Chiffrer et déchiffrer des données avec une clé asymétrique

Vous trouverez dans cette rubrique des informations sur la création et l'utilisation d'une clé RSA pour le chiffrement asymétrique. Si vous souhaitez utiliser des clés asymétriques pour créer et valider des signatures, consultez la page Créer et valider des signatures numériques. Si vous souhaitez utiliser des clés symétriques pour le chiffrement et le déchiffrement, consultez la page Chiffrer et déchiffrer des données.

Le chiffrement asymétrique utilise la partie clé publique de la clé asymétrique, et le déchiffrement utilise la partie clé privée. Une fonctionnalité de Cloud Key Management Service permet de récupérer la clé publique, et une autre fonctionnalité permet de déchiffrer le texte qui a été chiffré avec la clé publique. Cloud KMS n'autorise pas l'accès direct à la clé privée.

Avant de commencer

  • Cette rubrique fournit des exemples qui s'exécutent sur la ligne de commande. Pour simplifier l'utilisation des exemples, utilisez Cloud Shell. L'exemple de chiffrement utilise OpenSSL, pré-installé sur Cloud Shell.

  • Créez une clé asymétrique dotée de l'objectif ASYMMETRIC_DECRYPT. Pour savoir quels algorithmes sont compatibles avec ASYMMETRIC_DECRYPT, consultez la page Algorithmes de chiffrement asymétrique. Vous ne pouvez pas suivre cette procédure avec une clé dotée de l'objectif ASYMMETRIC_SIGN.

  • Si vous souhaitez utiliser la ligne de commande, installez OpenSSL si vous ne l'avez pas déjà. Si vous utilisez Cloud Shell, OpenSSL est déjà installé.

  • Utilisateurs de macOS : la version d'OpenSSL installée sur macOS n'est pas compatible avec les options utilisées pour déchiffrer les données dans cette rubrique. Pour suivre ces étapes sur macOS, installez OpenSSL à partir de Homebrew.

Contrôle des accès à la clé

  • Pour un utilisateur ou un service qui récupère la clé publique, accordez l'autorisation cloudkms.cryptoKeyVersions.viewPublicKey sur la clé asymétrique. La clé publique est obligatoire pour chiffrer les données.

  • Pour un utilisateur ou un service qui déchiffre des données préalablement chiffrées avec la clé publique, accordez l'autorisation cloudkms.cryptoKeyVersions.useToDecrypt sur la clé asymétrique.

Pour en savoir plus sur les autorisations et les rôles dans Cloud KMS, consultez la page Autorisations et rôles.

Chiffrer des données

Pour chiffrer des données à l'aide d'une clé de chiffrement asymétrique, récupérez la clé publique et utilisez-la pour chiffrer les données.

gcloud

Dans cet exemple, OpenSSL doit être installé sur votre système local.

Télécharger la clé publique

Téléchargez la clé publique :

gcloud kms keys versions get-public-key key-version \
    --key key \
    --keyring key-ring \
    --location location  \
    --output-file public-key-path

Remplacez key-version par la version de clé contenant la clé publique. Remplacez key par le nom de la clé. Remplacez key-ring par le nom du trousseau de clés où se trouve la clé. Remplacez location par l'emplacement Cloud KMS du trousseau de clés. Remplacez public-key-path par l'emplacement pour enregistrer la clé publique sur le système local.

Chiffrer des données

Chiffrez les données en utilisant la clé publique que vous venez de télécharger, puis enregistrez le résultat dans un fichier :

openssl pkeyutl -in cleartext-data-input-file \
    -encrypt \
    -pubin \
    -inkey public-key-path \
    -pkeyopt rsa_padding_mode:oaep \
    -pkeyopt rsa_oaep_md:sha256 \
    -pkeyopt rsa_mgf1_md:sha256 \
    > encrypted-data-output-file
  • Remplacez cleartext-data-input-file par le chemin d'accès et le nom du fichier à chiffrer.

  • Remplacez public-key-path par le chemin d'accès et le nom du fichier où vous avez téléchargé la clé publique.

  • Remplacez encrypted-data-output-file par le chemin d'accès et le nom du fichier pour enregistrer les données chiffrées.

C#

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement C#, puis installez le SDK Cloud KMS pour C#.


using Google.Cloud.Kms.V1;
using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public class EncryptAsymmetricSample
{
    public byte[] EncryptAsymmetric(
      string projectId = "my-project", string locationId = "us-east1", string keyRingId = "my-key-ring", string keyId = "my-key", string keyVersionId = "123",
      string message = "Sample message")
    {
        // Create the client.
        KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.Create();

        // Build the key version name.
        CryptoKeyVersionName keyVersionName = new CryptoKeyVersionName(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

        // Get the public key.
        PublicKey publicKey = client.GetPublicKey(keyVersionName);

        // Split the key into blocks and base64-decode the PEM parts.
        string[] blocks = publicKey.Pem.Split("-", StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
        byte[] pem = Convert.FromBase64String(blocks[1]);

        // Create a new RSA key.
        RSA rsa = RSA.Create();
        rsa.ImportSubjectPublicKeyInfo(pem, out _);

        // Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
        // ciphertexts are always byte arrays.
        byte[] plaintext = Encoding.UTF8.GetBytes(message);

