暗号・復号化 部品

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目次 †

概要 †

Open棟梁で提供される、暗号・復号化 部品。

ポリシー †

• Managed優先（.NET Standard対応を考慮）
• Managedが無ければCSPを使用というポリシーで実装。
• 必要に応じて、下記のCNG対応を行う（CNGサポートを追加）。

※　CSP = Crypto Service Provider
※　Cng = Crypto Next Genaration

CNG対応 †

方針 †

• CNGでしか提供されないアルゴリズムは、CNGで実装する。
• 必要に応じて、CNGサポートを追加（後方互換維持のため、置き換えはしない）。

調査結果 †

• Managedが無く、CSPとCNGがサポートされるプロバイダは以下。
  • MD5
  • SHA1
  • TripleDES
  • RSA
  • DSA

• CNGでしか提供されないアルゴリズム。
  • ECDsaCng?
  • ECDiffieHellmanCng?

• なお、調査を進めてみたトコロ、
  .NET Standard 2.0でも以下のようなクラスの存在を確認。

• System.Security.Cryptography.Csp
  https://www.nuget.org/packages/System.Security.Cryptography.Csp/
  • RSA
  • RSACryptoServiceProvider?
  • , etc.

• System.Security.Cryptography.Cng
  https://www.nuget.org/packages/System.Security.Cryptography.Cng/
  • RSACng
  • ECDsaCng?
  • CngKey?

予想外に、CSPもCNGラッパーも確認できる
（CNGはLinux上ではどうなる？→ OpenSSLプロバイダが追加されつつある）。

暗号ハッシュ †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/GetHash.cs

通常のハッシュを取得

対応プロバイダ（アルゴリズム） †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumHashAlgorithm.cs

CSP (CryptoServiceProvider?) †

• MD5_CSP
• SHA1_CSP
• SHA256_CSP
• SHA384_CSP
• SHA512_CSP

CNG (CryptographyNextGeneration?) †

• MD5_CNG
• SHA1_CNG
• SHA256_CNG
• SHA384_CNG
• SHA512_CNG

Managed †

• RIPEMD160_M
• SHA1_M
• SHA256_M
• SHA384_M
• SHA512_M

メソッド †

ハッシュ取得（バイト） †

GetHashBytes?メソッド

ハッシュ取得（文字列） †

GetHashString?メソッド

キー付きハッシュ †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/GetKeyedHash.cs

キーを使用してハッシュを取得

対応プロバイダ（アルゴリズム） †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumKeyedHashAlgorithm.cs

CSP †

• HMACMD5
• HMACSHA1
• HMACSHA256
• HMACSHA384
• HMACSHA512

Managed †

• HMACRIPEMD160,
• MACTripleDES,

メソッド †

ハッシュ取得（バイト） †

GetHashBytes?メソッド

ハッシュ取得（文字列） †

GetHashString?メソッド

秘密鍵暗号方式 †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/SymmetricCryptography.cs

対称アルゴリズムによる暗号化・復号化

アルゴリズム †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumSymmetricAlgorithm.cs

対応プロバイダ †

• CSP (CryptoServiceProvider?)
  • AES_CSP
  • DES_CSP
  • RC2_CSP
  • TDES_CSP

• CNG (CryptographyNextGeneration?)
  • AES_CNG
  • TDES_CNG

• Managed
  • AES_M
  • Rijndael_M

CipherMode?, PaddingMode?指定 †

• CipherMode?
  • CBC
  • CFB
  • CTS
  • ECB
  • OFB

• PaddingMode?
  • None
  • Zeros
  • ANSIX923
  • ISO10126
  • PKCS7

メソッド †

暗号化 †

• EncryptString?メソッド
• EncryptBytes?メソッド

復号化 †

• DecryptString?メソッド
• DecryptBytes?メソッド

公開鍵暗号方式 †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/ASymmetricCryptography.cs

非対称アルゴリズムによる暗号化・復号化

アルゴリズム †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumASymmetricAlgorithm.cs

対応プロバイダ †

• CSP
  • RsaCsp?,

• CNG
  • RsaCng?,

• OpenSsl?
  • RsaOpenSsl?

• 自動選択
  • X509

PaddingMode?指定 †

padding指定可能

• NET45以前

  bool fOAEP = true or false;

• NET45以前

  RSAEncryptionPadding padding = ...;

メソッド †

秘密鍵と公開鍵を取得 †

暗号化 †

• EncryptString?メソッド
• EncryptBytes?メソッド

復号化 †

• DecryptString?メソッド
• DecryptBytes?メソッド

ハイブリッド・暗号化（キー交換） †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/KeyExg/BaseKeyExchange.cs

アルゴリズム †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/KeyExg/EnumKeyExchange.cs

• RSAPKCS1KeyExchange?
• RSAOAEPKeyExchange?
• ECDiffieHellmanCryptographyNextGeneration?,

RSA †

• 基底
  RsaKeyExchange?
  • RsaAlice? : RsaKeyExchange?
  • RsaBob? : RsaKeyExchange?

