PKCS #11 库支持的机制 AWS CloudHSM 客户端软件开发工具包 5

• 加密和解密 — AES-CBC、 AES-CTR、 AES-ECB、 AES-GCM、 DES3-CBC、 DES3-ECB RSA-OAEP、和 RSA-PKCS

• 签名和验证 — RSA、HMAC、ECDSA（带和不带哈希值）、eDDSA（Ed25519 和 ed25519pH）以及（使用纯和外部 mu 模式） ML-DSA

• Hash/digest— SHA1、SHA224、SHA256、SHA384 和 SHA512

• 密钥包装 — AES 密钥包装¹ AES-GCM RSA-AES、、和 RSA-OAEP

• 密钥推导 — 使用 KDF 进行 SP800-108 计数 KDF 和 ECDH（支持的 X9.63 KDF 算法适用于 SHA1、SHA224、SHA256、SHA384、SHA512）

• CKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN

• CKM_RSA_X9_31_KEY_PAIR_GEN – 此机制的功能与 CKM_RSA_PKCS_KEY_PAIR_GEN 机制相同，但为生成 p 和 q 提供了更强有力的保证。

• CKM_EC_KEY_PAIR_GEN

• CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN³

• CKM_GENERIC_SECRET_KEY_GEN

• CKM_AES_KEY_GEN

• CKM_DES3_KEY_GEN – 即将在 5 脚注中列出的更改。

• CKM_RSA_X_509

• CKM_RSA_PKCS – 仅限单部分操作。

• CKM_RSA_PKCS_PSS – 仅限单部分操作。

• CKM_SHA1_RSA_PKCS

• CKM_SHA224_RSA_PKCS

• CKM_SHA256_RSA_PKCS

• CKM_SHA384_RSA_PKCS

• CKM_SHA512_RSA_PKCS

• CKM_SHA512_RSA_PKCS

• CKM_SHA1_RSA_PKCS_PSS

• CKM_SHA224_RSA_PKCS_PSS

• CKM_SHA256_RSA_PKCS_PSS

• CKM_SHA384_RSA_PKCS_PSS

• CKM_SHA512_RSA_PKCS_PSS

• CKM_ECDSA – 仅限单部分操作。

• CKM_ECDSA_SHA1

• CKM_ECDSA_SHA224

• CKM_ECDSA_SHA256

• CKM_ECDSA_SHA384

• CKM_ECDSA_SHA512

• CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN³— 生成 ML-DSA 密钥对。

• CKM_CLOUDHSM_ML_DSA³— 纯粹的 ML-DSA 签名和验证。

• CKM_CLOUDHSM_EXT_MU_ML_DSA³— 使用外部 mu 进行 ML-DSA 签名和验证。

• CKM_CLOUDHSM_EDDSA^6，7— 使用空参数 (PureEdDSA)，仅限单部分操作。

HMAC

• CKM_SHA_1_HMAC²

• CKM_SHA224_HMAC²

• CKM_SHA256_HMAC²

• CKM_SHA384_HMAC²

• CKM_SHA512_HMAC²

CMAC

• CKM_AES_CMAC

• CKM_SHA_1

• CKM_SHA224

• CKM_SHA256

• CKM_SHA384

• CKM_SHA512

• CKM_RSA_X_509

• CKM_RSA_PKCS – 仅限单部分操作。脚注 5 中列出了即将进行的更改。

• CKM_RSA_PKCS_OAEP – 仅限单部分操作。

• CKM_AES_ECB

• CKM_AES_CTR

• CKM_AES_CBC

• CKM_AES_CBC_PAD

• CKM_DES3_CBC – 即将在 5 脚注中列出的更改。

• CKM_DES3_ECB – 即将在 5 脚注中列出的更改。

• CKM_DES3_CBC_PAD – 即将在 5 脚注中列出的更改。

• CKM_AES_GCM ^{1, 2}

• CKM_CLOUDHSM_AES_GCM³

• CKM_SP800_108_COUNTER_KDF

• CKM_ECDH1_DERIVE – 支持使用以下供应商定义的 KDF 类型派生 ECDH 密钥⁶：

  • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA1_KDF-带有 SHA1 的 X9.63 KDF ⁸

  • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA224_KDF-带有 SHA224 的 X9.63 KDF ⁸

  • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA256_KDF-带有 SHA256 的 X9.63 KDF ⁸

  • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA384_KDF-带有 SHA384 的 X9.63 KDF ⁸

