Créer et valider des signatures numériques

Cet article fournit des informations sur la création et la validation de signatures numériques basées sur des clés asymétriques.

Une signature numérique est créée à l'aide de la partie clé privée d'une clé asymétrique. Elle est validée à l'aide de la partie clé publique de cette même clé asymétrique.

Avant de commencer

  • Lorsque vous créez des signatures numériques, vous devez utiliser une clé dotée de l'objectif ASYMMETRIC_SIGN. Lorsque vous créez la clé , utilisez ASYMMETRIC_SIGN.

  • Pour valider une signature, vous devez connaître l'algorithme complet utilisé lors de la création de la clé. Pour les instructions de ligne de commande ci-dessous qui utilisent la commande openssl, vous devez transmettre ces informations à ces commandes.

  • Accordez l'autorisation cloudkms.cryptoKeyVersions.useToSign sur la clé asymétrique à l'utilisateur ou au service qui effectuera la signature. Pour en savoir plus sur les autorisations et les rôles dans Cloud Key Management Service, consultez la page Autorisations et rôles.

  • Si vous souhaitez valider une signature, accordez l'autorisation cloudkms.cryptoKeyVersions.viewPublicKey sur la clé asymétrique à l'utilisateur ou au service qui téléchargera la clé publique à utiliser pour la validation.

  • Si vous souhaitez utiliser la ligne de commande, installez OpenSSL si vous ne l'avez pas déjà. Si vous utilisez Cloud Shell, OpenSSL est déjà installé.

Données et condensé

L'entrée fournie pour les requêtes AsymmetricSign peut être transmise via le champ data ou le champ digest. Ces champs ne peuvent pas être spécifiés simultanément et doivent être sélectionnés en fonction de l'algorithme de signature utilisé.

Les algorithmes "bruts", identifiés par le préfixe RSA_SIGN_RAW_, sont une variante de la signature PKCS #1 qui omet l'encodage dans un condensé DigestInfo. Dans la variante :

  • Un condensé est calculé sur le message qui sera signé.
  • Le remplissage PKCS #1 est appliqué directement au condensé.
  • Une signature du condensé complété est calculée à l'aide de la clé privée RSA.

Pour utiliser ces algorithmes, procédez comme suit :

  • Les données brutes doivent être fournies (au lieu d'un condensé) dans le champ data.
  • La longueur des données est limitée à 11 octets de la taille de la clé RSA. Par exemple, le format PKCS #1 avec une clé RSA de 2 048 bits peut signer au maximum 245 octets.
  • Le champ digest_algorithm ne doit pas être défini.
  • Attribuez le rôle cloudkms.expertRawPKCS1 à l'utilisateur ou au service approprié. Pour en savoir plus sur les autorisations et les rôles dans Cloud Key Management Service, consultez la page Autorisations et rôles.

Créer une signature

gcloud

Pour utiliser Cloud KMS sur la ligne de commande, commencez par installer ou mettre à jour le SDK Cloud.

gcloud kms asymmetric-sign \
    --version key-version \
    --key key \
    --keyring key-ring \
    --location location \
    --digest-algorithm digest-algorithm \
    --input-file input-file \
    --signature-file signature-file

Remplacez key-version par la version de la clé à utiliser pour la signature. Remplacez key par le nom de la clé. Remplacez key-ring par le nom du trousseau de clés où se trouve la clé. Remplacez location par l'emplacement Cloud KMS du trousseau de clés. Remplacez digest-algorithm par l'algorithme à utiliser. Remplacez input-file et signature-file par les chemins d'accès locaux du fichier à signer et du fichier de signature.

Pour en savoir plus sur toutes les options et valeurs possibles, exécutez la commande avec l'option --help.

C#

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement C#, puis installez le SDK Cloud KMS pour C#.


using Google.Cloud.Kms.V1;
using Google.Protobuf;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public class SignAsymmetricSample
{
    public byte[] SignAsymmetric(
      string projectId = "my-project", string locationId = "us-east1", string keyRingId = "my-key-ring", string keyId = "my-key", string keyVersionId = "123",
      string message = "Sample message")
    {
        // Create the client.
        KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.Create();

        // Build the key version name.
        CryptoKeyVersionName keyVersionName = new CryptoKeyVersionName(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

        // Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
        // ciphertexts are always byte arrays.
        byte[] plaintext = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

        // Calculate the digest.
        SHA256 sha256 = SHA256.Create();
        byte[] hash = sha256.ComputeHash(plaintext);

        // Build the digest.
        //
        // Note: Key algorithms will require a varying hash function. For
        // example, EC_SIGN_P384_SHA384 requires SHA-384.
        Digest digest = new Digest
        {
            Sha256 = ByteString.CopyFrom(hash),
        };

        // Call the API.
        AsymmetricSignResponse result = client.AsymmetricSign(keyVersionName, digest);

        // Get the signature.
        byte[] signature = result.Signature.ToByteArray();

        // Return the result.
        return signature;
    }
}

Go

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Go, puis installez le SDK Cloud KMS pour Go.

import (
	"context"
	"crypto/sha256"
	"fmt"
	"hash/crc32"
	"io"

	kms "cloud.google.com/go/kms/apiv1"
	kmspb "google.golang.org/genproto/googleapis/cloud/kms/v1"
	"google.golang.org/protobuf/types/known/wrapperspb"
)

