使用 CloudHSM CLI 在为 AWS CloudHSM 启用仲裁身份验证的情况下进行密钥管理和使用 - AWS CloudHSM

使用 CloudHSM CLI 在为 AWS CloudHSM 启用仲裁身份验证的情况下进行密钥管理和使用

为 AWS CloudHSM 集群配置仲裁身份验证后,如果加密用户的密钥具有关联的仲裁值,则他们无法自行执行 HSM 密钥管理或使用操作。本主题说明加密用户如何获取临时令牌来执行 HSM 密钥管理或密钥使用操作。

注意

每个仲裁令牌对一个操作有效。该操作成功后,令牌将不再有效,加密用户必须获取新令牌。仲裁令牌仅在您当前登录会话期间有效。如果您登出 CloudHSM CLI 或者断开网络连接,则令牌将不再有效,您需要获取新令牌。您只能在 CloudHSM CLI 中使用 CloudHSM 令牌。您无法将其用于在其他应用程序中进行身份验证。

以下示例显示了配置仲裁身份验证后,加密用户尝试在 HSM 上使用仲裁关联密钥创建签名时的输出。该命令失败,并出现 Quorum Failed 错误,这表示仲裁身份验证失败:

aws-cloudhsm > crypto sign rsa-pkcs --key-filter attr.label=rsa-private-key-example --hash-function sha256 --data YWJjMTIz { "error_code": 1, "data": "Quorum Failed" }

加密用户必须完成以下任务才能获得用于在 HSM 上执行密钥管理或密钥使用操作的临时令牌:

第 1 步:获取仲裁令牌

  1. 启动 CloudHSM CLI。

    Linux
    $ /opt/cloudhsm/bin/cloudhsm-cli interactive
    Windows
    PS C:\> & "C:\Program Files\Amazon\CloudHSM\bin\cloudhsm-cli.exe" interactive
  2. 以加密用户身份登录集群。

    aws-cloudhsm > login --username <crypto_user1> --role crypto-user --password password123

    此示例使用 crypto-user 角色将 crypto_user1 登录 CloudHSM CLI。将这些值替换为您自己的值。

    { "error_code": 0, "data": { "username": "crypto_user1", "role": "crypto-user" } }
  3. 使用 quorum token-sign generate 命令生成仲裁令牌。

    在以下命令中,key-usage 标识您将在其中使用所生成之令牌的服务名称。在这种情况下,令牌用于密钥使用操作(key-usage 服务)。此示例使用 --filter 标志将令牌与特定密钥相关联。

    aws-cloudhsm > quorum token-sign generate --service key-usage --token </path/crypto_user1.token> --filter attr.label=rsa-private-key-example { "error_code": 0, "data": { "path": "/home/crypto_user1.token" } }

    此示例将为用户名为 crypto_user1 的加密用户获取一个仲裁令牌,并将该令牌保存到一个名为 crypto_user1.token 的文件中。要使用示例命令,可将这些值替换为您自己的值:

    quorum token-sign generate 命令在指定的文件路径上生成密钥使用服务仲裁令牌。可以查看以下令牌文件:

    $ cat </path/crypto_user1.token> { "version": "2.0", "service": "key-usage", "key_reference": "0x0000000000680006", "approval_data": "AAIABQAAABkAAAAAAGgABi5CDa9x9VyyRIaFbkSrHgJjcnlwdG9fdXNlcgAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABnPQBLAAAAAAAAAAAAAgAFAAAAGgAAAAAAaAAGQvd2qKY+GJj8gXo9lKuANGNyeXB0b191c2VyAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAGc9AEsAAAAAAAAAAA==", "token": "5GlgoWOlQU4fw4QIlbxkPGZVOVoDugFGuSKE/k67ncM=", "signatures": [] }

    令牌路径包含以下内容:

    • service:与令牌关联的仲裁服务的标识符。

    • key_reference:与此仲裁令牌关联的密钥的标识符。

    • approval_data:由 HSM 生成的 base64 编码原始数据令牌。

    • 令牌:approval_data 的 base64 编码和 SHA-256 哈希令牌

    • signatures:未签名令牌的 base64 编码签名令牌(签名)的数组。每个批准者签名都采用 JSON 对象文字的形式:

