Существующие реализации для функции вывода Конкатенационного ключа NIST SP 800-56A?

кто-нибудь знает о каких-либо существующих реализациях для функции вывода Конкатенационного ключа NIST SP 800-56A / CONCAT KDF (предпочтительно в Java)?

функция вывода ключа документирована в разделе 5.8.1 публикации NIST: рекомендация для парных схем установления Ключей с использованием дискретной логарифмической криптографии

Ссылка здесь: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-56A/SP800-56A_Revision1_Mar08-2007.pdf

CNG Microsoft имеет реализацию здесь но если вы сравните функцию, реализованную Microsoft, по сравнению с параметрами, задокументированными в NIST SP 800-56A, они не соответствуют, и реализация Microsoft непригодна для использования. Я также попытался реализовать пример программы на C++, но я не мог соответствовать параметрам.

будет ли кто-нибудь в состоянии попытаться реализовать его или знать о каких-либо существующих реализациях?

Я ищу реализацию, которая может оправдать, почему она точна в спецификациях NIST. Я видел пару реализаций, и я чувствую, что они не точны в спецификациях NIST (отсутствующие параметры, недопустимый логический поток и т. д.).

Если вы можете реализовать его самостоятельно, я всегда рад поделиться своим исходным кодом для обсуждения. Спасибо! Это было бы хорошо вклад в сообщество с открытым исходным кодом!

EDIT:

благодаря @Rasmus Faber я могу, наконец, завершить этот вопрос и надеюсь ответить на тот же вопрос, что и у всех остальных.

вот код, который я отредактировал на основе @Rasmus Faber и моих оригинальных кодов:

ConcatKeyDerivationFunction.java

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 
 * Implementation of Concatenation Key Derivation Function<br/>
 * http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-56A/SP800-56A_Revision1_Mar08-2007.pdf
 *
 */

public class ConcatKeyDerivationFunction {

    private static final long MAX_HASH_INPUTLEN = Long.MAX_VALUE;
    private static final long UNSIGNED_INT_MAX_VALUE = 4294967295L;
    private static MessageDigest md;

    public ConcatKeyDerivationFunction(String hashAlg) throws NoSuchAlgorithmException {
        md = MessageDigest.getInstance(hashAlg);
    }

    public byte[] concatKDF(byte[] z, int keyDataLen, byte[] algorithmID, byte[] partyUInfo, byte[] partyVInfo, byte[] suppPubInfo, byte[] suppPrivInfo) {
        int hashLen = md.getDigestLength() * 8;

        if (keyDataLen % 8 != 0) {
            throw new IllegalArgumentException("keydatalen should be a multiple of 8");
        }

        if (keyDataLen > (long) hashLen * UNSIGNED_INT_MAX_VALUE) {
            throw new IllegalArgumentException("keydatalen is too large");
        }

        if (algorithmID == null || partyUInfo == null || partyVInfo == null) {
            throw new NullPointerException("Required parameter is null");
        }

        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        try {
            baos.write(algorithmID);
            baos.write(partyUInfo);
            baos.write(partyVInfo);
            if (suppPubInfo != null) {
                baos.write(suppPubInfo);
            }
            if (suppPrivInfo != null) {
                baos.write(suppPrivInfo);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

        byte[] otherInfo = baos.toByteArray();
        return concatKDF(z, keyDataLen, otherInfo);
    }

    private byte[] concatKDF(byte[] z, int keyDataLen, byte[] otherInfo) {
        keyDataLen = keyDataLen / 8;
        byte[] key = new byte[keyDataLen];

        int hashLen = md.getDigestLength();
        int reps = keyDataLen / hashLen;

        if (reps > UNSIGNED_INT_MAX_VALUE) {
            throw new IllegalArgumentException("Key derivation failed");
        }

        int counter = 1;
        byte[] counterInBytes = intToFourBytes(counter);

        if ((counterInBytes.length + z.length + otherInfo.length) * 8 > MAX_HASH_INPUTLEN) {
            throw new IllegalArgumentException("Key derivation failed");
        }

        for (int i = 0; i <= reps; i++) {
            md.reset();
            md.update(intToFourBytes(i + 1));
            md.update(z);
            md.update(otherInfo);

            byte[] hash = md.digest();
            if (i < reps) {
                System.arraycopy(hash, 0, key, hashLen * i, hashLen);
            } else {
                System.arraycopy(hash, 0, key, hashLen * i, keyDataLen % hashLen);
            }
        }
        return key;
    }

    private byte[] intToFourBytes(int i) {
        byte[] res = new byte[4];
        res[0] = (byte) (i >>> 24);
        res[1] = (byte) ((i >>> 16) & 0xFF);
        res[2] = (byte) ((i >>> 8) & 0xFF);
        res[3] = (byte) (i & 0xFF);
        return res;
    }
}

@Rasmus Faber: Спасибо за ваши усилия. Я отдаю вам должное за вышеуказанный код. То, что я сделал с кодом выше, - это добавить код для выполнения проверки в соответствии с требованиями спецификаций NIST.

кроме того, я исправил ошибку, когда keyDataLen передавался, чтобы указать длину в битах, но он рассматривался как длина в байтах. Следовательно, сгенерированный ключ оказался в 8 раз больше.

Это было исправлено путем добавления строки keyDataLen = keyDataLen/8; в первой строке второй способ.

Я благодарю всех за их поддержку и надеюсь, что этот кусок код пройдет долгий путь к сообществу с открытым исходным кодом!

2 ответов


вот быстрая и грязная реализация:

    public byte[] concatKDF(String hashAlg, byte[] z, int keyDataLen, byte[] algorithmID, byte[] partyUInfo, byte[] partyVInfo, byte[] suppPubInfo, byte[] suppPrivInfo) throws NoSuchAlgorithmException
{
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    try {
        baos.write(algorithmID);
        baos.write(partyUInfo);
        baos.write(partyVInfo);
        baos.write(suppPubInfo);
        baos.write(suppPrivInfo);
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }

    byte[] otherInfo = baos.toByteArray();
    return concatKDF(hashAlg, z, keyDataLen, otherInfo);
}

public byte[] concatKDF(String hashAlg, byte[] z, int keyDataLen, byte[] otherInfo) throws NoSuchAlgorithmException
{
    byte[] key = new byte[keyDataLen];
    MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(hashAlg);
    int hashLen = md.getDigestLength(); 
    int reps = keyDataLen / hashLen;
    for(int i=1;i<=reps;i++){
        md.reset();
        md.update(intToFourBytes(i));
        md.update(z);
        md.update(otherInfo);
        byte[] hash = md.digest();
        if(i<reps){
            System.arraycopy(hash, 0, key, hashLen*(i-1), hashLen);
        }else{
            if(keyDataLen % hashLen == 0){
                System.arraycopy(hash, 0, key, hashLen*(i-1), hashLen);
            }else{
                System.arraycopy(hash, 0, key, hashLen*(i-1), keyDataLen % hashLen);
            }
        }
    }
    return key;
}

public byte[] intToFourBytes(int i){
    byte[] res = new byte[4];
    res[0] = (byte) (i >>> 24);
    res[1] = (byte) ((i >>> 16) & 0xFF);
    res[2] = (byte) ((i >>> 8) & 0xFF);
    res[3] = (byte) (i & 0xFF);
    return res;
}

Не думаю, что вы можете найти их другие, а затем проверить все в списке Validated Component Implementations от http://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp/documents/components/componentval.html.

есть только один поставщик, пишущий их на Java-Entrust http://www.entrust.com.

все они проверяются без KDF :). Остальная работа за вами.