Network Working Group                                           J. Arkko
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Category: Standards Track                                    F. Lindholm
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                                                       Ericsson Research
                                                             August 2004
                   MIKEY: Multimedia Internet KEYing

Status of this Memo


This document specifies an Internet standards track protocol for the Internet community, and requests discussion and suggestions for improvements. Please refer to the current edition of the "Internet Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state and status of this protocol. Distribution of this memo is unlimited.

この文書は、インターネットコミュニティのためのインターネット標準トラックプロトコルを指定し、改善のための議論と提案を要求します。このプロトコルの標準化状態と状態への「インターネット公式プロトコル標準」(STD 1)の最新版を参照してください。このメモの配布は無制限です。

Copyright Notice


Copyright (C) The Internet Society (2004).




This document describes a key management scheme that can be used for real-time applications (both for peer-to-peer communication and group communication). In particular, its use to support the Secure Real-time Transport Protocol is described in detail.


Security protocols for real-time multimedia applications have started to appear. This has brought forward the need for a key management solution to support these protocols.


Table of Contents


   1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
       1.1.  Existing Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
       1.2.  Notational Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
       1.3.  Definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
       1.4.  Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
       1.5.  Outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
   2.  Basic Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
       2.1.  Scenarios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
       2.2.  Design Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
       2.3.  System Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
       2.4.  Relation to GKMARCH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
   3.  Basic Key Transport and Exchange Methods . . . . . . . . . . . 10
       3.1.  Pre-shared Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
       3.2.  Public-Key Encryption. . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
       3.3.  Diffie-Hellman Key Exchange. . . . . . . . . . . . . . . 14
   4.  Selected Key Management Functions. . . . . . . . . . . . . . . 15
       4.1.  Key Calculation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
             4.1.1.  Assumptions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
             4.1.2.  Default PRF Description. . . . . . . . . . . . . 17
             4.1.3.  Generating keys from TGK . . . . . . . . . . . . 18
             4.1.4.  Generating keys for MIKEY Messages from
                     an Envelope/Pre-Shared Key . . . . . . . . . . . 19
       4.2 Pre-defined Transforms and Timestamp Formats . . . . . . . 19
             4.2.1.  Hash Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
             4.2.2.  Pseudo-Random Number Generator and PRF . . . . . 20
             4.2.3.  Key Data Transport Encryption. . . . . . . . . . 20
             4.2.4.  MAC and Verification Message Function. . . . . . 21
             4.2.5.  Envelope Key Encryption. . . . . . . . . . . . . 21
             4.2.6.  Digital Signatures . . . . . . . . . . . . . . . 21
             4.2.7.  Diffie-Hellman Groups. . . . . . . . . . . . . . 21
             4.2.8.  Timestamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
             4.2.9.  Adding New Parameters to MIKEY . . . . . . . . . 22
       4.3.  Certificates, Policies and Authorization . . . . . . . . 22
             4.3.1.  Certificate Handling . . . . . . . . . . . . . . 22
             4.3.2.  Authorization. . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
             4.3.3.  Data Policies. . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
       4.4.  Retrieving the Data SA . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
       4.5.  TGK Re-Keying and CSB Updating . . . . . . . . . . . . . 25
   5.  Behavior and Message Handling. . . . . . . . . . . . . . . . . 26
       5.1.  General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
             5.1.1.  Capability Discovery . . . . . . . . . . . . . . 26
             5.1.2.  Error Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
       5.2.  Creating a Message . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
       5.3.  Parsing a Message. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
       5.4.  Replay Handling and Timestamp Usage. . . . . . . . . . . 30
   6.  Payload Encoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
       6.1.  Common Header Payload (HDR). . . . . . . . . . . . . . . 32
             6.1.1.  SRTP ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
       6.2.  Key Data Transport Payload (KEMAC) . . . . . . . . . . . 36
       6.3.  Envelope Data Payload (PKE). . . . . . . . . . . . . . . 37
       6.4.  DH Data Payload (DH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
       6.5.  Signature Payload (SIGN) . . . . . . . . . . . . . . . . 39
       6.6.  Timestamp Payload (T). . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
       6.7.  ID Payload (ID) / Certificate Payload (CERT) . . . . . . 40
       6.8.  Cert Hash Payload (CHASH). . . . . . . . . . . . . . . . 41
       6.9.  Ver msg payload (V). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
       6.10. Security Policy Payload (SP) . . . . . . . . . . . . . . 42
             6.10.1. SRTP Policy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
       6.11. RAND Payload (RAND). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
       6.12. Error Payload (ERR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
       6.13. Key Data Sub-Payload . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
       6.14. Key Validity Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
       6.15. General Extension Payload. . . . . . . . . . . . . . . . 50
   7.  Transport Protocols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
   8.  Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
       8.1.  Simple One-to-Many . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
       8.2.  Small-Size Interactive Group . . . . . . . . . . . . . . 51
   9.  Security Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
       9.1.  General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
       9.2.  Key Lifetime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
       9.3.  Timestamps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
       9.4.  Identity Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
       9.5.  Denial of Service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
       9.6.  Session Establishment. . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
   10. IANA Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
       10.1. MIME Registration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
   11. Acknowledgments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
   12. References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
       12.1. Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
       12.2. Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
   Appendix A. - MIKEY - SRTP Relation. . . . . . . . . . . . . . . . 63
   Author's Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
   Full Copyright Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
1. Introduction
1. はじめに

