데이터에 디지털 서명하려는 경우

대부분의 사용 사례에서는 ECDSA_P256 키 유형이 있는 디지털 서명 기본 요소를 사용하는 것이 좋습니다.

디지털 서명 프리미티브는 누구도 데이터를 조작하지 않았음을 보장하고 데이터가 나로부터 왔음을 증명합니다. 비대칭이며 비공개 키를 사용하여 데이터를 서명하고 공개 키를 사용하여 확인합니다.

다음 예시를 통해 디지털 서명 기본 요소를 사용해 볼 수 있습니다.

C++

// A utility for signing and verifying files using digital signatures.
#include <iostream>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <string>

#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/public_key_sign.h"
#include "tink/public_key_verify.h"
#include "tink/signature/signature_config.h"

ABSL_FLAG(std::string, keyset_filename, "", "Keyset file in JSON format");
ABSL_FLAG(std::string, mode, "", "Mode of operation (sign|verify)");
ABSL_FLAG(std::string, input_filename, "", "Filename to operate on");
ABSL_FLAG(std::string, signature_filename, "", "Path to the signature file");

namespace {

using ::crypto::tink::KeysetHandle;
using ::crypto::tink::PublicKeySign;
using ::crypto::tink::PublicKeyVerify;

constexpr absl::string_view kSign = "sign";
constexpr absl::string_view kVerify = "verify";

void ValidateParams() {
  // ...
}

}  // namespace

namespace tink_cc_examples {

// Digital signature example CLI implementation.
absl::Status DigitalSignatureCli(absl::string_view mode,
                                 const std::string& keyset_filename,
                                 const std::string& input_filename,
                                 const std::string& signature_filename) {
  absl::Status result = crypto::tink::SignatureConfig::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();

  // Read the input.
  absl::StatusOr<std::string> input_file_content = ReadFile(input_filename);
  if (!input_file_content.ok()) return input_file_content.status();

  if (mode == kSign) {
    absl::StatusOr<std::unique_ptr<PublicKeySign>> public_key_sign =
        (*keyset_handle)
            ->GetPrimitive<crypto::tink::PublicKeySign>(
                crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
    if (!public_key_sign.ok()) return public_key_sign.status();

    absl::StatusOr<std::string> signature =
        (*public_key_sign)->Sign(*input_file_content);
    if (!signature.ok()) return signature.status();

    return WriteToFile(*signature, signature_filename);
  } else {  // mode == kVerify
    absl::StatusOr<std::unique_ptr<PublicKeyVerify>> public_key_verify =
        (*keyset_handle)
            ->GetPrimitive<crypto::tink::PublicKeyVerify>(
                crypto::tink::ConfigGlobalRegistry());
    if (!public_key_verify.ok()) return public_key_verify.status();

    // Read the signature.
    absl::StatusOr<std::string> signature_file_content =
        ReadFile(signature_filename);
    if (!signature_file_content.ok()) return signature_file_content.status();

    return (*public_key_verify)
        ->Verify(*signature_file_content, *input_file_content);
  }
}

}  // 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 input_filename = absl::GetFlag(FLAGS_input_filename);
  std::string signature_filename = absl::GetFlag(FLAGS_signature_filename);

  std::clog << "Using keyset in " << keyset_filename << " to " << mode;
  if (mode == kSign) {
    std::clog << " file " << input_filename
              << "; the resulting signature is written to "
              << signature_filename << '\n';
  } else {  // mode == kVerify
    std::clog << " the signature in " << signature_filename
              << " over the content of " << input_filename << '\n';
  }

  ABSL_CHECK_OK(tink_cc_examples::DigitalSignatureCli(
      mode, keyset_filename, input_filename, signature_filename));
  return 0;
}
digital_signatures_cli.cc

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/signature"
)

func Example() {
	// A private keyset created with
	// "tinkey create-keyset --key-template=ECDSA_P256 --out private_keyset.cfg".
	// Note that this keyset has the secret key information in cleartext.
	privateJSONKeyset := `{
		"key": [{
			"keyData": {
					"keyMaterialType":
							"ASYMMETRIC_PRIVATE",
					"typeUrl":
							"type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPrivateKey",
					"value":
							"EkwSBggDEAIYAhogEiSZ9u2nDtvZuDgWgGsVTIZ5/V08N4ycUspTX0RYRrkiIHpEwHxQd1bImkyMvV2bqtUbgMh5uPSTdnUEGrPXdt56GiEA3iUi+CRN71qy0fOCK66xAW/IvFyjOGtxjppRhSFUneo="
			},
			"keyId": 611814836,
			"outputPrefixType": "TINK",
			"status": "ENABLED"
		}],
		"primaryKeyId": 611814836
	}`

