ننصح باستخدام عنصر رمز مصادقة الرسائل (MAC) الأساسي مع نوع المفتاح HMAC_SHA256 لمعظم حالات الاستخدام.
إذا أردت التأكّد من عدم قدرة أي شخص على التلاعب ببياناتك، ننصحك باستخدام عنصر Message Authentication Code (MAC). يستخدم هذا الوضع مفتاحًا واحدًا لإنشاء رموز مصادقة الرسائل والتحقّق منها. لا يشفّر رمز مصادقة الرسائل البيانات. في معظم الحالات، تكون حماية البيانات باستخدام AEAD، التي تتضمّن التشفير ورمز مصادقة الرسائل، أفضل من استخدام رمز مصادقة الرسائل وحده.
تساعدك الأمثلة التالية في بدء استخدام MAC الأوّلي:
C++
// A command-line utility for showcasing using the Tink MAC primitive. #include <cstdlib> #include <fstream> #include <iostream> #include <memory> #include <ostream> #include <sstream> #include <string> #include <utility> #include "absl/flags/flag.h" #include "absl/flags/parse.h" #include "absl/log/absl_check.h" #include "absl/status/status.h" #include "absl/status/statusor.h" #include "absl/strings/string_view.h" #include "tink/config/global_registry.h" #include "util/util.h" #include "tink/keyset_handle.h" #include "tink/mac.h" #include "tink/mac/mac_config.h" ABSL_FLAG(std::string, keyset_filename, "", "Keyset file in JSON format"); ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation {compute|verify}"); ABSL_FLAG(std::string, data_filename, "", "Data file name"); ABSL_FLAG(std::string, tag_filename, "", "Authentication tag file name"); namespace { using ::crypto::tink::KeysetHandle; using ::crypto::tink::Mac; using ::crypto::tink::MacConfig; constexpr absl::string_view kCompute = "compute"; constexpr absl::string_view kVerify = "verify"; void ValidateParams() { // ... } } // namespace namespace tink_cc_examples { // MAC example CLI implementation. absl::Status MacCli(absl::string_view mode, const std::string keyset_filename, const std::string& data_filename, const std::string& tag_filename) { absl::Status result = MacConfig::Register(); if (!result.ok()) return result; // Read the keyset from file. absl::StatusOr<std::unique_ptr<KeysetHandle>> keyset_handle = ReadJsonCleartextKeyset(keyset_filename); if (!keyset_handle.ok()) return keyset_handle.status(); // Get the primitive. absl::StatusOr<std::unique_ptr<Mac>> mac_primitive = (*keyset_handle) ->GetPrimitive<crypto::tink::Mac>( crypto::tink::ConfigGlobalRegistry()); if (!mac_primitive.ok()) return mac_primitive.status(); // Read the input. absl::StatusOr<std::string> data_file_content = ReadFile(data_filename); if (!data_file_content.ok()) return data_file_content.status(); std::string output; if (mode == kCompute) { // Compute authentication tag. absl::StatusOr<std::string> compute_result = (*mac_primitive)->ComputeMac(*data_file_content); if (!compute_result.ok()) return compute_result.status(); // Write out the authentication tag to tag file. return WriteToFile(*compute_result, tag_filename); } else { // operation == kVerify. // Read the authentication tag from tag file. absl::StatusOr<std::string> tag_result = ReadFile(tag_filename); if (!tag_result.ok()) { std::cerr << tag_result.status().message() << '\n'; exit(1); } // Verify authentication tag. absl::Status verify_result = (*mac_primitive)->VerifyMac(*tag_result, *data_file_content); if (verify_result.ok()) std::clog << "Verification succeeded!" << '\n'; return verify_result; } } } // namespace tink_cc_examples int main(int argc, char** argv) { absl::ParseCommandLine(argc, argv); ValidateParams(); std::string mode = absl::GetFlag(FLAGS_mode); std::string keyset_filename = absl::GetFlag(FLAGS_keyset_filename); std::string data_filename = absl::GetFlag(FLAGS_data_filename); std::string tag_filename = absl::GetFlag(FLAGS_tag_filename); std::clog << "Using keyset from file '" << keyset_filename << "' to " << mode << " authentication tag from file '" << tag_filename << "' for data file '" << data_filename << "'." << '\n'; std::clog << "The tag will be " << ((mode == kCompute) ? "written to" : "read from") << " file '" << tag_filename << "'." << '\n'; ABSL_CHECK_OK(tink_cc_examples::MacCli(mode, keyset_filename, data_filename, tag_filename)); return 0; }