There has recently been work to define a security protocol for the protection of real-time applications running over RTP, [SRTP]. However, a security protocol needs a key management solution to exchange keys and related security parameters. There are some fundamental properties that such a key management scheme has to fulfill to serve streaming and real-time applications (such as unicast and multicast), particularly in heterogeneous (mix of wired and wireless) networks.


This document describes a key management solution that addresses multimedia scenarios (e.g., SIP [SIP] calls and RTSP [RTSP] sessions). The focus is on how to set up key management for secure multimedia sessions such that requirements in a heterogeneous environment are fulfilled.

この文書は、マルチメディアシナリオ(例えば、SIP [SIP]コールとRTSP [RTSP]セッション)アドレス鍵管理ソリューションを記述する。焦点は、異機種環境での要件が満たされていることを、このようなセキュアなマルチメディアセッションのための鍵管理を設定する方法です。

1.1. Existing Solutions
1.1. 既存のソリューション

There is work done in the IETF to develop key management schemes. For example, IKE [IKE] is a widely accepted unicast scheme for IPsec, and the MSEC WG is developing other schemes to address group communication [GDOI, GSAKMP]. However, for reasons discussed below, there is a need for a scheme with lower latency, suitable for demanding cases such as real-time data over heterogeneous networks and small interactive groups.

鍵管理スキームを開発するIETFで行われた作業があります。例えば、IKE [IKE]はIPsecのための広く受け入れられているユニキャスト方式であり、そしてMSEC WGは、グループ通信[GDOI、GSAKMP]を対処するための他のスキームを開発しています。しかし、以下に説明する理由のために、異種ネットワーク及び小インタラクティブグループにわたって、リアルタイムデータとしてケースを要求するのに適した低いレイテンシ方式が必要とされています。

An option in some cases might be to use [SDP], as SDP defines one field to transport keys, the "k=" field. However, this field cannot be used for more general key management purposes, as it cannot be extended from the current definition.

SDPは、キー、「K =」フィールドを輸送する一つのフィールドを定義するように、いくつかの場合にはオプションは、[SDP]を使用するかもしれません。それは現在の定義から拡張することはできませんしかし、この分野では、より一般的な鍵管理の目的で使用することはできません。

1.2. Notational Conventions
1.2. 表記規則

The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in BCP 14, RFC 2119 [RFC2119].

この文書のキーワード "MUST"、 "MUST NOT"、 "REQUIRED"、、、、 "べきではない" "べきである" "ないもの" "ものとし"、 "推奨"、 "MAY"、および "OPTIONAL" はありますBCP 14、RFC 2119 [RFC2119]に記載されているように解釈されます。

1.3. Definitions
1.3. 定義

(Data) Security Protocol: the security protocol used to protect the actual data traffic. Examples of security protocols are IPsec and SRTP.


Data Security Association (Data SA): information for the security protocol, including a TEK and a set of parameters/policies.