// signAsymmetric will sign a plaintext message using a saved asymmetric private
// key stored in Cloud KMS.
func signAsymmetric(w io.Writer, name string, message string) error {
	// name := "projects/my-project/locations/us-east1/keyRings/my-key-ring/cryptoKeys/my-key/cryptoKeyVersions/123"
	// message := "my message"

	// Create the client.
	ctx := context.Background()
	client, err := kms.NewKeyManagementClient(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create kms client: %v", err)
	}
	defer client.Close()

	// Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
	// ciphertexts are always byte arrays.
	plaintext := []byte(message)

	// Calculate the digest of the message.
	digest := sha256.New()
	if _, err := digest.Write(plaintext); err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create digest: %v", err)
	}

	// Optional but recommended: Compute digest's CRC32C.
	crc32c := func(data []byte) uint32 {
		t := crc32.MakeTable(crc32.Castagnoli)
		return crc32.Checksum(data, t)

	}
	digestCRC32C := crc32c(digest.Sum(nil))

	// Build the signing request.
	//
	// Note: Key algorithms will require a varying hash function. For example,
	// EC_SIGN_P384_SHA384 requires SHA-384.
	req := &kmspb.AsymmetricSignRequest{
		Name: name,
		Digest: &kmspb.Digest{
			Digest: &kmspb.Digest_Sha256{
				Sha256: digest.Sum(nil),
			},
		},
		DigestCrc32C: wrapperspb.Int64(int64(digestCRC32C)),
	}

	// Call the API.
	result, err := client.AsymmetricSign(ctx, req)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to sign digest: %v", err)
	}

	// Optional, but recommended: perform integrity verification on result.
	// For more details on ensuring E2E in-transit integrity to and from Cloud KMS visit:
	// https://cloud.google.com/kms/docs/data-integrity-guidelines
	if result.VerifiedDigestCrc32C == false {
		return fmt.Errorf("AsymmetricSign: request corrupted in-transit")
	}
	// TODO(iamtamjam) Uncomment when this field is populated by the server
	// if result.Name != req.Name {
	//	return fmt.Errorf("AsymmetricSign: request corrupted in-transit")
	// }
	if int64(crc32c(result.Signature)) != result.SignatureCrc32C.Value {
		return fmt.Errorf("AsymmetricSign: response corrupted in-transit")
	}

	fmt.Fprintf(w, "Signed digest: %s", result.Signature)
	return nil
}

Java

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Java et installez le SDK Cloud KMS pour Java.

import com.google.cloud.kms.v1.AsymmetricSignResponse;
import com.google.cloud.kms.v1.CryptoKeyVersionName;
import com.google.cloud.kms.v1.Digest;
import com.google.cloud.kms.v1.KeyManagementServiceClient;
import com.google.protobuf.ByteString;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.GeneralSecurityException;
import java.security.MessageDigest;

public class SignAsymmetric {

  public void signAsymmetric() throws IOException, GeneralSecurityException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String locationId = "us-east1";
    String keyRingId = "my-key-ring";
    String keyId = "my-key";
    String keyVersionId = "123";
    String message = "my message";
    signAsymmetric(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId, message);
  }

  // Get the public key associated with an asymmetric key.
  public void signAsymmetric(
      String projectId,
      String locationId,
      String keyRingId,
      String keyId,
      String keyVersionId,
      String message)
      throws IOException, GeneralSecurityException {
    // Initialize client that will be used to send requests. This client only
    // needs to be created once, and can be reused for multiple requests. After
    // completing all of your requests, call the "close" method on the client to
    // safely clean up any remaining background resources.
    try (KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.create()) {
      // Build the key version name from the project, location, key ring, key,
      // and key version.
      CryptoKeyVersionName keyVersionName =
          CryptoKeyVersionName.of(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

      // Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
      // ciphertexts are always byte arrays.
      byte[] plaintext = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

      // Calculate the digest.
      MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
      byte[] hash = sha256.digest(plaintext);

      // Build the digest object.
      Digest digest = Digest.newBuilder().setSha256(ByteString.copyFrom(hash)).build();

      // Sign the digest.
      AsymmetricSignResponse result = client.asymmetricSign(keyVersionName, digest);

      // Get the signature.
      byte[] signature = result.getSignature().toByteArray();

      System.out.printf("Signature %s%n", signature);
    }
  }
}

Node.js

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Node.js, puis installez le SDK Cloud KMS pour Node.js.

//
// TODO(developer): Uncomment these variables before running the sample.
//
// const projectId = 'your-project-id';
// const locationId = 'us-east1';
// const keyRingId = 'my-key-ring';
// const keyId = 'my-key';
// const versionId = '123';
// const message = Buffer.from('...');

// Imports the Cloud KMS library
const {KeyManagementServiceClient} = require('@google-cloud/kms');

// Instantiates a client
const client = new KeyManagementServiceClient();

// Build the version name
const versionName = client.cryptoKeyVersionPath(
  projectId,
  locationId,
  keyRingId,
  keyId,
  versionId
);

async function signAsymmetric() {
  // Create a digest of the message. The digest needs to match the digest
  // configured for the Cloud KMS key.
  const crypto = require('crypto');
  const hash = crypto.createHash('sha256');
  hash.update(message);
  const digest = hash.digest();

  // Optional but recommended: Compute digest's CRC32C.
  const crc32c = require('fast-crc32c');
  const digestCrc32c = crc32c.calculate(digest);

  // Sign the message with Cloud KMS
  const [signResponse] = await client.asymmetricSign({
    name: versionName,
    digest: {
      sha256: digest,
    },
    digestCrc32c: {
      value: digestCrc32c,
    },
  });

