Key Management Service:非対称デジタル署名

事前準備

Alibaba Cloud CLI を使用して KMS の CreateKey 操作を呼び出します。非対称キーを作成するには、KeySpec パラメーターを目的のキータイプに設定し、Usage パラメーターを SIGN/VERIFY に設定します。

• RSA 署名キーを作成するには:

  aliyun kms CreateKey --KeySpec=RSA_2048 --KeyUsage=SIGN/VERIFY --ProtectionLevel=HSM

• NIST P-256 署名キーを作成するには:

  aliyun kms CreateKey --KeySpec=EC_P256 --KeyUsage=SIGN/VERIFY --ProtectionLevel=HSM

• secp256k1 署名キーを作成するには:

  aliyun kms CreateKey --KeySpec=EC_P256K --KeyUsage=SIGN/VERIFY --ProtectionLevel=HSM

署名の前処理: メッセージダイジェストの計算

RSA または ECC キーを使用してメッセージに署名する前に、まずメッセージのダイジェストを計算する必要があります。その後、ダイジェストに署名します。

次の例では、SHA-256 ダイジェストアルゴリズムを使用します。

1. 署名するメッセージ「this is message」を message-file.txt ファイルに保存します。

echo "this is message" > message-file.txt

2. メッセージの SHA-256 ダイジェストを計算します。バイナリダイジェストを message-sha256.bin ファイルに保存します。

openssl dgst -sha256 -binary -out message-sha256.bin  message-file.txt

KMS を呼び出して署名を計算する

KMS 操作を呼び出して、秘密キーを使用してメッセージダイジェストに署名します。

1. ネットワーク経由でメッセージダイジェストを送信する前に、Base64エンコードする必要があります。

openssl base64 -in message-sha256.bin

Base64エンコードされたダイジェストは次のとおりです。

uCx5YpLfBrqoYMP8Hf9H7j9/1zT+PPxq1qJRW6uQbos=

2. Base64エンコードされたダイジェストを KMS に渡して署名を生成します。

• RSASSA-PSS

  RSASSA-PSS アルゴリズムと SHA-256 ダイジェストを使用して RSA キーでデータに署名するには、次のコマンドを実行します。

  aliyun kms AsymmetricSign --KeyId=**** --KeyVersionId=**** \
      --Algorithm=RSA_PSS_SHA_256 --Digest=hRP2cu...
  {
          "KeyId": "****",
          "KeyVersionId": "****",
          "Value": "J7xmdnZ...",
          "RequestId": "70f78da9-c1b6-4119-9635-0ce4427cd424"
  }

  結果の Value パラメーターから署名を Base64デコードし、バイナリ署名を rsa_pss_signature.bin ファイルに保存します。

  echo J7xmdnZ... | openssl base64 -d -out rsa_pss_signature.bin

• RSASSA_PKCS1_V1_5

  RSASSA_PKCS1_V1_5 アルゴリズムと SHA-256 ダイジェストを使用して RSA キーでデータに署名するには、次のコマンドを実行します。

  aliyun kms AsymmetricSign --KeyId=**** --KeyVersionId=**** \
      --Algorithm=RSA_PKCS1_SHA_256 --Digest=hRP2cu...
  {
          "KeyId": "****",
          "KeyVersionId": "****",
          "Value": "qreBkH/u...",
          "RequestId": "4be57288-f477-4ecd-b7be-ad8688390fbc"
  }

  結果の Value パラメーターから署名を Base64デコードし、バイナリ署名を rsa_pkcs1_signature.bin ファイルに保存します。

  echo qreBkH/u... | openssl base64 -d -out rsa_pkcs1_signature.bin

• NIST P-256

  ECDSA アルゴリズムと SHA-256 ダイジェストを使用して NIST P-256 キーでデータに署名するには、次のコマンドを実行します。

  aliyun kms AsymmetricSign --KeyId=**** --KeyVersionId=**** \
      --Algorithm=ECDSA_SHA_256 --Digest=hRP2cu...
  {
          "KeyId": "****",
          "KeyVersionId": "****",
          "Value": "MEYCIQD33Y98...",
          "RequestId": "472d789c-d4be-4271-96bb-367f7f0f8ec3"
  }

  結果の Value パラメーターから署名を Base64デコードし、バイナリ署名を ec_p256_signature.bin ファイルに保存します。

  echo MEYCIQD33Y98... | openssl base64 -d -out ec_p256_signature.bin

• secp256k1

  次の Alibaba Cloud CLI コマンドを実行します。

  aliyun kms AsymmetricSign --KeyId=**** --KeyVersionId=**** \
      --Algorithm=ECDSA_SHA_256 --Digest=hRP2cu...
  {
          "KeyId": "****",
          "KeyVersionId": "****",
          "Value": "MEYCIQDWuuI...",
          "RequestId": "fe41abed-91e7-4069-9f6b-0048f5bf4de5"
  }

  結果の Value パラメーターから署名を Base64デコードし、バイナリ署名を ec_p256k_signature.bin ファイルに保存します。

  echo MEYCIQDWuuI... | openssl base64 -d -out ec_p256k_signature.bin

公開キーの取得

KMS から対応する非対称キーの公開キーを取得します。詳細については、「非対称暗号化と復号」をご参照ください。前述の例では、公開キーは次のファイルに保存されていると仮定します。

• RSA キーの公開キーは rsa_publickey.pub ファイルに保存されます。
• NIST P-256 キーの公開キーは ec_p256_publickey.pub ファイルに保存されます。
• secp256k1 キーの公開キーは ec_p256k_publickey.pub ファイルに保存されます。

公開キーを使用した署名検証

キータイプとアルゴリズムに基づいて署名を検証するには、次のコマンドを実行します。

• RSASSA-PSS

  openssl dgst \
      -verify rsa_publickey.pub \
      -sha256 \
      -sigopt rsa_padding_mode:pss \
      -sigopt rsa_pss_saltlen:-1 \
      -signature rsa_pss_signature.bin \
      message-file.txt

• RSASSA_PKCS1_V1_5

  openssl dgst \
      -verify rsa_publickey.pub \
      -sha256 \
      -signature rsa_pkcs1_signature.bin \
      message-file.txt

• NIST P-256

  openssl dgst \
      -verify ec_p256_publickey.pub \
      -sha256 \
      -signature ec_p256_signature.bin \
      message-file.txt

• secp256k1

  openssl dgst \
      -verify ec_p256k_publickey.pub \
      -sha256 \
      -signature ec_p256k_signature.bin \
      message-file.txt

検証が成功すると、次の出力が返されます。

Verified OK