	// The corresponding public keyset created with
	// "tinkey create-public-keyset --in private_keyset.cfg"
	publicJSONKeyset := `{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PUBLIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPublicKey",
              "value":
                  "EgYIAxACGAIaIBIkmfbtpw7b2bg4FoBrFUyGef1dPDeMnFLKU19EWEa5IiB6RMB8UHdWyJpMjL1dm6rVG4DIebj0k3Z1BBqz13beeg=="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }`

	// Create a keyset handle from the cleartext private keyset in the previous
	// step. The keyset handle provides abstract access to the underlying keyset to
	// limit the access of 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.
	privateKeysetHandle, err := insecurecleartextkeyset.Read(
		keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(privateJSONKeyset)))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Retrieve the Signer primitive from privateKeysetHandle.
	signer, err := signature.NewSigner(privateKeysetHandle)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Use the primitive to sign a message. In this case, the primary key of the
	// keyset will be used (which is also the only key in this example).
	data := []byte("data")
	sig, err := signer.Sign(data)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Create a keyset handle from the keyset containing the public key. Because the
	// public keyset does not contain any secrets, we can use [keyset.ReadWithNoSecrets].
	publicKeysetHandle, err := keyset.ReadWithNoSecrets(
		keyset.NewJSONReader(bytes.NewBufferString(publicJSONKeyset)))
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	// Retrieve the Verifier primitive from publicKeysetHandle.
	verifier, err := signature.NewVerifier(publicKeysetHandle)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}

	if err = verifier.Verify(sig, data); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	fmt.Printf("sig is valid")
	// Output: sig is valid
}
signature_test.go

자바

package signature;

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.PublicKeySign;
import com.google.crypto.tink.PublicKeyVerify;
import com.google.crypto.tink.RegistryConfiguration;
import com.google.crypto.tink.TinkJsonProtoKeysetFormat;
import com.google.crypto.tink.signature.SignatureConfig;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * A command-line utility for digitally signing and verifying a file.
 *
 * <p>It loads cleartext keys from disk - this is not recommended!
 *
 * <p>It requires the following arguments:
 *
 * <ul>
 *   <li>mode: either 'sign' or 'verify'.
 *   <li>key-file: Read the key material from this file.
 *   <li>input-file: Read the input from this file.
 *   <li>signature-file: name of the file containing a hexadecimal signature of the input file.
 */
public final class SignatureExample {
  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 SignatureExample sign/verify key-file input-file signature-file");
      System.exit(1);
    }

    String mode = args[0];
    if (!mode.equals("sign") && !mode.equals("verify")) {
      System.err.println("Incorrect mode. Please select sign or verify.");
      System.exit(1);
    }
    Path keyFile = Paths.get(args[1]);
    byte[] msg = Files.readAllBytes(Paths.get(args[2]));
    Path signatureFile = Paths.get(args[3]);

    // Register all signature key types with the Tink runtime.
    SignatureConfig.register();

    // Read the keyset into a KeysetHandle.
    KeysetHandle handle =
        TinkJsonProtoKeysetFormat.parseKeyset(
            new String(Files.readAllBytes(keyFile), UTF_8), InsecureSecretKeyAccess.get());

    if (mode.equals("sign")) {
      // Get the primitive.
      PublicKeySign signer = handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), PublicKeySign.class);

      // Use the primitive to sign data.
      byte[] signature = signer.sign(msg);
      Files.write(signatureFile, signature);
    } else {
      byte[] signature = Files.readAllBytes(signatureFile);

      // Get the primitive.
      PublicKeyVerify verifier =
          handle.getPrimitive(RegistryConfiguration.get(), PublicKeyVerify.class);

      verifier.verify(signature, msg);
    }
  }

  private SignatureExample() {}
}
SignatureExample.java

Obj-C

방법 안내

Python

import tink
from tink import secret_key_access
from tink import signature


def example():
  """Sign and verify using digital signatures."""
  # Register the signature key managers. This is needed to create
  # PublicKeySign and PublicKeyVerify primitives later.
  signature.register()

  # A private keyset created with
  # "tinkey create-keyset --key-template=ECDSA_P256 --out private_keyset.cfg".
  # Note that this keyset has the secret key information in cleartext.
  private_keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PRIVATE",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPrivateKey",
              "value":
                  "EkwSBggDEAIYAhogEiSZ9u2nDtvZuDgWgGsVTIZ5/V08N4ycUspTX0RYRrkiIHpEwHxQd1bImkyMvV2bqtUbgMh5uPSTdnUEGrPXdt56GiEA3iUi+CRN71qy0fOCK66xAW/IvFyjOGtxjppRhSFUneo="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }"""

  # The corresponding public keyset created with
  # "tinkey create-public-keyset --in private_keyset.cfg"
  public_keyset = r"""{
      "key": [{
          "keyData": {
              "keyMaterialType":
                  "ASYMMETRIC_PUBLIC",
              "typeUrl":
                  "type.googleapis.com/google.crypto.tink.EcdsaPublicKey",
              "value":
                  "EgYIAxACGAIaIBIkmfbtpw7b2bg4FoBrFUyGef1dPDeMnFLKU19EWEa5IiB6RMB8UHdWyJpMjL1dm6rVG4DIebj0k3Z1BBqz13beeg=="
          },
          "keyId": 611814836,
          "outputPrefixType": "TINK",
          "status": "ENABLED"
      }],
      "primaryKeyId": 611814836
  }"""