  // Optional, but recommended: perform integrity verification on signResponse.
  // For more details on ensuring E2E in-transit integrity to and from Cloud KMS visit:
  // https://cloud.google.com/kms/docs/data-integrity-guidelines
  if (signResponse.name !== versionName) {
    throw new Error('AsymmetricSign: request corrupted in-transit');
  }
  if (!signResponse.verifiedDigestCrc32c) {
    throw new Error('AsymmetricSign: request corrupted in-transit');
  }
  if (
    crc32c.calculate(signResponse.signature) !==
    Number(signResponse.signatureCrc32c.value)
  ) {
    throw new Error('AsymmetricSign: response corrupted in-transit');
  }

  // Example of how to display signature. Because the signature is in a binary
  // format, you need to encode the output before printing it to a console or
  // displaying it on a screen.
  const encoded = signResponse.signature.toString('base64');
  console.log(`Signature: ${encoded}`);

  return signResponse.signature;
}

return signAsymmetric();

PHP

Pour exécuter ce code, commencez par en apprendre plus sur l'utilisation de PHP sur Google Cloud, puis installez le SDK Cloud KMS pour PHP.

use Google\Cloud\Kms\V1\KeyManagementServiceClient;
use Google\Cloud\Kms\V1\Digest;

function sign_asymmetric_sample(
    string $projectId = 'my-project',
    string $locationId = 'us-east1',
    string $keyRingId = 'my-key-ring',
    string $keyId = 'my-key',
    string $versionId = '123',
    string $message = '...'
) {
    // Create the Cloud KMS client.
    $client = new KeyManagementServiceClient();

    // Build the key version name.
    $keyVersionName = $client->cryptoKeyVersionName($projectId, $locationId, $keyRingId, $keyId, $versionId);

    // Calculate the hash.
    $hash = hash('sha256', $message, true);

    // Build the digest.
    //
    // Note: Key algorithms will require a varying hash function. For
    // example, EC_SIGN_P384_SHA384 requires SHA-384.
    $digest = (new Digest())
        ->setSha256($hash);

    // Call the API.
    $signResponse = $client->asymmetricSign($keyVersionName, $digest);
    printf('Signature: %s' . PHP_EOL, $signResponse->getSignature());
    return $signResponse;
}

Python

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Python, puis installez le SDK Cloud KMS pour Python.

def sign_asymmetric(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id, message):
    """
    Sign a message using the public key part of an asymmetric key.

    Args:
        project_id (string): Google Cloud project ID (e.g. 'my-project').
        location_id (string): Cloud KMS location (e.g. 'us-east1').
        key_ring_id (string): ID of the Cloud KMS key ring (e.g. 'my-key-ring').
        key_id (string): ID of the key to use (e.g. 'my-key').
        version_id (string): Version to use (e.g. '1').
        message (string): Message to sign.

    Returns:
        AsymmetricSignResponse: Signature.
    """

    # Import the client library.
    from google.cloud import kms

    # Import base64 for printing the ciphertext.
    import base64

    # Import hashlib for calculating hashes.
    import hashlib

    # Create the client.
    client = kms.KeyManagementServiceClient()

    # Build the key version name.
    key_version_name = client.crypto_key_version_path(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id)

    # Convert the message to bytes.
    message_bytes = message.encode('utf-8')

    # Calculate the hash.
    hash_ = hashlib.sha256(message_bytes).digest()

    # Build the digest.
    #
    # Note: Key algorithms will require a varying hash function. For
    # example, EC_SIGN_P384_SHA384 requires SHA-384.
    digest = {'sha256': hash_}

    # Optional, but recommended: compute digest's CRC32C.
    # See crc32c() function defined below.
    digest_crc32c = crc32c(hash_)

    # Call the API
    sign_response = client.asymmetric_sign(
        request={'name': key_version_name, 'digest': digest, 'digest_crc32c': digest_crc32c})

    # Optional, but recommended: perform integrity verification on sign_response.
    # For more details on ensuring E2E in-transit integrity to and from Cloud KMS visit:
    # https://cloud.google.com/kms/docs/data-integrity-guidelines
    if not sign_response.verified_digest_crc32c:
        raise Exception('The request sent to the server was corrupted in-transit.')
    if not sign_response.name == key_version_name:
        raise Exception('The request sent to the server was corrupted in-transit.')
    if not sign_response.signature_crc32c == crc32c(sign_response.signature):
        raise Exception('The response received from the server was corrupted in-transit.')
    # End integrity verification

    print('Signature: {}'.format(base64.b64encode(sign_response.signature)))
    return sign_response

def crc32c(data):
    """
    Calculates the CRC32C checksum of the provided data.
    Args:
        data: the bytes over which the checksum should be calculated.
    Returns:
        An int representing the CRC32C checksum of the provided bytes.
    """
    import crcmod
    import six
    crc32c_fun = crcmod.predefined.mkPredefinedCrcFun('crc-32c')
    return crc32c_fun(six.ensure_binary(data))

Ruby

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Ruby, puis installez le SDK Cloud KMS pour Ruby.