Crypto Session (CS): uni- or bi-directional data stream(s), protected by a single instance of a security protocol. For example, when SRTP is used, the Crypto Session will often contain two streams, an RTP stream and the corresponding RTCP, which are both protected by a single SRTP Cryptographic Context, i.e., they share key data and the bulk of security parameters in the SRTP Cryptographic Context (default behavior in [SRTP]). In the case of IPsec, a Crypto Session would represent an instantiation of an IPsec SA. A Crypto Session can be viewed as a Data SA (as defined in [GKMARCH]) and could therefore be mapped to other security protocols if necessary.

暗号化セッション(CS):ユニ又は双方向データストリーム(S)、セキュリティプロトコルの単一のインスタンスによって保護。例えば、SRTPが使用される場合、暗号化セッションは、多くの場合、両方の単SRTP暗号コンテキストによって保護された2つのストリーム、RTPストリームおよび対応するRTCPを含むであろう、すなわち、それらは、キーデータとのセキュリティパラメータの大部分を共有しますSRTP暗号コンテキスト([SRTP]のデフォルトの動作)。 IPsecの場合には、暗号化セッションは、IPsec SAのインスタンスを表すことになります。暗号化セッションデータSAとみなすことができる([GKMARCH]で定義されるように)、必要に応じて、したがって、他のセキュリティプロトコルにマッピングすることができます。

Crypto Session Bundle (CSB): collection of one or more Crypto Sessions, which can have common TGKs (see below) and security parameters.


Crypto Session ID: unique identifier for the CS within a CSB.


Crypto Session Bundle ID (CSB ID): unique identifier for the CSB.

暗号化セッションバンドルID(CSB ID):CSBの一意の識別子。

TEK Generation Key (TGK): a bit-string agreed upon by two or more parties, associated with CSB. From the TGK, Traffic-encrypting Keys can then be generated without needing further communication.

TEK世代キー(TGK)は:ビット列は、CSBに関連する2つの以上の当事者によって合意されました。 TGKからは、トラフィック暗号化キーは、さらなる通信を必要とせずに生成することができます。

Traffic-Encrypting Key (TEK): the key used by the security protocol to protect the CS (this key may be used directly by the security protocol or may be used to derive further keys depending on the security protocol). The TEKs are derived from the CSB's TGK.

トラフィック暗号化キー(TEK):CSを保護するためのセキュリティプロトコルで使用されるキーは、(このキーは、セキュリティプロトコルで直接使用することができるか、セキュリティプロトコルに応じて、さらに鍵を導出するために使用することができます)。 TEKは、CSBのTGKから派生しています。

TGK re-keying: the process of re-negotiating/updating the TGK (and consequently future TEK(s)).

TGK再キーイング:再交渉/ TGKを更新する(その結果、将来のTEK(S))のプロセス。

Initiator: the initiator of the key management protocol, not necessarily the initiator of the communication.


Responder: the responder in the key management protocol.


Salting key: a random or pseudo-random (see [RAND, HAC]) string used to protect against some off-line pre-computation attacks on the underlying security protocol.


PRF(k,x): a keyed pseudo-random function (see [HAC]). E(k,m): encryption of m with the key k. PKx: the public key of x [] an optional piece of information {} denotes zero or more occurrences || concatenation | OR (selection operator) ^ exponentiation XOR exclusive or

PRF(K、X):キー付き疑似ランダム関数([HAC]参照)。 E(K、M):鍵KとMの暗号化。 PKX:Xの公開鍵[]情報の任意部分は{}ゼロ以上の出現を意味||連結| OR(選択演算子)^累乗XOR排他的論理和

Bit and byte ordering: throughout the document bits and bytes are indexed, as usual, from left to right, with the leftmost bits/bytes being the most significant.


