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KeyDerivation Namespace

KeyDerivation Namespace

Namespace: WvdS.System.Security.Cryptography.KeyDerivation

Enthält Klassen für Schlüsselableitung (KDF) mit PQ-Unterstützung.

Klassen

Klasse	Beschreibung
KeyDerivationExtensions	KDF-Funktionen (HKDF, PBKDF2, Argon2id)
HybridKeyMaterial	Container für abgeleitete Schlüssel
TlsKeyMaterial	TLS-Stil Schlüsselmaterial
Tls13KeySchedule	TLS 1.3 Key Schedule

Unterstützte KDFs

Funktion	Standard	Verwendung
HKDF	RFC 5869¹⁾	Session-Keys aus Shared Secret
PBKDF2	RFC 8018²⁾	Passwort-basierte Schlüssel
Argon2id	RFC 9106³⁾	Memory-hard KDF

Beispiel

using WvdS.System.Security.Cryptography.KeyDerivation;
 
byte[] sharedSecret = /* aus ML-KEM */;
byte[] salt = RandomNumberGenerator.GetBytes(32);
 
// HKDF für Session-Keys
byte[] aesKey = KeyDerivationExtensions.DeriveKey(
    sharedSecret,
    outputLength: 32,
    salt: salt,
    info: Encoding.UTF8.GetBytes("AES-256-GCM"));
 
// Hybride Schlüsselableitung
byte[] hybridKey = KeyDerivationExtensions.DeriveHybridKey(
    classicSecret: ecdhSecret,
    pqSecret: mlKemSecret,
    outputLength: 32);

Hauptmethoden

HKDF

Methode	Beschreibung
`DeriveKey`	HKDF-Extract-then-Expand
`HkdfExtract`	Extrahiert PRK aus IKM
`HkdfExpand`	Expandiert PRK zu Output Key

Hybrid

Methode	Beschreibung
`DeriveHybridKey`	Kombiniert klassisch + PQ Secrets
`DeriveHybridKeyMaterial`	Leitet mehrere Schlüssel ab

Passwort-basiert

Methode	Beschreibung
`Pbkdf2`	Standard PBKDF2 mit optionaler PQ-Entropy
`Pbkdf2WithPqSalt`	PBKDF2 mit PQ-verstärktem Salt
`Argon2id`	Memory-hard KDF via OpenSSL 3.6

TLS

Methode	Beschreibung
`DeriveTlsKeys`	TLS 1.2 Style Key Material
`DeriveTls13Keys`	TLS 1.3 Key Schedule

Empfohlene Argon2id Parameter

Anwendung	Iterations (t)	Memory (m)	Parallelism (p)
Passwort-Hashing	3	64 MB	4
Hohe Sicherheit	4	256 MB	4
Low-Memory	4	16 MB	4

Sicherheitshinweis

Hybrid-Modus Sicherheit:

Im Hybrid-Modus wird der endgültige Schlüssel nur kompromittiert, wenn BEIDE Secrets (klassisch UND PQ) gebrochen werden. Dies bietet Schutz sowohl gegen klassische als auch gegen Quantenangriffe.

Siehe auch

namespace, kdf, hkdf, pbkdf2, argon2id

Wolfgang van der Stille @ EMSR DATA d.o.o. - Post-Quantum Cryptography Professional

¹⁾

RFC 5869: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc5869

²⁾

RFC 8018: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8018

³⁾

RFC 9106: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc9106