# TODO(developer): uncomment these values before running the sample.
# project_id  = "my-project"
# location_id = "us-east1"
# key_ring_id = "my-key-ring"
# key_id      = "my-key"
# version_id  = "123"
# message     = "my message"

# Require the library.
require "google/cloud/kms"

# Require digest.
require "digest"

# Create the client.
client = Google::Cloud::Kms.key_management_service

# Build the key version name.
key_version_name = client.crypto_key_version_path project:            project_id,
                                                  location:           location_id,
                                                  key_ring:           key_ring_id,
                                                  crypto_key:         key_id,
                                                  crypto_key_version: version_id

# Calculate the hash.
#
# Note: Key algorithms will require a varying hash function. For
# example, EC_SIGN_P384_SHA384 requires SHA-384.
digest = { sha256: Digest::SHA256.digest(message) }

# Call the API.
sign_response = client.asymmetric_sign name: key_version_name, digest: digest
puts "Signature: #{Base64.strict_encode64 sign_response.signature}"

API

Ces exemples utilisent curl comme client HTTP pour démontrer l'utilisation de l'API. Pour en savoir plus sur le contrôle des accès, consultez la page Accéder à l'API Cloud KMS.

Utilisez la méthode CryptoKeyVersions.asymmetricSign pour effectuer la signature. La réponse de cette méthode contient la signature encodée en base64.

Valider une signature à courbe elliptique

gcloud

Pour utiliser Cloud KMS sur la ligne de commande, commencez par installer ou mettre à jour le SDK Cloud.

Obtenir la clé publique

gcloud kms keys versions get-public-key key-version \
    --key key \
    --keyring key-ring \
    --location location \
    --output-file output-file

Remplacez key-version par la version de la clé. Remplacez key par le nom de la clé. Remplacez key-ring par le nom du trousseau de clés où se trouve la clé. Remplacez location par l'emplacement Cloud KMS du trousseau de clés. Remplacez output-file par le chemin d'accès au fichier pour enregistrer la clé publique sur le système local.

Pour en savoir plus sur toutes les options et valeurs possibles, exécutez la commande avec l'option --help.

Vérifier la signature

Les commandes OpenSSL permettant de valider la signature dépendent du type de signature créé. Par exemple, pour valider une signature SHA-256 à courbe elliptique à l'aide d'OpenSSL, vous devez spécifier -sha256. Pour valider une signature SHA-384 à courbe elliptique, vous devez spécifier -sha384.

openssl dgst \
    -sha256 \
    -verify public-key-file \
    -signature signature-file \
    message-file

Remplacez les variables par vos propres valeurs :

  • public-key-file. Chemin d'accès à un fichier contenant la clé publique (par exemple, "./my-key.pub").

  • signature-file. Chemin d'accès vers un fichier contenant la signature à vérifier (par exemple, "./my-data.sig").

  • message-file. Chemin d'accès à un fichier contenant le message (par exemple, "./my-data.txt").

Si la signature est valide, la commande génère la chaîne Verified OK.

Pour en savoir plus sur toutes les options et valeurs possibles, exécutez la commande avec la sous-commande help.

C#

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement C#, puis installez le SDK Cloud KMS pour C#.


public class VerifyAsymmetricSignatureEcSample
{
    // Cloud KMS returns signatures in a DER-encoded format. .NET requires
    // signatures to be in IEEE 1363 format, and converting between these formats
    // is a few hundred lines of code.
    //
    // https://github.com/dotnet/runtime/pull/1612 exposes these helpers, but will
    // not be available until .NET 5. Until then, you will need to use an external
    // library or package to validate signatures.
}

Go

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Go, puis installez le SDK Cloud KMS pour Go.

import (
	"context"
	"crypto/ecdsa"
	"crypto/sha256"
	"crypto/x509"
	"encoding/asn1"
	"encoding/pem"
	"fmt"
	"io"
	"math/big"

	kms "cloud.google.com/go/kms/apiv1"
	kmspb "google.golang.org/genproto/googleapis/cloud/kms/v1"
)

// verifyAsymmetricSignatureEC will verify that an 'EC_SIGN_P256_SHA256' signature is
// valid for a given message.
func verifyAsymmetricSignatureEC(w io.Writer, name string, message, signature []byte) error {
	// name := "projects/my-project/locations/us-east1/keyRings/my-key-ring/cryptoKeys/my-key/cryptoKeyVersions/123"
	// message := "my message"
	// signature := []byte("...")  // Response from a sign request

	// Create the client.
	ctx := context.Background()
	client, err := kms.NewKeyManagementClient(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create kms client: %v", err)
	}
	defer client.Close()

	// Retrieve the public key from KMS.
	response, err := client.GetPublicKey(ctx, &kmspb.GetPublicKeyRequest{Name: name})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to get public key: %v", err)
	}

	// Parse the public key. Note, this example assumes the public key is in the
	// ECDSA format.
	block, _ := pem.Decode([]byte(response.Pem))
	publicKey, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to parse public key: %v", err)
	}
	ecKey, ok := publicKey.(*ecdsa.PublicKey)
	if !ok {
		return fmt.Errorf("public key is not elliptic curve")
	}

	// Verify Elliptic Curve signature.
	var parsedSig struct{ R, S *big.Int }
	if _, err = asn1.Unmarshal(signature, &parsedSig); err != nil {
		return fmt.Errorf("asn1.Unmarshal: %v", err)
	}

	digest := sha256.Sum256(message)
	if !ecdsa.Verify(ecKey, digest[:], parsedSig.R, parsedSig.S) {
		return fmt.Errorf("failed to verify signature")
	}
	fmt.Fprintf(w, "Verified signature!")
	return nil
}

Java

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Java et installez le SDK Cloud KMS pour Java.

