4096_SHA1	Kunci RSAES-OAEP 4096 bit dengan ringkasan SHA-1
rsa-decrypt-oaep-4096-sha256	RSA_DECRYPT_OAEP_4096_SHA256	Kunci RSAES-OAEP 4096 bit dengan ringkasan SHA-256
rsa-decrypt-oaep-4096-sha512	RSA_DECRYPT_OAEP_4096_SHA512	Kunci 4096 bit RSAES-OAEP dengan ringkasan SHA-512

Semua algoritma ini menggunakan Optimal Asymmetric Encryption Padding (OAEP) dengan fungsi pembuatan mask MGF1. MGF1 memerlukan algoritma digest. Di Cloud KMS, fungsi digest yang akan digunakan dengan MGF1 ditentukan sebagai bagian dari nama algoritma kunci. Misalnya, jika Anda menggunakan algoritma RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256, Anda harus menggunakan SHA-256 dengan MGF1 saat mengenkripsi data.

Algoritma penandatanganan MAC

Tujuan kunci MAC memungkinkan penandatanganan MAC simetris. Kunci dengan tujuan kunci MAC saat ini hanya mendukung penandatanganan HMAC.

Algoritma penandatanganan HMAC

Format algoritma penandatanganan HMAC adalah

HMAC_[HASH_ALGORITHM]

di mana

• [HASH_ALGORITHM] adalah algoritma hash

Tabel berikut mencantumkan algoritma HMAC yang tersedia saat ini untuk kunci dengan tujuan MAC. Gunakan nama algoritma huruf kecil dengan perintah gcloud, dan nama algoritma huruf besar dengan Cloud Key Management Service API.

Algoritma (SDK)	Algoritma (API)	Deskripsi
hmac-sha1	HMAC_SHA1	HMAC dengan ringkasan SHA-1
hmac-sha224	HMAC_SHA224	HMAC dengan ringkasan SHA-224
hmac-sha256 (direkomendasikan)	HMAC_SHA256	HMAC dengan ringkasan SHA-256
hmac-sha384	HMAC_SHA384	HMAC dengan digest SHA-384
hmac-sha512	HMAC_SHA512	HMAC dengan ringkasan SHA-512

Rekomendasi algoritma

Untuk penandatanganan digital, sebaiknya gunakan algoritma penandatanganan kurva elips. EC_SIGN_P256_SHA256 adalah algoritma kurva eliptik yang direkomendasikan. Jika Anda akan menggunakan algoritma penandatanganan RSA, algoritma penandatanganan RSA yang direkomendasikan adalah RSA_SIGN_PSS_3072_SHA256.

Untuk enkripsi asimetris, RSA_DECRYPT_OAEP_3072_SHA256 adalah algoritma yang direkomendasikan.

Untuk penandatanganan MAC, HMAC_SHA256 adalah algoritma yang direkomendasikan.

Untuk mengetahui daftar nilai algoritma yang didukung untuk digunakan dengan gcloud CLI, lihat --default-algorithm.

Level perlindungan

Level perlindungan menunjukkan cara operasi kriptografi dilakukan. Setelah membuat kunci, Anda tidak dapat mengubah tingkat perlindungan.

Level perlindungan	Deskripsi
SOFTWARE	Operasi kriptografi dilakukan di software.
HSM	Operasi kriptografis dilakukan di HSM.
EKSTERNAL	Operasi kriptografi dilakukan menggunakan kunci yang disimpan di pengelola kunci eksternal yang terhubung ke Google Cloud melalui internet. Terbatas pada enkripsi simetris dan penandatanganan asimetris.
EXTERNAL_VPC	Operasi kriptografi dilakukan menggunakan kunci yang disimpan di pengelola kunci eksternal yang terhubung ke Google Cloud melalui Virtual Private Cloud (VPC). Terbatas pada enkripsi simetris dan penandatanganan asimetris.

Semua tujuan kunci didukung untuk kunci dengan tingkat perlindungan SOFTWARE atau HSM.