Go
import ( "bytes" "fmt" "log" "github.com/tink-crypto/tink-go/v2/insecurecleartextkeyset" "github.com/tink-crypto/tink-go/v2/keyset" "github.com/tink-crypto/tink-go/v2/mac" ) func Example() { // A keyset created with "tinkey create-keyset --key-template=HMAC_SHA256_128BITTAG". // Note that this keyset has the secret key information in cleartext. jsonKeyset := `{ "key": [{ "keyData": { "keyMaterialType": "SYMMETRIC", "typeUrl": "type.googleapis.com/google.crypto.tink.HmacKey", "value": "EgQIAxAQGiA0LQjovcydWhVQV3k8W9ZSRkd7Ei4Y/TRWApE8guwV4Q==" }, "keyId": 1892702217, "outputPrefixType": "TINK", "status": "ENABLED" }], "primaryKeyId": 1892702217 }` // Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous // step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to // limit the exposure of accessing the raw key material. WARNING: In practice, // it is unlikely you will want to use a insecurecleartextkeyset, as it implies // that your key material is passed in cleartext, which is a security risk. // Consider encrypting it with a remote key in Cloud KMS, AWS KMS or HashiCorp Vault. // See https://github.com/google/tink/blob/master/docs/GOLANG-HOWTO.md#storing-and-loading-existing-keysets. keysetHandle, err := insecurecleartextkeyset.Read( keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(jsonKeyset))) if err != nil { log.Fatal(err) } // Retrieve the MAC primitive we want to use from the keyset handle. primitive, err := mac.New(keysetHandle) if err != nil { log.Fatal(err) } // Use the primitive to create a MAC tag for some data. In this case the primary // key of the keyset will be used (which is also the only key in this example). data := []byte("data") tag, err := primitive.ComputeMAC(data) if err != nil { log.Fatal(err) } // Use the primitive to verify the tag. VerifyMAC finds the correct key in // the keyset. If no key is found or verification fails, it returns an error. err = primitive.VerifyMAC(tag, data) if err != nil { log.Fatal(err) } fmt.Printf("tag is valid") // Output: tag is valid }
جافا
package mac; import static java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8; import com.google.crypto.tink.InsecureSecretKeyAccess; import com.google.crypto.tink.KeysetHandle; import com.google.crypto.tink.Mac; import com.google.crypto.tink.RegistryConfiguration; import com.google.crypto.tink.TinkJsonProtoKeysetFormat; import com.google.crypto.tink.mac.MacConfig; import java.nio.file.Files; import java.nio.file.Path; import java.nio.file.Paths; /** * A command-line utility for checking file integrity with a Message Authentication Code (MAC). * * <p>It loads cleartext keys from disk - this is not recommended! * * <p>It requires the following arguments: * * <ul> * <li>mode: either 'compute' or 'verify'. * <li>key-file: Read the key material from this file. * <li>input-file: Read the input from this file. * <li>mac-file: name of the file containing a hexadecimal MAC of the input data. */ public final class MacExample { public static void main(String[] args) throws Exception { if (args.length != 4) { System.err.printf("Expected 4 parameters, got %d\n", args.length); System.err.println("Usage: java MacExample compute/verify key-file input-file mac-file"); System.exit(1); } String mode = args[0]; if (!mode.equals("compute") && !mode.equals("verify")) { System.err.println("Incorrect mode. Please select compute or verify."); System.exit(1); } Path keyFile = Paths.get(args[1]); byte[] msg = Files.readAllBytes(Paths.get(args[2])); Path macFile = Paths.get(args[3]); // Register all MAC key types with the Tink runtime. MacConfig.register(); // Read the keyset into a KeysetHandle. KeysetHandle handle = TinkJsonProtoKeysetFormat.parseKeyset( new String(Files.readAllBytes(keyFile), UTF_8), InsecureSecretKeyAccess.get()); // Get the primitive. Mac macPrimitive = handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), Mac.class); if (mode.equals("compute")) { byte[] macTag = macPrimitive.computeMac(msg); Files.write(macFile, macTag); } else { byte[] macTag = Files.readAllBytes(macFile); // This will throw a GeneralSecurityException if verification fails. macPrimitive.verifyMac(macTag, msg); } } private MacExample() {} }
Python
import tink from tink import mac from tink import secret_key_access def example(): """Compute and verify MAC tags.""" # Register the MAC key managers. This is needed to create a Mac primitive # later. mac.register() # Created with "tinkey create-keyset --key-template=HMAC_SHA256_128BITTAG". # Note that this keyset has the secret key information in cleartext. keyset = r"""{ "key": [{ "keyData": { "keyMaterialType": "SYMMETRIC", "typeUrl": "type.googleapis.com/google.crypto.tink.HmacKey", "value": "EgQIAxAQGiA0LQjovcydWhVQV3k8W9ZSRkd7Ei4Y/TRWApE8guwV4Q==" }, "keyId": 1892702217, "outputPrefixType": "TINK", "status": "ENABLED" }], "primaryKeyId": 1892702217 }""" # Create a keyset handle from the cleartext keyset in the previous # step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to # limit access of the raw key material. WARNING: In practice, it is unlikely # you will want to use tink.json_proto_keyset_format.parse, as it implies that # your key material is passed in cleartext, which is a security risk. keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse( keyset, secret_key_access.TOKEN ) # Retrieve the Mac primitive we want to use from the keyset handle. primitive = keyset_handle.primitive(mac.Mac) # Use the primitive to compute the MAC for a message. In this case the primary # key of the keyset will be used (which is also the only key in this example). data = b'data' tag = primitive.compute_mac(data) # Use the primitive to verify the MAC for the message. Verify finds the # correct key in the keyset and verifies the MAC. If no key is found or # verification fails, it raises an error. primitive.verify_mac(tag, data)
رمز مصادقة الرسائل (MAC)
تتيح لك MAC التحقّق من عدم تلاعب أي شخص ببياناتك. يمكن للمرسِل الذي يشارك مفتاحًا متماثلاً مع المستلِم احتساب علامة مصادقة لرسالة معيّنة، ما يتيح للمستلِم التحقّق من أنّ الرسالة واردة من المرسِل المتوقّع ولم يتم تعديلها.
تتضمّن رموز MAC الخصائص التالية:
- الأصالة: معرفة المفتاح هي الطريقة الوحيدة لإنشاء علامة MAC يمكن التحقّق منها.
- التشفير المتماثل: يتطلّب حساب العلامة والتحقّق منها استخدام المفتاح نفسه.
يمكن أن يكون عنوان MAC محددًا أو عشوائيًا، وذلك حسب الخوارزمية. لا تنفّذ Tink حاليًا خوارزميات MAC غير قطعية. يجب استخدام رمز مصادقة الرسائل (MAC) فقط لمصادقة الرسائل، وليس لأغراض أخرى مثل إنشاء وحدات بايت شبه عشوائية (لذلك، راجِع PRF).
إذا كنت بحاجة إلى عنصر أساسي غير متماثل بدلاً من ذلك، اطّلِع على التوقيع الرقمي.
اختيار نوع المفتاح
ننصح باستخدام HMAC_SHA256 في معظم الحالات، ولكن تتوفّر خيارات أخرى أيضًا.
بشكل عام، ينطبق ما يلي:
- قد تكون خوارزمية HMAC_SHA512 أسرع أو لا تكون أسرع، وذلك حسب حجم رسالتك وخصائص الجهاز الذي تستخدمه.
- HMAC_SHA512 هو الوضع الأكثر تحفظًا الذي يمكن استخدامه لعدد غير محدود عمليًا من الرسائل.
يكون AES256_CMAC أسرع على الأنظمة التي تتوافق مع ميزة تسريع الأجهزة AES-NI.
الحد الأدنى من ضمانات الأمان
- قوة المصادقة 80 بت على الأقل
- الحماية من التزوير الوجودي في ظل هجوم النص العادي المختار
- أمان 128 بت على الأقل ضد هجمات استرداد المفاتيح، وكذلك في سيناريوهات تعدد المستخدمين (عندما لا يستهدف المهاجم مفتاحًا معيّنًا، ولكن أي مفتاح من مجموعة تصل إلى 232 مفتاحًا)