HSM 間でのキーのコピー - Key Management Service - Alibaba Cloud ドキュメントセンター

あるハードウェアセキュリティモジュール (HSM) から別の HSM にキーをコピーするには、ソース HSM からキーをエクスポートし、宛先 HSM にインポートします。このトピックでは、2 つの HSM 間で対称キーと非対称キーをコピーする方法について説明します。

対象となる HSM タイプ

連邦情報処理標準 (FIPS) によって検証された General Virtual Security Modules (GVSM)。

手動でキーをコピーするケース

2 つの HSM が同じクラスターに属しておらず、自動キー同期がサポートされていない場合は、手動でキーをコピーします。

説明

同じクラスター内のキーは自動的に同期されます。手動でのコピーは不要です。

前提条件

開始する前に、以下が準備できていることを確認してください。

hsm_proxy HSM クライアントプロキシが実行中であること。設定手順については、「Cloud Hardware Security Module の概要」をご参照ください。
key_mgmt_tool CLI がインストールされていること。詳細については、「key_mgmt_tool」をご参照ください。

key_mgmt_tool へのログイン

操作を実行する前に、暗号化ユーザー (CU) としてログインします。

$/opt/hsm/bin/key_mgmt_tool
Command: loginHSM -u CU -s <yourCuUserName> -p <yourCuUserPassword>

/opt/hsm/bin/key_mgmt_tool を実際のパスに置き換え、<yourCuUserName> と <yourCuUserPassword> をご利用の CU 認証情報に置き換えてください。

仕組み

コピープロセスでは、キーラッピングを使用して、HSM 間でキーマテリアルを安全に移動させます。

HSM B で、ラッピングキーとして RSA キーペアを生成し、その公開鍵をエクスポートします。
HSM A で、HSM B からの RSA 公開鍵をインポートし、それを使用してコピーしたいキーをラップ (暗号化) します。
ラップされたキーファイルを HSM B に転送し、そこで RSA 秘密鍵を使用してアンラップします。

非対称キーの場合は、公開鍵も別途エクスポートおよびインポートします。

対称キーのコピー

この例では、RSA-2048 ラッピングキーと RSA-OAEP (SHA-256) を使用して、AES-256 対称キーを HSM A から HSM B にコピーします。

ステップ 1：HSM B でのラッピングキーの作成とエクスポート

ラッピングキーとして使用する RSA キーペアを生成します。
パラメーター 説明
-m キー長 (ビット単位)
-e 公開指数。65537 から 2^31-1 までの奇数である必要があります。
-l キーラベル
```
Command:  genRSAKeyPair -m 2048 -e 65537 -l rsa_wrapping_key
```
期待される出力：
```
Cfm3GenerateKeyPair returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Cfm3GenerateKeyPair:    public key handle: 33    private key handle: 32
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS
```
RSA 公開鍵をファイルにエクスポートします。
パラメーター 説明
-k エクスポートする公開鍵のハンドル
-out 出力ファイル名
```
Command:  exportPubKey -k 33 -out rsa_wrapping_key.pub
```
期待される出力：
```
PEM formatted public key is written to rsa_wrapping_key.pub
Cfm3ExportPubKey returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
```

パラメーター	説明
`-m`	キー長 (ビット単位)
`-e`	公開指数。65537 から 2^31-1 までの奇数である必要があります。
`-l`	キーラベル

パラメーター	説明
`-k`	エクスポートする公開鍵のハンドル
`-out`	出力ファイル名

rsa_wrapping_key.pub を HSM A の環境に転送します。

ステップ 2：HSM A での対称キーのラップ

対称キーを生成します。キーがすでに存在する場合は、このステップをスキップしてください。

パラメーター	説明
`-t`	キータイプ： `16` = GENERIC_SECRET、`21` = 3DES、`31` = AES
`-s`	キー長 (バイト単位)。AES：16、24、または 32。3DES：24。GENERIC_SECRET：800 以下
`-l`	キーラベル

Command:  genSymKey -t 31 -s 32 -l mySymmetricKey

期待される出力：

Cfm3GenerateSymmetricKey returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Symmetric Key Created.  Key Handle: 29
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS

HSM B からの RSA 公開鍵をセッションキーとしてインポートします。
パラメーター 説明
-sess キーをセッションキーとしてインポートし、一時的にのみ使用します
-l キーラベル
-f インポートする公開鍵ファイル
```
Command:  importPubKey -sess -l rsa_pub_key -f rsa_wrapping_key.pub
```
期待される出力：
```
Cfm3CreatePublicKey returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Public Key Handle: 28
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS
```

パラメーター	説明
`-sess`	キーをセッションキーとしてインポートし、一時的にのみ使用します
`-l`	キーラベル
`-f`	インポートする公開鍵ファイル

インポートした RSA 公開鍵を使用して対称キーをラップし、結果をファイルに保存します。

パラメーター	説明
`-k`	ラップするキーのハンドル
`-w`	ラッピングキーのハンドル
`-m`	ラッピングメソッド。`8` = RSA_OAEP。サポートされているすべての値については、「ラッピングメソッドのリファレンス」をご参照ください。
`-t`	ハッシュタイプ。`-m` が `7` または `8` の場合に必要です。`3` = SHA-256。サポートされているすべての値については、「ハッシュタイプのリファレンス」をご参照ください。
`-out`	ラップされたキーの出力ファイル名