• RsaOaep?
  • RsaOaepAlice? : RsaAlice?
  • RsaOaepBob? : RsaBob?

• RsaPkcs1
  • RsaPkcs1Alice : RsaAlice?
  • RsaPkcs1Bob : RsaBob?

ECDH †

• 基底
  EcdhKeyExchange? : BaseKeyExchange?

• EcdhCng?
  • EcdhCngAlice? : EcdhKeyExchange?
  • EcdhCngBob? : EcdhKeyExchange?
  • AesCryptoServiceProvider?

メソッド †

暗号化 †

• Encryptメソッド

復号化 †

• Decryptメソッド

署名・検証 †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/DigitalSign.cs

RSA/DSA †

クラス †

• DigitalSignX509.cs
• DigitalSignXML.cs
• DigitalSignParam?.cs

アルゴリズム †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumDigitalSignAlgorithm.cs

• On Windows
  • RsaCSP_MD5
  • RsaCSP_SHA1
  • RsaCSP_SHA256
  • RsaCSP_SHA384
  • RsaCSP_SHA512
  • DsaCSP_SHA1(SHA256以降はエラーになるため、現状サポートなし。)

• On Linux
  • RsaOpenSsl_MD5
  • RsaOpenSsl_SHA1
  • RsaOpenSsl_SHA256
  • RsaOpenSsl_SHA384
  • RsaOpenSsl_SHA512
  • DsaOpenSsl_SHA1

ECDsa †

クラス †

• DigitalSignECDsaCng?.cs
• DigitalSignECDsaOpenSsl?.cs
• DigitalSignECDsaX509.cs

アルゴリズム †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/EnumDigitalSignAlgorithm.cs

• On Windows
  • ECDsaCng_P256
  • ECDsaCng_P384
  • ECDsaCng_P521

• On Linux
  • ECDsaOpenSsl_P256
  • ECDsaOpenSsl_P384
  • ECDsaOpenSsl_P521

メソッド †

署名 †

Signメソッド

検証 †

Verifyメソッド

パスワード関連 †

乱数生成 †

• パスワード生成クラス
  https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/Pwd/GetPassword.cs

対応プロバイダ †

RNGCryptoServiceProvider?

メソッド †

• RandomByte?
• RandomByte?
• Base64Secret
• Base64UrlSecret?
• Generate

キー生成 †

対応プロバイダ †

Rfc2898DeriveBytes?を使用したキー生成

メソッド †

なし。内部利用のみ。

• パスワード・ハッシュ化

  パスワード、ソルト、ストレッチ回数から、キーを生成する。

• 秘密鍵暗号方式(SymmetricCryptography)

  パスワードから共有キーと初期化ベクタを生成する。

パスワード・ハッシュ化 †

https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/blob/develop/root/programs/CS/Frameworks/Infrastructure/Public/Security/Pwd

• GetPasswordHashV1.cs
• GetPasswordHashV2.cs

その他 †

JWTの生成と検証 †

部品の検証ツール †

暗号化プロバイダ・テスト・ツール †

以下のツールで、.NETの各種の暗号化プロバイダをテストできる。

• https://github.com/OpenTouryoProject/SampleProgram/tree/master/Other/Encryption/TestEncAndDecProvider

暗号化・復号化ツール †

以下のツールで、各種、暗号・復号化 部品を検証できる。

• https://github.com/OpenTouryoProject/OpenTouryo/tree/develop/root/programs/CS/Frameworks/Tests/EncAndDecUtil

このツールの使用前に、「ココ」と同じ手順で、証明書をインストールする。

このツールの使用する証明書のパスは、

• C:\root\files\resource\X509

• RSA
  • SHA256RSA.cer
  • SHA256RSA.pfx

• DSA
  • SHA256DSA.cer
  • SHA256DSA.pfx

• ECDSA
  • SHA256ECDSA.cer
  • SHA256ECDSA.pfx
  • SHA384ECDSA.cer
  • SHA384ECDSA.pfx
  • SHA512ECDSA.cer
  • SHA512ECDSA.pfx

• 以下は汎用認証サイトで利用
  • SHA256RSA_Server.cer
  • SHA256RSA_Server.pfx
  • SHA256ECDSA_Server.cer
  • SHA256ECDSA_Server.pfx
  • SHA256RSA_Client.cer
  • SHA256RSA_Client.pfx
  • SHA256RSAClientCert?.pfx

参考 †

マイクロソフト系技術情報 Wiki †

暗号化アルゴリズム †

.NETの署名・暗号化アルゴリズム †

.NET 開発基盤部会 Wiki †

高度午前 - 技術要素 - セキュリティ - 暗号・認証 †

SC：対策技術 - 暗号 †