      { "username": "<APPROVER_USERNAME>", "role": "<APPROVER_ROLE>", "signature": "<APPROVER_RSA2048_BIT_SIGNATURE>" }

      每个签名均由批准者使用相应的 RSA 2048 位私有密钥创建,其公有密钥通过 HSM 注册。

  4. 验证新的用户服务仲裁令牌。quorum token-sign list 命令确认该令牌存在于 CloudHSM 上。

    aws-cloudhsm > quorum token-sign list { "error_code": 0, "data": { "tokens": [ { "username": "crypto_user", "service": "key-usage", "key-reference": "0x0000000000680006", "minimum-token-count": 2 } ] } }

    minimum-token-count 显示了从集群中单个 HSM 检索到的与用户名、服务和密钥引用相对应的最小可用密钥令牌数量的聚合集群视图。

    例如,假设一个 2-HSM 集群,如果我们从集群中的第一个 HSM 接收到由用户 crypto_user1 为引用为 0x0000000000680006 的密钥生成的两(2)个密钥使用令牌,并且我们从集群中的另一个 HSM 接收到由用户 crypto_user1 为引用为 0x0000000000680006 的密钥生成的一(1)个密钥使用令牌,我们将显示 "minimum-token-count": 1

第 2 步:获得批准加密用户的签名

具有仲裁令牌的加密用户必须获得其他加密用户批准的令牌。为了提供其批准,其他加密用户使用其签名密钥以加密方式对 HSM 外的令牌进行签名。

可通过多种不同方式对令牌进行签名。以下示例显示了如何使用 OpenSSL 对令牌进行签名。要使用其他签名工具,请确保该工具使用加密用户的私有密钥(签名密钥)对令牌的 SHA-256 摘要进行签名。

在此示例中,具有令牌(crypto-user)的加密用户至少需要两(2)次批准。以下示例命令显示两(2)个加密用户如何使用 OpenSSL 以加密方式对令牌进行签名。

  1. 解码 base64 编码的未签名令牌,并将其放入二进制文件:

    $echo -n '5GlgoWOlQU4fw4QIlbxkPGZVOVoDugFGuSKE/k67ncM=' | base64 -d > crypto_user1.bin
  2. 使用 OpenSSL 和批准者的私有密钥为未签名的二进制仲裁令牌签名,以获取用户服务和创建二进制签名文件:

    $openssl pkeyutl -sign \ -inkey crypto_user1.key \ -pkeyopt digest:sha256 \ -keyform PEM \ -in crypto_user1.bin \ -out crypto_user1.sig.bin
  3. 将二进制签名编码为 base64:

    $ base64 -w0 crypto_user1.sig.bin > crypto_user1.sig.b64
  4. 按此前批准者签名指定的 JSON 对象文字格式,将 base64 编码签名复制并粘贴至令牌文件。

