Šifriranje sporočil CMS

Podatke šifrirate za prejemnika, katerega potrdilo nosi ključ ML-KEM, na primer za arhiv, katerega vsebina naj ostane zaupna tudi pred prihodnjimi kvantnimi računalniki.

KemEnvelopedCms je zgrajen kot EnvelopedCms iz .NET.

BSI TR-02102-1 ML-KEM priporoča samo v kombinaciji s klasičnim postopkom, za to pa združevalnika CatKDF ali KeyCombine. KEMRecipientInfo po RFC 9629 uporablja ML-KEM sam, sestavljeni ML-KEM pa združuje s SHA3-256. Obe vrsti prejemnikov zato potrebujeta izjemo, ki jo nastavite enkrat ob zagonu aplikacije; v primeru PurePostQuantum za prejemnika ML-KEM in čistega overitelja ML-DSA:

PostQuantumConfig.Exemptions |= PostQuantumExemptions.PurePostQuantum;

Potrdilo prejemnika; ključ ML-KEM ne more podpisovati, zato potrdilo izda izdajatelj ML-DSA. V primeru je to lasten overitelj:

var now = DateTimeOffset.UtcNow;
using var caKey = MLDsaKey.Generate(MLDsaParameterSet.MLDsa65);
var caRequest = new MLDsaX509SignatureGenerator(caKey).CreateCertificateRequest("CN=Vzorec PQ CA");
caRequest.CertificateExtensions.Add(new X509BasicConstraintsExtension(true, false, 0, true));
caRequest.CertificateExtensions.Add(new X509KeyUsageExtension(X509KeyUsageFlags.KeyCertSign, true));
using var ca = caRequest.CreateSelfSigned(now, now.AddYears(10), CryptoMode.PostQuantum);
 
using var archiveKey = MLKemKey.Generate(MLKemParameterSet.MLKem768);
var archiveBuilder = new X509CertificateBuilder(
    new X500DistinguishedName("CN=Vzorec Arhiv"), archiveKey.ExportSubjectPublicKeyInfo(), default);
archiveBuilder.CertificateExtensions.Add(new X509KeyUsageExtension(X509KeyUsageFlags.KeyEncipherment, true));
using var archive = archiveBuilder.Create(
    ca, now, now.AddYears(1), RandomNumberGenerator.GetBytes(16), CryptoMode.PostQuantum);
archive.AttachPrivateMLKemKey(archiveKey);

Šifriranje in dešifriranje:

var outgoing = new KemEnvelopedCms(new ContentInfo("Pogodba 2026-17"u8.ToArray()));
outgoing.Encrypt(archive);
byte[] envelope = outgoing.Encode();
 
var incoming = new KemEnvelopedCms();
incoming.Decode(envelope);
incoming.Decrypt(archive);
Console.WriteLine(System.Text.Encoding.UTF8.GetString(incoming.ContentInfo.Content));

• Berljivo samo s KemEnvelopedCms. EnvelopedCms iz .NET sporočil s KEMRecipientInfo ne more dekodirati, tudi ne za prejemnika RSA v istem sporočilu.
• Hibridno s sestavljenim ML-KEM. Če potrdilo prejemnika nosi sestavljeni ključ ML-KEM, vsebina ostane zaupna, dokler zdrži vsaj eden od obeh delov. Zasebni ključ takrat dodelite z AttachPrivateCompositeMLKemKey. Šifriranje za takega prejemnika potrebuje PostQuantumExemptions.NonRecommendedCombiners; dešifriranje obstoječih sporočil izjeme ne potrebuje in sporoči dogodek PolicyDeviation.
• Hibridno brez CMS. Za lasten protokol brez CMS HybridKeyAgreement ključ iz ECDH in ML-KEM dogovori s KeyCombine, brez izjeme; glejte Dogovor o hibridnem ključu.
• Prejemnik RSA v istem sporočilu. Prejemnik s potrdilom RSA dobi KeyTransRecipientInfo z RSAES-OAEP. Tudi on sporočilo odpre s KemEnvelopedCms.
• Zasebni ključ mora biti v procesu. Decrypt potrebuje zasebni ključ ML-KEM prejemnika. Če manjka, klic ne uspe s CryptographicException.

• Pravila za postkvantne postopke
• Oblike postkvantnih delov
• Ključi in njihova hramba
• Prenos potrdil s ključem PQ v datoteki PFX