        // Encrypt the data.
        byte[] ciphertext = rsa.Encrypt(plaintext, RSAEncryptionPadding.OaepSHA256);
        return ciphertext;
    }
}

Go

Pour utiliser Cloud KMS sur la ligne de commande, commencez par installer ou mettre à jour la dernière version de Google Cloud CLI.

import (
	"context"
	"crypto/rand"
	"crypto/rsa"
	"crypto/sha256"
	"crypto/x509"
	"encoding/pem"
	"fmt"
	"io"

	kms "cloud.google.com/go/kms/apiv1"
	"cloud.google.com/go/kms/apiv1/kmspb"
)

// encryptAsymmetric encrypts data on your local machine using an
// 'RSA_DECRYPT_OAEP_2048_SHA256' public key retrieved from Cloud KMS.
func encryptAsymmetric(w io.Writer, name string, message string) error {
	// name := "projects/my-project/locations/us-east1/keyRings/my-key-ring/cryptoKeys/my-key/cryptoKeyVersions/123"
	// message := "Sample message"

	// Create the client.
	ctx := context.Background()
	client, err := kms.NewKeyManagementClient(ctx)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to create kms client: %w", err)
	}
	defer client.Close()

	// Retrieve the public key from Cloud KMS. This is the only operation that
	// involves Cloud KMS. The remaining operations take place on your local
	// machine.
	response, err := client.GetPublicKey(ctx, &kmspb.GetPublicKeyRequest{
		Name: name,
	})
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to get public key: %w", err)
	}

	// Parse the public key. Note, this example assumes the public key is in the
	// RSA format.
	block, _ := pem.Decode([]byte(response.Pem))
	publicKey, err := x509.ParsePKIXPublicKey(block.Bytes)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("failed to parse public key: %w", err)
	}
	rsaKey, ok := publicKey.(*rsa.PublicKey)
	if !ok {
		return fmt.Errorf("public key is not rsa")
	}

	// Convert the message into bytes. Cryptographic plaintexts and
	// ciphertexts are always byte arrays.
	plaintext := []byte(message)

	// Encrypt data using the RSA public key.
	ciphertext, err := rsa.EncryptOAEP(sha256.New(), rand.Reader, rsaKey, plaintext, nil)
	if err != nil {
		return fmt.Errorf("rsa.EncryptOAEP: %w", err)
	}
	fmt.Fprintf(w, "Encrypted ciphertext: %s", ciphertext)
	return nil
}

Java

Pour exécuter ce code, commencez par configurer un environnement de développement Java et installez le SDK Cloud KMS pour Java.

import com.google.cloud.kms.v1.CryptoKeyVersionName;
import com.google.cloud.kms.v1.KeyManagementServiceClient;
import com.google.cloud.kms.v1.PublicKey;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.StringReader;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.GeneralSecurityException;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.spec.MGF1ParameterSpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.stream.Collectors;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.OAEPParameterSpec;
import javax.crypto.spec.PSource;

public class EncryptAsymmetric {

  public void encryptAsymmetric() throws IOException, GeneralSecurityException {
    // TODO(developer): Replace these variables before running the sample.
    String projectId = "your-project-id";
    String locationId = "us-east1";
    String keyRingId = "my-key-ring";
    String keyId = "my-key";
    String keyVersionId = "123";
    String plaintext = "Plaintext to encrypt";
    encryptAsymmetric(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId, plaintext);
  }

  // Encrypt data that was encrypted using the public key component of the given
  // key version.
  public void encryptAsymmetric(
      String projectId,
      String locationId,
      String keyRingId,
      String keyId,
      String keyVersionId,
      String plaintext)
      throws IOException, GeneralSecurityException {
    // Initialize client that will be used to send requests. This client only
    // needs to be created once, and can be reused for multiple requests. After
    // completing all of your requests, call the "close" method on the client to
    // safely clean up any remaining background resources.
    try (KeyManagementServiceClient client = KeyManagementServiceClient.create()) {
      // Build the key version name from the project, location, key ring, key,
      // and key version.
      CryptoKeyVersionName keyVersionName =
          CryptoKeyVersionName.of(projectId, locationId, keyRingId, keyId, keyVersionId);

      // Get the public key.
      PublicKey publicKey = client.getPublicKey(keyVersionName);

      // Convert the public PEM key to a DER key (see helper below).
      byte[] derKey = convertPemToDer(publicKey.getPem());
      X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(derKey);
      java.security.PublicKey rsaKey = KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(keySpec);

      // Encrypt plaintext for the 'RSA_DECRYPT_OAEP_2048_SHA256' key.
      // For other key algorithms:
      // https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/javax/crypto/Cipher.html
      Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding");
      OAEPParameterSpec oaepParams =
          new OAEPParameterSpec(
              "SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA256, PSource.PSpecified.DEFAULT);
      cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, rsaKey, oaepParams);
      byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
      System.out.printf("Ciphertext: %s%n", ciphertext);
    }
  }

  // Converts a base64-encoded PEM certificate like the one returned from Cloud
  // KMS into a DER formatted certificate for use with the Java APIs.
  private byte[] convertPemToDer(String pem) {
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new StringReader(pem));
    String