    { "version": "2.0", "service": "key-usage", "key_reference": "0x0000000000680006", "approval_data": "AAIABQAAABkAAAAAAGgABi5CDa9x9VyyRIaFbkSrHgJjcnlwdG9fdXNlcgAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABnPQBLAAAAAAAAAAAAAgAFAAAAGgAAAAAAaAAGQvd2qKY+GJj8gXo9lKuANGNyeXB0b191c2VyAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAGc9AEsAAAAAAAAAAA==", "token": "5GlgoWOlQU4fw4QIlbxkPGZVOVoDugFGuSKE/k67ncM=", "signatures": [ { "username": "crypto_user1", "role": "crypto-user", "signature": "wa7aPzmGwBjcEoZ6jAzYASp841AfgOvcI27Y/tGlCj1E9DawnFw5Uf0IJT2Ca7T5XD2ThVkUi0B+dhAomdqYNl6aUUFrJyH9GBJ+E0PmA5jNVm25tzeRWBJzneTg4/zTeE2reNqrHFHicWnttQLe9jS09J1znuDGWDe0HaBKWUaz2gUInJRqmeXDsZYdSvZksrqUH5dci/RsaDE2+tGiS9g0RcIkFbsPW4HpGe2e5HVzGsqrV8O3PKlYQv6+fymfcNTTuoxKcHAkOjpl43QSuSIu2gVq7KI8mSmmWaPJL47NPjmcBVB5vdEQU+oiukaNfLJr+MoDKzAvCGDg4cDArg==" }, { "username": "crypto_user2", "role": "crypto-user", "signature": "wa7aPzmGwBjcEoZ6jAzYASp841AfgOvcI27Y/tGlCj1E9DawnFw5Uf0IJT2Ca7T5XD2ThVkUi0B+dhAomdqYNl6aUUFrJyH9GBJ+E0PmA5jNVm25tzeRWBJzneTg4/zTeE2reNqrHFHicWnttQLe9jS09J1znuDGWDe0HaBKWUaz2gUInJRqmeXDsZYdSvZksrqUH5dci/RsaDE2+tGiS9g0RcIkFbsPW4HpGe2e5HVzGsqrV8O3PKlYQv6+fymfcNTTuoxKcHAkOjpl43QSuSIu2gVq7KI8mSmmWaPJL47NPjmcBVB5vdEQU+oiukaNfLJr+MoDKzAvCGDg4cDArg==" } ] }

第 3 步:在 CloudHSM; 集群上批准令牌并执行操作

在加密用户获得必要的批准和签名后,他们可以将该令牌以及密钥管理或密钥使用操作提供给 CloudHSM 集群。

确保密钥操作对应于与仲裁令牌关联的相应仲裁服务。有关更多信息,请参阅 支持的服务和类型 了解更多信息。

交易过程中,令牌将在 AWS CloudHSM 集群内获得批准,并执行请求的密钥操作。密钥操作的成功取决于已批准的仲裁令牌和密钥操作是否有效。

例 使用 RSA-PKCS 机制生成签名

在以下示例中,已登录加密用户将使用 HSM 上的密钥创建一个签名:

aws-cloudhsm > crypto sign rsa-pkcs --key-filter attr.label=rsa-private-key-example --hash-function sha256 --data YWJjMTIz --approval /path/crypto_user1.token { "error_code": 0, "data": { "key-reference": "0x0000000000640007", "signature": "h6hMqXacBrT3x3MXV13RXHdQno0+IQ6iy0kVrGzo23+eoWT0ZZgrSpBCu5KcuP6IYYHw9goQ5CfPf4jI1nO5m/IUJtF1A1lmcz0HjEy1CJ7ICXNReDRyeOU8m43dkJzt0OUdkbtkDJGAcxkbKHLZ02uWsGXaQ8bOKhoGwsRAHHF6nldTXquICfOHgSd4nimObKTqzUkghhJW5Ot5oUyLMYP+pZmUS38ythybney94Wj6fzYOER8v7VIY5ijQGa3LfxrjSG4aw6QijEEbno5LSf18ahEaVKmVEnDBL54tylCJBGvGsYSY9HNhuJoHPgiDL/TDd2wfvP4PaxbFRyyHaw==" } }

如果加密用户尝试使用相同的令牌执行另一个 HSM 密钥使用操作,则操作将失败:

aws-cloudhsm > crypto sign rsa-pkcs --key-filter attr.label=rsa-private-key-example --hash-function sha256 --data YWJjMTIz --approval /home/crypto_user1.token { "error_code": 1, "data": "Quorum approval is required for this operation" }

要执行其他 HSM 密钥操作,加密用户必须生成新的仲裁令牌,从批准者处获取新签名,然后使用 --approver 参数执行所需的密钥操作,以提供仲裁令牌。

使用 quorum token-sign list 检查是否有可用的令牌。此示例显示加密用户没有已批准的令牌。

aws-cloudhsm > quorum token-sign list { "error_code": 0, "data": { "tokens": [] } }