  • CKD_CLOUDHSM_X963_SHA512_KDF-带有 SHA512 的 X9.63 KDF ⁸

• CKM_RSA_PKCS – 仅限单部分操作。脚注 5 中列出了即将进行的更改。

• CKM_RSA_PKCS_OAEP⁴

• CKM_AES_GCM^{1, 3}

• CKM_CLOUDHSM_AES_GCM³

• CKM_RSA_AES_KEY_WRAP

• CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_NO_PAD³

• CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_PKCS5_PAD³

• CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_ZERO_PAD³

• [1] 执行 AES-GCM 加密时，HSM 不接受来自应用程序的初始化向量 (IV) 数据。您必须使用其生成的 IV。HSM 提供的 12 字节 IV 将写入您提供的 CK_GCM_PARAMS 参数结构的 pIV 元素所指向的内存参考。为防止用户混淆，1.1.1 及更高版本中的 PKCS #11 SDK 确保 PiV 在初始化加密时指向已归零的缓冲区。 AES-GCM

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• [2] 使用以下任何机制对数据进行操作时，如果数据缓冲区超出最大数据大小，则操作会导致错误。对此机制，所有数据处理均应在 HSM 内发生。有关每种机制的最大数据大小集的信息，请参阅 每种机制的最大数据大小。

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• [3] Vendor-defined 机制。为了使用 CloudHSM 供应商定义的机制，PKCS #11 应用程序必须在编译过程中包含 /opt/cloudhsm/include/pkcs11/pkcs11t.h。

  CKM_CLOUDHSM_AES_GCM：这种专有机制是标准 CKM_AES_GCM 的编程更安全的替代方案。它将 HSM 生成的 IV 附加到密文，而不是将其写回密码初始化期间提供的 CK_GCM_PARAMS 结构中。您可以将此机制与 C_Encrypt、C_WrapKey、C_Decrypt 和 C_UnwrapKey 函数一起使用。使用此机制时，CK_GCM_PARAMS 结构中的 pIV 变量必须设置为 NULL。将此机制与 C_Decrypt 和 C_UnwrapKey 一起使用时，IV 预计会被放在正在解开包装的密文之前。

  CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_PKCS5_PAD：带 PKCS #5 填充的 AES 密钥包装。

  CKM_CLOUDHSM_AES_KEY_WRAP_ZERO_PAD：零填充的 AES 密钥包装。

  CKM_CLOUDHSM_ML_DSA_KEY_PAIR_GEN：生成密 ML-DSA 钥对。使用CKA_CLOUDHSM_PARAMETER_SET属性（类型CK_CLOUDHSM_ML_DSA_PARAMETER_SET_TYPE）指定参数集。有效值：CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_44、CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_65、CKP_CLOUDHSM_ML_DSA_87。

  CKM_CLOUDHSM_ML_DSA: 纯粹的 ML-DSA 签名和验证。使用 ML-DSA 密钥对签署或验证原始数据。

  CKM_CLOUDHSM_EXT_MU_ML_DSA: 使用外部 mu 进行 ML-DSA 签名和验证。对已预处理为外部 mu 值的数据进行签名或验证。

  CKM_CLOUDHSM_EDDSA: eDDSA 签名机制。使用空参数时： PureEdDSA (Ed25519)，仅限单部分，最大 16,000 字节。带有 CK_EDDSA_PARAMS (phFlag = CK_TRUE,ulContextDataLen = 0): ed25519pH，单部分和多部件，没有尺寸限制。该CK_EDDSA_PARAMS结构遵循 PKCS #11 v3.0 规范。

• [4] 以下 CK_MECHANISM_TYPE 和 CK_RSA_PKCS_MGF_TYPE 出于 CKM_RSA_PKCS_OAEP 作为 CK_RSA_PKCS_OAEP_PARAMS 受到支持：

  • 使用 CKG_MGF1_SHA1 的 CKM_SHA_1

  • 使用 CKG_MGF1_SHA224 的 CKM_SHA224

  • 使用 CKG_MGF1_SHA256 的 CKM_SHA256

  • 使用 CKM_MGF1_SHA384 的 CKM_SHA384

  • 使用 CKM_MGF1_SHA512 的 CKM_SHA512

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• [5] 根据 NIST 指导，2023 年以后处于 FIPS 模式的集群不允许这样做。对于处于非 FIPS 模式的集群，2023 年之后仍然允许。有关详细信息，请参阅FIPS 140 合规：2024 年机制弃用。

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• [6] 供应商定义的类型。为了使用 CloudHSM 供应商定义的类型，PKCS #11 应用程序必须在编译过程中包含 cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h。对于基于 Linux 的平台，可以在 /opt/cloudhsm/include/pkcs11/cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h 中找到，对于基于 Windows 的平台，可以在 C:\Program Files\Amazon\CloudHSM\include\pkcs11\cloudhsm_pkcs11_vendor_defs.h 中找到

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• [7] 仅支持非 FIPS 模式下的 hsm2m.medium 实例。

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• [8] 密钥推导函数 (KDF) 在 NIST 特别出版物 800-56A 修订版 3 中进行了规定。

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