import com.google.cloud.kms.v1.CryptoKeyVersionName;
import com.google.cloud.kms.v1.KeyManagementServiceClient;
import com.google.cloud.kms.v1.PublicKey;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.StringReader;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.GeneralSecurityException;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.Signature;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.stream.Collectors;

public class VerifyAsymmetricEc {

  public void verifyAsymmetricEc() throws IOException, GeneralSecurityException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String locationId = "us-east1";
    String keyRingId = "my-key-ring";
    String keyId = "my-key";
    String keyVersionId = "123";
    String message = "my message";
    byte[] signature = null;
    verifyAsymmetricEc(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId, message, signature);
  }

  // Verify the signature of a message signed with an RSA key.
  public void verifyAsymmetricEc(
      String projectId,
      String locationId,
      String keyRingId,
      String keyId,
      String keyVersionId,
      String message,
      byte[] signature)
      throws IOException, GeneralSecurityException {
    // Initialize client that will be used to send requests. This client only
    // needs to be created once, and can be reused for multiple requests. After
    // completing all of your requests, call the "close" method on the client to
    // safely clean up any remaining background resources.
    try (KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.create()) {
      // Build the name from the project, location, and key ring, key, and key version.
      CryptoKeyVersionName keyVersionName =
          CryptoKeyVersionName.of(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

      // Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
      // ciphertexts are always byte arrays.
      byte[] plaintext = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

      // Get the public key.
      PublicKey publicKey = client.getPublicKey(keyVersionName);

      // Convert the public PEM key to a DER key (see helper below).
      byte[] derKey = convertPemToDer(publicKey.getPem());
      X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(derKey);
      java.security.PublicKey ecKey = KeyFactory.getInstance("EC").generatePublic(keySpec);

      // Verify the 'RSA_SIGN_PKCS1_2048_SHA256' signature.
      // For other key algorithms:
      // http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/security/StandardNames.html#Signature
      Signature ecVerify = Signature.getInstance("SHA256withECDSA");
      ecVerify.initVerify(ecKey);
      ecVerify.update(plaintext);

      // Verify the signature.
      boolean verified = ecVerify.verify(signature);
      System.out.printf("Signature verified: %s", verified);
    }
  }

  // Converts a base64-encoded PEM certificate like the one returned from Cloud
  // KMS into a DER formatted certificate for use with the Java APIs.
  private byte[] convertPemToDer(String pem) {
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new StringReader(pem));
    String encoded =
        bufferedReader
            .lines()
            .filter(line -> !line.startsWith("-----BEGIN") && !line.startsWith("-----END"))
            .collect(Collectors.joining());
    return Base64.getDecoder().decode(encoded);
  }
}

Node.js

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Node.js, puis installez le SDK Cloud KMS pour Node.js.

//
// TODO(developer): Uncomment these variables before running the sample.
//
// const projectId = 'your-project-id';
// const locationId = 'us-east1';
// const keyRingId = 'my-key-ring';
// const keyId = 'my-key';
// const versionId = '1';
// const message = 'my message to verify';
// const signatureBuffer = Buffer.from('...');

// Imports the Cloud KMS library
const {KeyManagementServiceClient} = require('@google-cloud/kms');

// Instantiates a client
const client = new KeyManagementServiceClient();

// Build the key name
const versionName = client.cryptoKeyVersionPath(
  projectId,
  locationId,
  keyRingId,
  keyId,
  versionId
);

async function verifyAsymmetricSignatureEc() {
  // Get public key
  const [publicKey] = await client.getPublicKey({
    name: versionName,
  });

  // Create the verifier. The algorithm must match the algorithm of the key.
  const crypto = require('crypto');
  const verify = crypto.createVerify('sha256');
  verify.update(message);
  verify.end();

  // Build the key object
  const key = {
    key: publicKey.pem,
  };

  // Verify the signature using the public key
  const verified = verify.verify(key, signatureBuffer);
  return verified;
}

return verifyAsymmetricSignatureEc();

PHP

Pour exécuter ce code, commencez par en apprendre plus sur l'utilisation de PHP sur Google Cloud, puis installez le SDK Cloud KMS pour PHP.

use Google\Cloud\Kms\V1\KeyManagementServiceClient;

function verify_asymmetric_ec_sample(
    string $projectId = 'my-project',
    string $locationId = 'us-east1',
    string $keyRingId = 'my-key-ring',
    string $keyId = 'my-key',
    string $versionId = '123',
    string $message = '...',
    string $signature = '...'
) {
    // Create the Cloud KMS client.
    $client = new KeyManagementServiceClient();

    // Build the key version name.
    $keyVersionName = $client->cryptoKeyVersionName($projectId, $locationId, $keyRingId, $keyId, $versionId);

    // Get the public key.
    $publicKey = $client->getPublicKey($keyVersionName);

    // Verify the signature. The hash algorithm must correspond to the key
    // algorithm. The openssl_verify command returns 1 on success, 0 on falure.
    $verified = openssl_verify($message, $signature, $publicKey->getPem(), OPENSSL_ALGO_SHA256) === 1;
    printf('Signature verified: %s', $verified);
    return $verified;
}

Python

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Python, puis installez le SDK Cloud KMS pour Python.

def verify_asymmetric_ec(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id, message, signature):
    """
    Verify the signature of an message signed with an asymmetric EC key.