1.4. Abbreviations
1.4. 略語

AES Advanced Encryption Standard CM Counter Mode (as defined in [SRTP]) CS Crypto Session CSB Crypto Session Bundle DH Diffie-Hellman DoS Denial of Service MAC Message Authentication Code MIKEY Multimedia Internet KEYing PK Public-Key PSK Pre-Shared key RTP Real-time Transport Protocol RTSP Real Time Streaming Protocol SDP Session Description Protocol SIP Session Initiation Protocol SRTP Secure RTP TEK Traffic-encrypting key TGK TEK Generation Key

AESのAdvanced Encryption Standard CMカウンタモード([SRTP]で定義される)CS暗号化セッションサービスのCSB暗号化セッションバンドルDHのDiffie-HellmanのDoS攻撃拒否MACメッセージ認証コードMIKEYマルチメディア、インターネットイングPK公開鍵PSK事前共有キーRTP実時間トランスポートプロトコルRTSPリアルタイムストリーミングプロトコルSDPセッション記述プロトコルSIPセッション開始プロトコルSRTPセキュアRTP TEKトラフィック暗号化キーTGK TEK世代キー

1.5. Outline
1.5. 概要

Section 2 describes the basic scenarios and the design goals for which MIKEY is intended. It also gives a brief overview of the entire solution and its relation to the group key management architecture [GKMARCH].


The basic key transport/exchange mechanisms are explained in detail in Section 3. The key derivation, and other general key management procedures are described in Section 4.


Section 5 describes the expected behavior of the involved parties. This also includes message creation and parsing.


All definitions of the payloads in MIKEY are described in Section 6.


Section 7 deals with transport considerations, while Section 8 focuses on how MIKEY is used in group scenarios.


The Security Considerations section (Section 9), gives a deeper explanation of important security related topics.

Security Considerations部(第9節)、重要なセキュリティ関連のトピックのより深い説明を与えます。

2. Basic Overview
2.1. Scenarios
2.1. シナリオ

MIKEY is mainly intended to be used for peer-to-peer, simple one-to-many, and small-size (interactive) groups. One of the main multimedia scenarios considered when designing MIKEY has been the conversational multimedia scenario, where users may interact and communicate in real-time. In these scenarios it can be expected that peers set up multimedia sessions between each other, where a multimedia session may consist of one or more secured multimedia streams (e.g., SRTP streams).

MIKEYは、主にピア・ツー・ピア、一対多、および小型の単純な(対話型)グループのために使用されることが意図されます。 MIKEYを設計する際に考慮主なマルチメディアシナリオの一つは、ユーザーがリアルタイムで対話し、通信することができる会話のマルチメディアシナリオ、となっています。これらのシナリオでは、ピアは、マルチメディアセッションは、1つ以上の保護されたマルチメディアストリーム(例えば、SRTPストリーム)から構成することができる場合に、互いの間のマルチメディアセッションをセットアップすることが期待できます。

   peer-to-peer/         many-to-many           many-to-many
    simple one-to-many           (distributed)          (centralized)
              ++++        ++++          ++++     ++++           ++++
              |. |        |A |          |B |     |A |----   ----|B |
            --| ++++      |  |----------|  |     |  |    \ /    |  |
   ++++    /  ++|. |      ++++          ++++     ++++    (S)    ++++
   |A |---------| ++++       \          /                 |
   |  |    \    ++|B |        \        /                  |
   ++++     \-----|  |         \ ++++ /                  ++++
                  ++++          \|C |/                   |C |
                                 |  |                    |  |
                                 ++++                    ++++

Figure 2.1: Examples of the four scenarios: peer-to-peer, simple one-to-many, many-to-many without a centralized server (also denoted as small interactive group), and many-to-many with a centralized server.


We identify in the following some typical scenarios which involve the multimedia applications we are dealing with (see also Figure 2.1).


a) peer-to-peer (unicast), e.g., a SIP-based [SIP] call between two parties, where it may be desirable that the security is either set up by mutual agreement or that each party sets up the security for its own outgoing streams.


b) simple one-to-many (multicast), e.g., real-time presentations, where the sender is in charge of setting up the security.


c) many-to-many, without a centralized control unit, e.g., for small-size interactive groups where each party may set up the security for its own outgoing media. Two basic models may be used here. In the first model, the Initiator of the group acts as the group server (and is the only one authorized to include new members). In the second model, authorization information to include new members can be delegated to other participants.


d) many-to-many, with a centralized control unit, e.g., for larger groups with some kind of Group Controller that sets up the security.