Command:  wrapKey -k 29 -w 28 -m 8 -t 3 -out symmetric_key_wrapped_with_rsa.wrap

期待される出力：

Cfm2WrapKey5 returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Key Wrapped.
Wrapped Key written to file "symmetric_key_wrapped_with_rsa.wrap" length 525

symmetric_key_wrapped_with_rsa.wrap を HSM B の環境に転送します。

ステップ 3：HSM B での対称キーのアンラップ

HSM B の RSA 秘密鍵 (ステップ 1 のハンドル 32) を使用して、ラップされたキーファイルをアンラップします。

Command:  unWrapKey -f symmetric_key_wrapped_with_rsa.wrap -w 32 -m 8 -t 3

パラメーター	説明
`-f`	インポートするラップされたキーファイル
`-w`	ラッピングキー (RSA 秘密鍵) のハンドル
`-m`	ラッピングメソッド。`wrapKey` で使用した値と一致させる必要があります。
`-t`	ハッシュタイプ。`wrapKey` で使用した値と一致させる必要があります。

期待される出力：

Cfm2UnWrapKey5 returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Key Unwrapped.  Key Handle: 31
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS

これで、対称キーはキーハンドル 31 で HSM B で利用可能になります。誤った再インポートを防ぐために、symmetric_key_wrapped_with_rsa.wrap にマークを付けるか、削除してください。

非対称キーのコピー

この例では、EC secp256k1 キーペアを HSM A から HSM B にコピーします。秘密鍵は RSA-2048 と RSA-OAEP (SHA-256) を使用してラップされます。公開鍵は別途エクスポートされます。

ステップ 1：HSM B でのラッピングキーの作成とエクスポート

「対称キーのコピーのステップ 1」と同じ genRSAKeyPair および exportPubKey コマンドを実行します。期待される出力は、公開鍵ハンドル 33 と秘密鍵ハンドル 32 です。

rsa_wrapping_key.pub を HSM A の環境に転送します。

ステップ 2：HSM A での秘密鍵のラップと公開鍵のエクスポート

EC キーペアを生成します。キーがすでに存在する場合は、このステップをスキップしてください。
パラメーター 説明
-i ECC 曲線識別子。有効な値：1～16
-l キーラベル
```
Command:  genECCKeyPair -i 16 -l secp256k1_key
```
期待される出力：
```
Cfm3GenerateKeyPair returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Cfm3GenerateKeyPair:    public key handle: 29    private key handle: 28
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS
```
HSM B からの RSA 公開鍵をセッションキーとしてインポートします。
```
Command:  importPubKey -sess -l rsa_pub_key -f rsa_wrapping_key.pub
```
期待される出力： Public Key Handle: 31

パラメーター	説明
`-i`	ECC 曲線識別子。有効な値：1～16
`-l`	キーラベル

インポートした RSA 公開鍵を使用して EC 秘密鍵をラップします。

Command:  wrapKey -k 28 -w 31 -m 8 -t 3 -out secp256k1_key_wrapped_with_rsa.wrap

期待される出力：

Cfm2WrapKey5 returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Key Wrapped.
Wrapped Key written to file "secp256k1_key_wrapped_with_rsa.wrap" length 515

EC 公開鍵をファイルにエクスポートします。

Command:  exportPubKey -k 29 -out secp256k1_key.pub

期待される出力：

PEM formatted public key is written to secp256k1_key.pub
Cfm3ExportPubKey returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS

secp256k1_key_wrapped_with_rsa.wrap と secp256k1_key.pub を HSM B の環境に転送します。

ステップ 3：HSM B での秘密鍵のアンラップと公開鍵のインポート

HSM B の RSA 秘密鍵を使用して EC 秘密鍵をアンラップします。

Command:  unWrapKey -f secp256k1_key_wrapped_with_rsa.wrap -w 32 -m 8 -t 3

期待される出力：

Cfm2UnWrapKey5 returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Key Unwrapped.  Key Handle: 27
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS

EC 公開鍵をインポートします。

パラメーター	説明
`-l`	キーラベル
`-f`	インポートする公開鍵ファイル

Command:  importPubKey -l secp256k1_key_pub_imported -f secp256k1_key.pub

期待される出力：

Cfm3CreatePublicKey returned: 0x00 : HSM Return: SUCCESS
Public Key Handle: 26
Cluster Status:
Node id 0 status: 0x00000000 : HSM Return: SUCCESS

これで、EC キーペアは HSM B で利用可能になります：秘密鍵ハンドル 27、公開鍵ハンドル 26。誤った再インポートを防ぐために、secp256k1_key_wrapped_with_rsa.wrap にマークを付けるか、削除してください。

ラッピングメソッドのリファレンス

wrapKey および unWrapKey の -m パラメーターでは、以下のラッピングメソッドがサポートされています：

値	メソッド	制約
`0`	AES_CBC_PAD	`-noheader` が指定されている場合は、初期化ベクトルが必要です
`1`	AES_CBC	`-noheader` が指定されている場合は、初期化ベクトルが必要です
`4`	CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP	—
`5`	NIST_AES_WRAP_NO_PAD	キー長は 8 バイトの倍数である必要があります
`6` (デフォルト)	NIST_AES_WRAP_PAD	—
`7`	RSA_AES	`-t` (ハッシュタイプ) が必要です
`8`	RSA_OAEP	`-t` (ハッシュタイプ) が必要です。キー長 ≤ Mod_len − 2 × Hash_len − 2 バイト
`9`	NIST_TDEA_WRAP	キー長は 4 バイトの倍数である必要があります
`10`	AES_GCM	—
`11`	CLOUDHSM_AES_GCM	—
`12`	RSA_PKCS	キー長 ≤ Mod_len − 11 バイト

ハッシュタイプのリファレンス

-m が 7 (RSA_AES) または 8 (RSA_OAEP) の場合、-t パラメーターは必須です。

値	ハッシュアルゴリズム
`2` (デフォルト)	SHA-1
`3`	SHA-256
`4`	SHA-384
`5`	SHA-512
`6`	SHA-224