    Args:
        project_id (string): Google Cloud project ID (e.g. 'my-project').
        location_id (string): Cloud KMS location (e.g. 'us-east1').
        key_ring_id (string): ID of the Cloud KMS key ring (e.g. 'my-key-ring').
        key_id (string): ID of the key to use (e.g. 'my-key').
        version_id (string): ID of the version to use (e.g. '1').
        message (string): Original message (e.g. 'my message')
        signature (bytes): Signature from a sign request.

    Returns:
        bool: True if verified, False otherwise

    """

    # Import the client library.
    from google.cloud import kms

    # Import cryptographic helpers from the cryptography package.
    from cryptography.exceptions import InvalidSignature
    from cryptography.hazmat.backends import default_backend
    from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
    from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec, utils

    # Import hashlib.
    import hashlib

    # Convert the message to bytes.
    message_bytes = message.encode('utf-8')

    # Create the client.
    client = kms.KeyManagementServiceClient()

    # Build the key version name.
    key_version_name = client.crypto_key_version_path(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id)

    # Get the public key.
    public_key = client.get_public_key(request={'name': key_version_name})

    # Extract and parse the public key as a PEM-encoded RSA key.
    pem = public_key.pem.encode('utf-8')
    ec_key = serialization.load_pem_public_key(pem, default_backend())
    hash_ = hashlib.sha256(message_bytes).digest()

    # Attempt to verify.
    try:
        sha256 = hashes.SHA256()
        ec_key.verify(signature, hash_, ec.ECDSA(utils.Prehashed(sha256)))
        print('Signature verified')
        return True
    except InvalidSignature:
        print('Signature failed to verify')
        return False

Ruby

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Ruby, puis installez le SDK Cloud KMS pour Ruby.

# TODO(developer): uncomment these values before running the sample.
# project_id  = "my-project"
# location_id = "us-east1"
# key_ring_id = "my-key-ring"
# key_id      = "my-key"
# version_id  = "123"
# message     = "my message"
# signature   = "..."

# Require the library.
require "google/cloud/kms"
require "openssl"

# Create the client.
client = Google::Cloud::Kms.key_management_service

# Build the key version name.
key_version_name = client.crypto_key_version_path project:            project_id,
                                                  location:           location_id,
                                                  key_ring:           key_ring_id,
                                                  crypto_key:         key_id,
                                                  crypto_key_version: version_id

# Get the public key.
public_key = client.get_public_key name: key_version_name

# Parse the public key.
ec_key = OpenSSL::PKey::EC.new public_key.pem

# Verify the signature.
verified = ec_key.verify "sha256", signature, message
puts "Verified: #{verified}"

API

Ces exemples utilisent curl comme client HTTP pour démontrer l'utilisation de l'API. Pour en savoir plus sur le contrôle des accès, consultez la page Accéder à l'API Cloud KMS.

Récupérez la clé publique à l'aide de la méthode CryptoKeyVersions.getPublicKey, puis validez la signature au moyen des commandes présentées pour l'exemple de ligne de commande.

Valider une signature RSA

gcloud

Pour utiliser Cloud KMS sur la ligne de commande, commencez par installer ou mettre à jour le SDK Cloud.

Obtenir la clé publique

gcloud kms keys versions get-public-key key-version \
    --key key \
    --keyring key-ring \
    --location location \
    --output-file output-file

Remplacez key-version par la version de la clé. Remplacez key par le nom de la clé. Remplacez key-ring par le nom du trousseau de clés où se trouve la clé. Remplacez location par l'emplacement Cloud KMS du trousseau de clés. Remplacez output-file par le chemin d'accès au fichier pour enregistrer la clé publique sur le système local.

Pour en savoir plus sur toutes les options et valeurs possibles, exécutez la commande avec l'option --help.

Vérifier la signature

Les commandes OpenSSL permettant de valider la signature dépendent du type de signature créé. Par exemple, pour valider une signature RSA SHA-256 avec un remplissage PSS, vous devez spécifier -sha256 et -sigopt rsa_padding_mode:pss. Pour valider une signature RSA SHA-512 avec un remplissage PSS, vous devez spécifier -sha512 et -sigopt rsa_padding_mode:pss.

openssl dgst \
    -sha256 \
    -sigopt rsa_padding_mode:pss \
    -sigopt rsa_pss_saltlen:-1 \
    -verify public-key-file \
    -signature signature-file \
    message-file

Remplacez les variables par vos propres valeurs :

  • public-key-file. Chemin d'accès à un fichier contenant la clé publique (par exemple, "./my-key.pub").

  • signature-file. Chemin d'accès vers un fichier contenant la signature à vérifier (par exemple, "./my-data.sig").

  • message-file. Chemin d'accès à un fichier contenant le message (par exemple, "./my-data.txt").

Si la signature est valide, la commande génère la chaîne Verified OK.

Pour en savoir plus sur toutes les options et valeurs possibles, exécutez la commande avec la sous-commande help.