The key management solutions may be different in the above scenarios. When designing MIKEY, the main focus has been on case a, b, and c. For scenario c, only the first model is covered by this document.

鍵管理ソリューションは、上記のシナリオでも異なっていてもよいです。 MIKEYを設計する際に、主な焦点は、ケースA、B、及びCにされています。シナリオCの、唯一の最初のモデルは、このドキュメントで覆われています。

2.2. Design Goals
2.2. 設計目標

The key management protocol is designed to have the following characteristics:


* End-to-end security. Only the participants involved in the communication have access to the generated key(s).


* Simplicity.


* Efficiency. Designed to have: - low bandwidth consumption, - low computational workload, - small code size, and - minimal number of roundtrips.

* 効率。持つように設計されている: - 低帯域幅の消費量、 - 低い計算ワークロード、 - 小さなコードサイズ、および - 往復の最小数。

* Tunneling. Possibility to "tunnel"/integrate MIKEY in session establishment protocols (e.g., SDP and RTSP).

*トンネル。 「トンネル」/セッション確立プロトコル(例えば、SDPとRTSP)でMIKEYを統合する可能性。

* Independence from any specific security functionality of the underlying transport.


2.3. System Overview
2.3. システムの概要

One objective of MIKEY is to produce a Data SA for the security protocol, including a traffic-encrypting key (TEK), which is derived from a TEK Generation Key (TGK), and used as input for the security protocol.


MIKEY supports the possibility of establishing keys and parameters for more than one security protocol (or for several instances of the same security protocol) at the same time. The concept of Crypto Session Bundle (CSB) is used to denote a collection of one or more Crypto Sessions that can have common TGK and security parameters, but which obtain distinct TEKs from MIKEY.


The procedure of setting up a CSB and creating a TEK (and Data SA), is done in accordance with Figure 2.2:


1. A set of security parameters and TGK(s) are agreed upon for the Crypto Session Bundle (this is done by one of the three alternative key transport/exchange mechanisms, see Section 3).


2. The TGK(s) is used to derive (in a cryptographically secure way) a TEK for each Crypto Session.

2. TGK(s)は(暗号的に安全な方法で)各暗号化セッションのためのTEKを導出するために使用されます。

3. The TEK, together with the security protocol parameters, represent the Data SA, which is used as the input to the security protocol.

3. TEKは、一緒になって、セキュリティプロトコルパラメータと、セキュリティプロトコルへの入力として使用されるデータSAを表します。

        |       CSB       |
        |  Key transport  |                      (see Section 3)
        |    /exchange    |
                 |      :
                 | TGK  :
                 v      :
           +----------+ :
   CS ID ->|   TEK    | : Security protocol      (see Section 4)
           |derivation| : parameters (policies)
           +----------+ :
              TEK |     :
                  v     v
                  Data SA
           |  Crypto Session   |
           |(Security Protocol)|

Figure 2.2: Overview of MIKEY key management procedure.


The security protocol can then either use the TEK directly, or, if supported, derive further session keys from the TEK (e.g., see SRTP [SRTP]). It is however up to the security protocol to define how the TEK is used.

セキュリティプロトコルは、直接TEKを使用するか、またはサポートされている場合、TEKからさらにセッションキーを導出するか(例えば、SRTP [SRTP]を参照)。しかしTEKを使用する方法を定義するセキュリティプロトコル次第です。

MIKEY can be used to update TEKs and the Crypto Sessions in a current Crypto Session Bundle (see Section 4.5). This is done by executing the transport/exchange phase once again to obtain a new TGK (and consequently derive new TEKs) or to update some other specific CS parameters.


2.4. Relation to GKMARCH
2.4. GKMARCHとの関係

The Group key management architecture (GKMARCH) [GKMARCH] describes a general architecture for group key management protocols. MIKEY is a part of this architecture, and can be used as a so-called Registration protocol. The main entities involved in the architecture are the group controller/key server (GCKS), the receiver(s), and the sender(s).

