アプリケーション レイヤの暗号化

クライアントサイドの Push Provisioning API は、アプリケーション レイヤの暗号化で PGP または JWE のいずれかをサポートしています。

PGP 暗号化

PGP は、暗号のプライバシーと認証を提供する暗号化アルゴリズム、復号アルゴリズム、署名アルゴリズムの標準セットです。

PGP を使用してペイロードを暗号化する場合、パートナーは以下をサポートする必要があります。

  • 複数の PGP 鍵によるペイロードの暗号化と復号。
  • 複数の PGP 鍵によるペイロードへの署名。
  • 複数の署名を使用したペイロードの検証（1 つは、Google 提供の鍵を使用した署名のいずれか）。
  • ウェブセーフな Base64 エンコード ペイロードの復号。

Google に提供する PGP 公開鍵には、暗号化に使用するサブキーが必要です。サブキーを使用すると、マスターキーから独立してローテーションできます。マスターキーは本人確認に使用されます。秘密鍵は、最長寿命が 2 年で、1 年で期限が切れる 2,048 ビット以上の RSA 鍵である必要があります。

開発を始める前に、PGP 鍵を Google と交換する必要があります。このステップでは、PGP 公開秘密鍵ペアを生成し、Google に公開鍵を提供して、Google から公開鍵を受け取ります。開発時には、本番環境以外での開発とテストに使用するサンドボックス キーのみを交換する必要があります。本番環境のテストとリリースの前に、別の本番環境鍵を交換する必要があります。

新しい PGP 鍵の生成

GPG バイナリがシステムパスにある場合、次の POSIX コマンドを使用して新しい鍵ペアを作成できます。

$ gpg --full-generate-key

プロンプトが表示されたら、エントロピーが 2,048 ビット以上、有効期限が 1～2 年の RSA 鍵を選択します。以下のコマンドにより、マスターキー（SC のラベル付き、「S」は「Signing」、「C」は「Certificate generation」を指す）とサブキー（「E」のラベル付き、「Encryption」を指す）の両方が作成されます。

PGP ライブラリの構成

ペイロードの送信

  1. 署名するときは、ダイジェスト アルゴリズムとして SHA384 を使用する必要があります。SHA1 や MD5 は使用しないでください。
  2. 暗号化するときは、対称暗号化アルゴリズムとして AES256 を使用する必要があります。CAST5 や IDEA は使用しないでください。
  3. メッセージの暗号化またはメッセージへの署名では、目的に応じたサブキーを選択してください。署名には CAN_SIGN キー、暗号化には ENCRYPT_COMMS キー / ENCRYPT_STORAGE キーを使用してください。

ペイロードの受信

  1. ペイロードを検証する際は、ライブラリで SHA384 などのモダンなハッシュ アルゴリズムがサポートされていることを確認してください。2023 年 5 月 14 日より、Google はすべての新しい鍵で SHA384 を使用します。
  2. ペイロードを復号する際は、ライブラリで AES256 などのモダンな対称暗号化アルゴリズムがサポートされていることを確認してください。2023 年 5 月 14 日より、Google はすべての新しい鍵で AES256 を使用します。

GPG を使ったペイロード暗号化の例

以下のコマンドは、GPG の使用時に安全なオプションを選択する方法の例です。このオペレーションは、ユーザーが秘密鍵または機密性の高い入力ファイルにアクセスできない、信頼できる環境で行われることを想定しています。

gpg --output signed-and-encrypted.pgp \
  --sign --digest-algo SHA384 \
  --encrypt --cipher-algo AES256 \
  --armor \
  --recipient {key_id} \
  input.txt

GPG は、実行される各オペレーションに適した鍵をバンドルから自動的に選択します。

JWE 暗号化

JSON Web Encryption（JWE）は、アプリケーション レベルでコンテンツを暗号化するための rfc7516 によって定義された規格です。

JWE を使用してペイロードを暗号化する場合、パートナーは次のオプションをサポートする必要があります。

  • 複数の JWE 鍵のいずれかからのペイロードの復号
  • Compact Serialization
  • JWE 圧縮（zip="DEF"）
  • 鍵管理用の RSA-OAEP / RSA-OAEP-256 アルゴリズムまたは ECDH-ES アルゴリズム
    • RSAES-PKCS1-V1_5 は推奨されませんが、使用可能です。
  • コンテンツ暗号化用の A256GCM アルゴリズム。

秘密鍵は、最長寿命が 2 年で、1 年で期限が切れる RSA 鍵 / ECDH-ES 鍵である必要があります。すべての秘密鍵 ID は常にパートナーのサーバー上に保持される必要があります。したがって、すべての署名値はパートナーのサーバー上で計算される必要があります。

クライアントとサーバーは、JSON Web Encryption（JWE）仕様に沿って JSON 本文を暗号化します。POST またはレスポンスの本文全体が、JWE の「Compact Serialization」オプションを使用した JWE トークンになります。

開発を始める前に、JWE 鍵を Google と交換する必要があります。このステップでは、公開鍵 / 秘密鍵ペアを生成し、Google にこの公開鍵を提供して、Google から公開鍵を受け取ります。開発時には、本番環境以外での開発とテストに使用するサンドボックス キーのみを交換する必要があります。本番環境のテストとリリースの前に、別の本番環境鍵を交換する必要があります。

パートナーは、JWE 圧縮（zip="DEF"）を使用したメッセージの送受信をサポートする必要があります。リクエストとレスポンスは、相互に交換した JWE 鍵を使用して非対称（公開鍵）暗号化を使用して暗号化されます。また、JWS の署名検証は、暗号化の前にコンテンツに署名して復号後に検証される JWE とともに使用することもできます。JWS は非対称鍵も使用します。秘密鍵は署名に、公開鍵は検証に使用されます。