C#

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement C#, puis installez le SDK Cloud KMS pour C#.


using Google.Cloud.Kms.V1;
using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public class VerifyAsymmetricSignatureRsaSample
{
    public bool VerifyAsymmetricSignatureRsa(
      string projectId = "my-project", string locationId = "us-east1", string keyRingId = "my-key-ring", string keyId = "my-key", string keyVersionId = "123",
      string message = "my message",
      byte[] signature = null)
    {
        // Build the key version name.
        CryptoKeyVersionName keyVersionName = new CryptoKeyVersionName(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

        // Calculate the digest of the message.
        SHA256 sha256 = SHA256.Create();
        byte[] digest = sha256.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(message));

        // Get the public key.
        KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.Create();
        PublicKey publicKey = client.GetPublicKey(keyVersionName);

        // Split the key into blocks and base64-decode the PEM parts.
        string[] blocks = publicKey.Pem.Split("-", StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
        byte[] pem = Convert.FromBase64String(blocks[1]);

        // Create a new RSA key.
        RSA rsa = RSA.Create();
        rsa.ImportSubjectPublicKeyInfo(pem, out _);

        // Verify the signature.
        bool verified = rsa.VerifyHash(digest, signature, HashAlgorithmName.SHA256, RSASignaturePadding.Pss);

        // Return the result.
        return verified;
    }
}

Go

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Go, puis installez le SDK Cloud KMS pour Go.

import (
	"context"
	"crypto"
	"crypto/rsa"
	"crypto/sha256"
	"crypto/x509"
	"encoding/pem"
	"fmt"
	"io"

	kms "cloud.google.com/go/kms/apiv1"
	kmspb "google.golang.org/genproto/googleapis/cloud/kms/v1"
)

// verifyAsymmetricSignatureRSA will verify that an 'RSA_SIGN_PSS_2048_SHA256' signature
// is valid for a given message.
func verifyAsymmetricSignatureRSA(w io.Writer, name string, message, signature []byte) error {
	// name := "projects/my-project/locations/us-east1/keyRings/my-key-ring/cryptoKeys/my-key/cryptoKeyVersions/123"
	// message := "my message"
	// signature := []byte("...")  // Response from a sign request

	// Create the client.
	ctx := context.Background()
	client, err := kms.NewKeyManagementClient(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create kms client: %v", err)
	}
	defer client.Close()

	// Retrieve the public key from KMS.
	response, err := client.GetPublicKey(ctx, &kmspb.GetPublicKeyRequest{Name: name})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to get public key: %v", err)
	}

	// Parse the public key. Note, this example assumes the public key is in the
	// RSA format.
	block, _ := pem.Decode([]byte(response.Pem))
	publicKey, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to parse public key: %v", err)
	}
	rsaKey, ok := publicKey.(*rsa.PublicKey)
	if !ok {
		return fmt.Errorf("public key is not rsa")
	}

	// Verify the RSA signature.
	digest := sha256.Sum256(message)
	if err := rsa.VerifyPSS(rsaKey, crypto.SHA256, digest[:], signature, &rsa.PSSOptions{
		SaltLength: len(digest),
		Hash:       crypto.SHA256,
	}); err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to verify signature: %v", err)
	}

	fmt.Fprint(w, "Verified signature!\n")
	return nil
}

Java

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Java et installez le SDK Cloud KMS pour Java.

import com.google.cloud.kms.v1.CryptoKeyVersionName;
import com.google.cloud.kms.v1.KeyManagementServiceClient;
import com.google.cloud.kms.v1.PublicKey;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.StringReader;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.GeneralSecurityException;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.Signature;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.stream.Collectors;

public class VerifyAsymmetricRsa {

  public void verifyAsymmetricRsa() throws IOException, GeneralSecurityException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String locationId = "us-east1";
    String keyRingId = "my-key-ring";
    String keyId = "my-key";
    String keyVersionId = "123";
    String message = "my message";
    byte[] signature = null;
    verifyAsymmetricRsa(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId, message, signature);
  }

  // Verify the signature of a message signed with an RSA key.
  public void verifyAsymmetricRsa(
      String projectId,
      String locationId,
      String keyRingId,
      String keyId,
      String keyVersionId,
      String message,
      byte[] signature)
      throws IOException, GeneralSecurityException {
    // Initialize client that will be used to send requests. This client only
    // needs to be created once, and can be reused for multiple requests. After
    // completing all of your requests, call the "close" method on the client to
    // safely clean up any remaining background resources.
    try (KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.create()) {
      // Build the name from the project, location, and key ring, key, and key version.
      CryptoKeyVersionName keyVersionName =
          CryptoKeyVersionName.of(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

      // Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
      // ciphertexts are always byte arrays.
      byte[] plaintext = message.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

      // Get the public key.
      PublicKey publicKey = client.getPublicKey(keyVersionName);

      // Convert the public PEM key to a DER key (see helper below).
      byte[] derKey = convertPemToDer(publicKey.getPem());
      X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(derKey);
      java.security.PublicKey rsaKey = KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(keySpec);

      // Verify the 'RSA_SIGN_PKCS1_2048_SHA256' signature.
      // For other key algorithms:
      // http://docs.oracle.com/javase/7/docs/technotes/guides/security/StandardNames.html#Signature
      Signature rsaVerify = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
      rsaVerify.initVerify(rsaKey);
      rsaVerify.update(plaintext);

      // Verify the signature.
      boolean verified = rsaVerify.verify(signature);
      System.out.printf("Signature verified: %s", verified);
    }
  }

  // Converts a base64-encoded PEM certificate like the one returned from Cloud
  // KMS into a DER formatted certificate for use with the Java APIs.
  private byte[] convertPemToDer(String pem) {
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new StringReader(pem));
    String encoded =
        bufferedReader
            .lines()
            .filter(line -> !line.startsWith("-----BEGIN") && !line.startsWith("-----END"))
            .collect(Collectors.joining());
    return Base64.getDecoder().decode(encoded);
  }
}

Node.js

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Node.js, puis installez le SDK Cloud KMS pour Node.js.