グループ鍵管理アーキテクチャ(GKMARCH)は[GKMARCH]グループ鍵管理プロトコルのための一般的なアーキテクチャを説明しています。 MIKEYは、このアーキテクチャの一部であり、いわゆる登録プロトコルとして使用することができます。アーキテクチャに関与する主エンティティは、グループコントローラ/鍵サーバ(GCKS)、受信機(複数可)、及び送信側(S)です。

In MIKEY, the sender could act as GCKS and push keys down to the receiver(s).


Note that, for example, in a SIP-initiated call, the sender may also be a receiver. As MIKEY addresses small interactive groups, a member may dynamically change between being a sender and receiver (or being both simultaneously).

例えば、SIPが開始するコールで、送信者は、受信機であってもよいことに留意されたいです。 MIKEY小さなインタラクティブグループをアドレスとして、メンバーが動的送信者と受信者である(または両方同時にである)との間で変化してもよいです。

3. Basic Key Transport and Exchange Methods

The following sub-sections define three different methods of transporting/establishing a TGK: with the use of a pre-shared key, public-key encryption, and Diffie-Hellman (DH) key exchange. In the following, we assume unicast communication for simplicity. In addition to the TGK, a random "nonce", denoted RAND, is also transported. In all three cases, the TGK and RAND values are then used to derive TEKs as described in Section 4.1.3. A timestamp is also sent to avoid replay attacks (see Section 5.4).

事前共有鍵、公開鍵暗号化、ディフィー・ヘルマン(DH)鍵交換を使用して、次のサブセクションでは、TGKを確立/輸送の3つの異なる方法を定義します。以下では、簡単のためにユニキャスト通信を前提としています。 TGK、ランダム「ナンス」に加えて、さらに搬送され、RANDを表します。セクション4.1.3に記載したように3つのすべての場合において、TGK及びRAND値は、その後のTEKを導出するために使用されます。タイムスタンプはまた、リプレイ攻撃を(5.4節を参照)を避けるために送信されます。

The pre-shared key method and the public-key method are both based on key transport mechanisms, where the actual TGK is pushed (securely) to the recipient(s). In the Diffie-Hellman method, the actual TGK is instead derived from the Diffie-Hellman values exchanged between the peers.


The pre-shared case is, by far, the most efficient way to handle the key transport due to the use of symmetric cryptography only. This approach also has the advantage that only a small amount of data has to be exchanged. Of course, the problematic issue is scalability as it is not always feasible to share individual keys with a large group of peers. Therefore, this case mainly addresses scenarios such as server-to-client and also those cases where the public-key modes have already been used, thus allowing for the "cache" of a symmetric key (see below and Section 3.2).


Public-key cryptography can be used to create a scalable system. A disadvantage with this approach is that it is more resource consuming than the pre-shared key approach. Another disadvantage is that in most cases, a PKI (Public Key Infrastructure) is needed to handle the distribution of public keys. Of course, it is possible to use public keys as pre-shared keys (e.g., by using self-signed certificates). It should also be noted that, as mentioned above, this method may be used to establish a "cached" symmetric key that later can be used to establish subsequent TGKs by using the pre-shared key method (hence, the subsequent request can be executed more efficiently).


In general, the Diffie-Hellman (DH) key agreement method has a higher resource consumption (both computationally and in bandwidth) than the previous ones, and needs certificates as in the public-key case. However, it has the advantage of providing perfect forward secrecy (PFS) and flexibility by allowing implementation in several different finite groups.


Note that by using the DH method, the two involved parties will generate a unique unpredictable random key. Therefore, it is not possible to use this DH method to establish a group TEK (as the different parties in the group would end up with different TEKs). It is not the intention of the DH method to work in this scenario, but to be a good alternative in the special peer-to-peer case.


The following general notation is used:


HDR: The general MIKEY header, which includes MIKEY CSB related data (e.g., CSB ID) and information mapping to the specific security protocol used. See Section 6.1 for payload definition.

HDR:使用される特定のセキュリティプロトコルにMIKEY CSBに関するデータ(例えば、CSB ID)と、情報のマッピングを含む一般MIKEYヘッダー。ペイロード定義については、セクション6.1を参照してください。

T: The timestamp, used mainly to prevent replay attacks. See Section 6.6 for payload definition and also Section 5.4 for other timestamp related information.