  # 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 tink.json_proto_keyset_format.parse, as
  # it implies that your key material is passed in cleartext which is a security
  # risk.
  private_keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse(
      private_keyset, secret_key_access.TOKEN
  )

  # Retrieve the PublicKeySign primitive we want to use from the keyset
  # handle.
  sign_primitive = private_keyset_handle.primitive(signature.PublicKeySign)

  # Use the primitive to sign a message. In this case the primary key of the
  # keyset will be used (which is also the only key in this example).
  sig = sign_primitive.sign(b'msg')

  # Create a keyset handle from the keyset containing the public key. Because
  # this keyset does not contain any secrets, we can use
  # `parse_without_secret`.
  public_keyset_handle = tink.json_proto_keyset_format.parse_without_secret(
      public_keyset
  )

  # Retrieve the PublicKeyVerify primitive we want to use from the keyset
  # handle.
  verify_primitive = public_keyset_handle.primitive(signature.PublicKeyVerify)

  # Use the primitive to verify that `sig` is valid signature for the message.
  # Verify finds the correct key in the keyset. If no key is found or
  # verification fails, it raises an error.
  verify_primitive.verify(sig, b'msg')

  # Note that we can also get the public keyset handle from the private keyset
  # handle. The verification works the same as above.
  public_keyset_handle2 = private_keyset_handle.public_keyset_handle()
  verify_primitive2 = public_keyset_handle2.primitive(signature.PublicKeyVerify)
  verify_primitive2.verify(sig, b'msg')
signature_basic.py

디지털 서명

디지털 서명 프리미티브를 사용하면 데이터가 조작되지 않았는지 확인할 수 있습니다. 서명된 데이터의 신뢰성과 무결성을 제공하지만 보안 비밀성은 제공하지 않습니다. 비대칭 키를 사용하므로 키 쌍 (공개 키와 비공개 키)을 사용합니다.

디지털 서명 프리미티브에는 다음과 같은 속성이 있습니다.

• 진위성: 비공개 키가 없으면 PublicKeyVerify.Verify(signature, message)에서 검증하는 서명을 만들 수 없습니다.
• 비대칭: 서명을 만드는 데 사용되는 키가 서명을 확인하는 데 사용되는 키와 다릅니다. 이를 통해 서명을 직접 만들 수 없는 당사자에게 서명을 확인하는 공개 키를 배포할 수 있습니다.

비대칭이 필요하지 않은 경우 더 간단하고 효율적인 MAC 기본 요소를 대신 사용하는 것이 좋습니다.

디지털 서명의 기능은 Tink에서 다음과 같은 기본 요소 쌍으로 표현됩니다.

• 데이터 서명을 위한 PublicKeySign
• 서명 확인을 위한 PublicKeyVerify

키 유형 선택

대부분의 사용 사례에는 ML_DSA_65 또는 ECDSA_P256을 사용하는 것이 좋지만 다양한 옵션이 있습니다. 일반적으로 다음이 적용됩니다.

• ML-DSA-65는 양자 내성입니다. Google에서는 적극적으로 이 기능을 구현하고 있으며, 이제 사용 가능한 프로그래밍 언어에 이 기능을 사용하는 것이 권장됩니다.

다음과 같은 비 양자 알고리즘의 경우 가까운 시일 내에 키 유형을 변경해야 할 수 있습니다.

• ECDSA_P256은 가장 널리 사용되는 옵션이며 적절한 기본값입니다. 하지만 ECDSA 서명은 변경 가능합니다.
• ED25519는 결정적 서명을 생성하고 ECDSA_P256보다 나은 성능을 제공합니다.
• RSA_SSA_PKCS1_3072_SHA256_F4는 결정적 서명을 생성하고 최고의 확인 성능을 제공합니다 (하지만 서명은 ECDSA_P256 또는 ED25519보다 훨씬 느림).

최소 보안 보장

• 서명할 데이터는 임의의 길이를 가질 수 있습니다.
• 타원 곡선 기반 스킴의 적응형 선택 메시지 공격에 대한 128비트 보안 수준
• RSA 기반 스킴의 적응형 선택 메시지 공격에 대한 112비트 보안 수준 (2048비트 키 허용)

유연성

공격자가 이미 서명된 메시지에 대해 유효한 다른 서명을 만들 수 있는 경우 서명 스키마는 변경 가능합니다. 대부분의 시나리오에서는 문제가 되지 않지만, 프로그래머가 유효한 서명이 고유하다고 암시적으로 가정하는 경우도 있으며 이로 인해 예상치 못한 결과가 발생할 수 있습니다.