//
// TODO(developer): Uncomment these variables before running the sample.
//
// const projectId = 'your-project-id';
// const locationId = 'us-east1';
// const keyRingId = 'my-key-ring';
// const keyId = 'my-key';
// const versionId = '1';
// const message = 'my message to verify';
// const signatureBuffer = Buffer.from('...');

// Imports the Cloud KMS library
const {KeyManagementServiceClient} = require('@google-cloud/kms');

// Instantiates a client
const client = new KeyManagementServiceClient();

// Build the key name
const versionName = client.cryptoKeyVersionPath(
  projectId,
  locationId,
  keyRingId,
  keyId,
  versionId
);

async function verifyAsymmetricSignatureRsa() {
  // Get public key
  const [publicKey] = await client.getPublicKey({
    name: versionName,
  });

  // Create the verifier. The algorithm must match the algorithm of the key.
  const crypto = require('crypto');
  const verify = crypto.createVerify('sha256');
  verify.update(message);
  verify.end();

  // Build the key object
  const key = {
    key: publicKey.pem,
    padding: crypto.constants.RSA_PKCS1_PSS_PADDING,
  };

  // Verify the signature using the public key
  const verified = verify.verify(key, signatureBuffer);
  return verified;
}

return verifyAsymmetricSignatureRsa();

PHP

Pour exécuter ce code, commencez par en apprendre plus sur l'utilisation de PHP sur Google Cloud, puis installez le SDK Cloud KMS pour PHP.

function verify_asymmetric_rsa_sample(
    string $projectId = 'my-project',
    string $locationId = 'us-east1',
    string $keyRingId = 'my-key-ring',
    string $keyId = 'my-key',
    string $versionId = '123',
    string $message = '...',
    string $signature = '...'
) {
    // PHP has limited support for asymmetric encryption operations.
    // Specifically, openssl_public_encrypt() does not allow customizing
    // algorithms or padding. Thus, it is not currently possible to use PHP
    // core for asymmetric operations on RSA keys.
    //
    // Third party libraries like phpseclib may provide the required
    // functionality. Google does not endorse this external library.
}

Python

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Python, puis installez le SDK Cloud KMS pour Python.

def verify_asymmetric_rsa(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id, message, signature):
    """
    Verify the signature of an message signed with an asymmetric RSA key.

    Args:
        project_id (string): Google Cloud project ID (e.g. 'my-project').
        location_id (string): Cloud KMS location (e.g. 'us-east1').
        key_ring_id (string): ID of the Cloud KMS key ring (e.g. 'my-key-ring').
        key_id (string): ID of the key to use (e.g. 'my-key').
        version_id (string): ID of the version to use (e.g. '1').
        message (string): Original message (e.g. 'my message')
        signature (bytes): Signature from a sign request.

    Returns:
        bool: True if verified, False otherwise

    """

    # Import the client library.
    from google.cloud import kms

    # Import cryptographic helpers from the cryptography package.
    from cryptography.exceptions import InvalidSignature
    from cryptography.hazmat.backends import default_backend
    from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
    from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding, utils

    # Import hashlib.
    import hashlib

    # Convert the message to bytes.
    message_bytes = message.encode('utf-8')

    # Create the client.
    client = kms.KeyManagementServiceClient()

    # Build the key version name.
    key_version_name = client.crypto_key_version_path(project_id, location_id, key_ring_id, key_id, version_id)

    # Get the public key.
    public_key = client.get_public_key(request={'name': key_version_name})

    # Extract and parse the public key as a PEM-encoded RSA key.
    pem = public_key.pem.encode('utf-8')
    rsa_key = serialization.load_pem_public_key(pem, default_backend())
    hash_ = hashlib.sha256(message_bytes).digest()

    # Attempt to verify.
    try:
        sha256 = hashes.SHA256()
        pad = padding.PKCS1v15()
        rsa_key.verify(signature, hash_, pad, utils.Prehashed(sha256))
        print('Signature verified')
        return True
    except InvalidSignature:
        print('Signature failed to verify')
        return False

Ruby

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Ruby, puis installez le SDK Cloud KMS pour Ruby.

# TODO(developer): uncomment these values before running the sample.
# project_id  = "my-project"
# location_id = "us-east1"
# key_ring_id = "my-key-ring"
# key_id      = "my-key"
# version_id  = "123"
# message     = "my message"
# signature   = "..."

# Require the library.
require "google/cloud/kms"
require "openssl"

# Create the client.
client = Google::Cloud::Kms.key_management_service

# Build the key version name.
key_version_name = client.crypto_key_version_path project:            project_id,
                                                  location:           location_id,
                                                  key_ring:           key_ring_id,
                                                  crypto_key:         key_id,
                                                  crypto_key_version: version_id

# Get the public key.
public_key = client.get_public_key name: key_version_name

# Parse the public key.
rsa_key = OpenSSL::PKey::RSA.new public_key.pem

# Verify the signature.
#
# Note: The verify_pss() method only exists in Ruby 2.5+.
verified = rsa_key.verify_pss "sha256", signature, message, salt_length: :digest, mgf1_hash: "sha256"
puts "Verified: #{verified}"

API

Ces exemples utilisent curl comme client HTTP pour démontrer l'utilisation de l'API. Pour en savoir plus sur le contrôle des accès, consultez la page Accéder à l'API Cloud KMS.

Récupérez la clé publique à l'aide de la méthode CryptoKeyVersions.getPublicKey, puis validez la signature au moyen des commandes présentées pour l'exemple de ligne de commande.