IDx: The identity of entity x (IDi=Initiator, IDr=Responder). See Section 6.7 for payload definition.

IDX:エンティティXのID(IDiを=イニシエータ、IDR =レスポンダ)。ペイロード定義については、セクション6.7を参照してください。

RAND: Random/pseudo-random byte-string, which is always included in the first message from the Initiator. RAND is used as a freshness value for the key generation. It is not included in update messages of a CSB. See Section 6.11 for payload definition. For randomness recommendations for security, see [RAND].

RAND:常にイニシエータからの最初のメッセージに含まれているランダム/擬似ランダムバイト列、。 RANDは、鍵生成のための鮮度値として使用されます。それは、CSBの更新メッセージに含まれていません。ペイロード定義については、セクション6.11を参照してください。セキュリティのためのランダムの推奨事項については、[RAND]を参照してください。

SP: The security policies for the data security protocol. See Section 6.10 for payload definition.


3.1. Pre-shared key
3.1. 事前共有鍵

In this method, the pre-shared secret key, s, is used to derive key material for both the encryption (encr_key) and the integrity protection (auth_key) of the MIKEY messages, as described in Section 4.1.4. The encryption and authentication transforms are described in Section 4.2.


Initiator Responder


      I_MESSAGE =
      HDR, T, RAND, [IDi],[IDr],
           {SP}, KEMAC                --->
                                                  R_MESSAGE =
                                     [<---]       HDR, T, [IDr], V

The main objective of the Initiator's message (I_MESSAGE) is to transport one or more TGKs (carried into KEMAC) and a set of security parameters (SPs) to the Responder in a secure manner. As the verification message from the Responder is optional, the Initiator indicates in the HDR whether it requires a verification message or not from the Responder.


KEMAC = E(encr_key, {TGK}) || MAC

KEMAC = E(encr_key、{} TGK)||マック

The KEMAC payload contains a set of encrypted sub-payloads and a MAC. Each sub-payload includes a TGK randomly and independently chosen by the Initiator (and other possible related parameters, e.g., the key lifetime). The MAC is a Message Authentication Code covering the entire MIKEY message using the authentication key, auth_key. See Section 6.2 for payload definition and Section 5.2 for an exact definition of the MAC calculation.

KEMACペイロードは暗号化されたサブペイロードとMACのセットが含まれています。各サブペイロードは、ランダムにかつ独立して開始剤(および他の可能な関連パラメータ、例えば、キー寿命)によって選択されたTGKを含みます。 MACは、メッセージ認証コードは、認証キー、AUTH_KEYを使用して全体MIKEYメッセージを覆っています。 MAC計算の正確な定義のためのペイロードの定義については、セクション6.2および5.2節を参照してください。

The main objective of the verification message from the Responder is to obtain mutual authentication. The verification message, V, is a MAC computed over the Responder's entire message, the timestamp (the same as the one that was included in the Initiator's message), and the two parties identities, using the authentication key. See also Section 5.2 for the exact definition of the Verification MAC calculation and Section 6.9 for payload definition.


The ID fields SHOULD be included, but they MAY be left out when it can be expected that the peer already knows the other party's ID (otherwise it cannot look up the pre-shared key). For example, this could be the case if the ID is extracted from SIP.


It is MANDATORY to implement this method.


3.2. Public-key encryption
3.2. 公開鍵暗号

Initiator Responder


   HDR, T, RAND, [IDi|CERTi], [IDr], {SP},
       KEMAC, [CHASH], PKE, SIGNi         --->
                                                   R_MESSAGE =
                                         [<---]    HDR, T, [IDr], V

As in the previous case, the main objective of the Initiator's message is to transport one or more TGKs and a set of security parameters to the Responder in a secure manner. This is done using an envelope approach where the TGKs are encrypted (and integrity protected) with keys derived from a randomly/pseudo-randomly chosen "envelope key". The envelope key is sent to the Responder encrypted with the public key of the Responder.


The PKE contains the encrypted envelope key: PKE = E(PKr, env_key). It is encrypted using the Responder's public key (PKr). If the Responder possesses several public keys, the Initiator can indicate the key used in the CHASH payload (see Section 6.8).

