Wrapping di una chiave utilizzando OpenSSL su Linux

Questo argomento illustra come eseguire il wrapping manuale di una chiave prima di importarla in Cloud KMS. Devi seguire le istruzioni in questo argomento solo se non vuoi utilizzare Google Cloud CLI per eseguire automaticamente il wrapping della chiave prima di importarla. Per una panoramica delle differenze, consulta Come funziona l'importazione delle chiavi.

Puoi completare i passaggi in questo argomento in 5-10 minuti, esclusi i passaggi Prima di iniziare.

Prima di iniziare

Prima di poter eseguire il wrapping di una chiave, devi completare i seguenti prerequisiti.

1. Crea un keyring e una chiave di destinazione, quindi crea un job di importazione.
2. Verifica che la chiave sia disponibile localmente e formattata correttamente per l'importazione in Cloud KMS.
3. Applicazione di patch e ricompilazione di OpenSSL

Recuperare la chiave di wrapping

Questa sezione mostra come recuperare la chiave di wrapping dal job di importazione creato in Prima di iniziare. È consigliabile utilizzare la console Google Cloud.

Console

1. Vai alla pagina Gestione delle chiavi nella console Google Cloud.

   Vai alla pagina Gestione delle chiavi

2. Fai clic sul nome del keyring che contiene il job di importazione.

3. Fai clic sulla scheda Importa job nella parte superiore della pagina.

4. Fai clic su Altro , poi su Scarica chiave di wrapping nel menu popup.

Interfaccia a riga di comando gcloud

Per verificare che il job di importazione sia attivo, esegui il comando gcloud kms import-jobs describe:

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

state: ACTIVE

Esegui questo comando per salvare la chiave pubblica dal job di importazione a ${HOME}/wrapping-key.pem

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

Nota: è sufficiente scaricare la chiave pubblica una sola volta e utilizzarla fino alla scadenza del job di importazione.

API

1. Chiama il metodo ImportJob.get.

2. Recupera la chiave pubblica tramite il campo publicKey della risposta ImportJob.get. Questo valore è di tipo WrappingPublicKey. Il campo pem del tipo WrappingPublicKey è la chiave pubblica codificata in formato PEM (Privacy Enhanced Mail).

Nota: ricordati di verificare che l'algoritmo e la lunghezza della chiave siano supportati. Gli algoritmi consentiti per una chiave dipendono dal fatto che la chiave venga utilizzata per la crittografia simmetrica, asimmetrica o asimmetrica e che la chiave sia archiviata in software o in un modulo di sicurezza hardware (HSM).

Per ulteriori informazioni sul formato con codifica PEM, consulta RFC 7468, in particolare le sezioni Considerazioni generali e Codifica testuale delle informazioni sulla chiave pubblica del soggetto.

Imposta le variabili di ambiente

I comandi OpenSSL richiedono diversi percorsi di file come valori di input. Definisci le variabili di ambiente per i percorsi dei file al fine di semplificare l'esecuzione dei comandi. Assicurati di avere accesso in scrittura alle directory definite di seguito.

Nota: se vuoi, puoi salvare tutti questi comandi in uno script shell ed eseguire lo script per impostare le variabili tutte contemporaneamente. Potrebbe essere necessario modificare alcuni valori per ogni chiave di cui vuoi eseguire il wrapping.

1. Imposta la variabile PUB_WRAPPING_KEY sul percorso completo della chiave di wrapping che hai scaricato dal job di importazione. La chiave di wrapping termina con .pem.

   PUB_WRAPPING_KEY="WRAPPING_KEY_PATH"
   

2. Imposta la variabile TARGET_KEY sul percorso completo della chiave senza wrapping (target).

   TARGET_KEY=TARGET_KEY_PATH
   

   Sostituisci TARGET_KEY_PATH con il percorso del file .bin per le chiavi simmetriche o con il percorso del file .der per le chiavi asimmetriche.

3. Se esegui il wrapping con RSA-AES, imposta la variabile TEMP_AES_KEY sul percorso completo della chiave AES temporanea.

   TEMP_AES_KEY=TEMP_AES_KEY_PATH
   

4. Imposta la variabile WRAPPED_KEY sul percorso completo in cui vuoi salvare la chiave di destinazione con wrapping pronta per l'importazione.

   WRAPPED_KEY=WRAPPED_KEY_PATH
   

5. Verifica che tutte le variabili di ambiente siano impostate correttamente utilizzando i comandi seguenti:

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

Quando le variabili sono impostate correttamente, puoi eseguire il wrapping della chiave. Esistono due approcci descritti di seguito: con solo RSA o con RSA-AES.

Inserire un a capo nella chiave

Eseguire il wrapping della chiave con RSA

In questo approccio, la chiave di destinazione è sottoposta a wrapping in un blocco RSA. La dimensione della chiave di destinazione è quindi limitata. Ad esempio, non puoi utilizzare questo metodo per eseguire il wrapping di un'altra chiave RSA. I metodi di importazione supportati sono rsa-oaep-3072-sha256 e rsa-oaep-4096-sha256.

• Esegui il wrapping della chiave di destinazione con la chiave pubblica di wrapping utilizzando l'algoritmo 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
  

Eseguire il wrapping della chiave con RSA-AES

Con questo approccio, la chiave di destinazione viene sottoposta a wrapping con una chiave AES temporanea. La chiave AES temporanea viene quindi sottoposta a wrapping dalla chiave RSA. Queste due chiavi con wrapping vengono concatenate e importate. Poiché il wrapping della chiave di destinazione viene eseguito utilizzando l'algoritmo AES anziché RSA, questo approccio può essere utilizzato per eseguire il wrapping di chiavi di grandi dimensioni. I metodi di importazione supportati sono rsa-oaep-3072-sha1-aes-256, rsa-oaep-4096-sha1-aes-256, rsa-oaep-3072-sha256-aes-256 e rsa-oaep-4096-sha256-aes-256.

1. Genera una chiave AES temporanea casuale di 32 byte e salvala nella posizione identificata da ${TEMP_AES_KEY}:

   openssl rand -out "${TEMP_AES_KEY}" 32
   

2. Esegui il wrapping della chiave AES temporanea con la chiave pubblica di wrapping utilizzando l'algoritmo CKM_RSA_PKCS_OAEP. Se il metodo di importazione è rsa-oaep-3072-sha1-aes-256 o rsa-oaep-4096-sha1-aes-256, utilizza sha1 per rsa_oaep_md e rsa_mgf1_md. Utilizza sha256 per rsa-oaep-3072-sha256-aes-256 e 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. Imposta la variabile OpenSSL_V110 sul percorso dello script openssl.sh. Se hai seguito esattamente le istruzioni per l'applicazione di patch e la ricompilazione di OpenSSL, puoi utilizzare questo comando senza modificare il valore della variabile.

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

4. Esegui il wrapping della chiave di destinazione con la chiave AES temporanea utilizzando l'algoritmo CKM_AES_KEY_WRAP_PAD e aggiungila al 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}"
   

   Il flag -iv A65959A6 imposta A65959A6 come valore iniziale alternativo. Ciò è richiesto dalla specifica RFC 5649.

Passaggi successivi

• La chiave con wrapping salvata in WRAPPED_KEY è ora pronta per essere importata. Per importare la chiave, segui le istruzioni in Importazione di una chiave con wrapping manuale.