PKE = E(PKR、env_key):PKEは暗号化されたエンベロープキーが含まれています。これは、レスポンダの公開鍵(PKR)を使用して暗号化されています。 Responderが複数の公開鍵を持っている場合、イニシエータはCHASHペイロードに使用されるキーを示すことができます(6.8節を参照してください)。

The KEMAC contains a set of encrypted sub-payloads and a MAC:


KEMAC = E(encr_key, IDi || {TGK}) || MAC

KEMAC = E(encr_key、IDI || {TGK})||マック

The first payload (IDi) in KEMAC is the identity of the Initiator (not a certificate, but generally the same ID as the one specified in the certificate). Each of the following payloads (TGK) includes a TGK randomly and independently chosen by the Initiator (and possible other related parameters, e.g., the key lifetime). The encrypted part is then followed by a MAC, which is calculated over the KEMAC payload. The encr_key and the auth_key are derived from the envelope key, env_key, as specified in Section 4.1.4. See also Section 6.2 for payload definition.

KEMACにおける最初のペイロード(IDiとは)イニシエータのアイデンティティ(しない証明書が、一般的に証明書に指定されたものと同じID)です。次ペイロード(TGK)の各々は、ランダムにかつ独立イニシエータ(および可能な他の関連パラメータ、例えば、キー寿命)によって選択されたTGKを含みます。暗号化された部分は、その後KEMACペイロードにわたって計算されたMACが続きます。 encr_keyとAUTH_KEYは、セクション4.1.4で指定された封筒キー、env_key、由来しています。また、ペイロードの定義については、セクション6.2を参照してください。

The SIGNi is a signature covering the entire MIKEY message, using the Initiator's signature key (see also Section 5.2 for the exact definition).


The main objective of the verification message from the Responder is to obtain mutual authentication. As the verification message V from the Responder is optional, the Initiator indicates in the HDR whether it requires a verification message or not from the Responder. V is calculated in the same way as in the pre-shared key mode (see also Section 5.2 for the exact definition). See Section 6.9 for payload definition.

レスポンダからの確認メッセージの主な目的は、相互認証を得ることです。レスポンダから確認メッセージVは任意であるように、イニシエータは、レスポンダから確認メッセージかどうかを必要とするかどうかをHDRに示します。 Vは、(正確な定義についてはセクション5.2を参照)事前共有キーモードと同様に計算されます。ペイロード定義については、セクション6.9を参照してください。

Note that there will be one encrypted IDi and possibly also one unencrypted IDi. The encrypted one is used together with the MAC as a countermeasure for certain man-in-the-middle attacks, while the unencrypted one is always useful for the Responder to immediately identify the Initiator. The encrypted IDi MUST always be verified to be equal with the expected IDi.

1暗号化されたIDiと、おそらくも1暗号化されていないIDiとがあることに注意してください。 Responderがすぐにイニシエータを識別するために暗号化されていない1は常に有用であるが暗号化されたものが、特定のman-in-the-middle攻撃のための対策として、MACと一緒に使用されています。暗号化されたIDiとは、常に期待されるIDiをと同等であることが検証されなければなりません。

It is possible to cache the envelope key, so that it can be used as a pre-shared key. It is not recommended for this key to be cached indefinitely (however it is up to the local policy to decide this). This function may be very convenient during the lifetime of a CSB, if a new crypto session needs to be added (or an expired one removed). Then, the pre-shared key can be used, instead of the public keys (see also Section 4.5). If the Initiator indicates that the envelope key should be cached, the key is at least to be cached during the lifetime of the entire CSB.


The cleartext ID fields and certificate SHOULD be included, but they MAY be left out when it can be expected that the peer already knows the other party's ID, or can obtain the certificate in some other manner. For example, this could be the case if the ID is extracted from SIP.


For certificate handling, authorization, and policies, see Section 4.3.


It is MANDATORY to implement this method.


3.3. Diffie-Hellman key exchange
3.3. Diffie-Hellman鍵交換を

For a fixed, agreed upon, cyclic group, (G,*), we let g denote a generator for this group. Choices for the parameters are given in Section 4.2.7. The other transforms below are described in Section 4.2.


This method creates a DH-key, which is used as the TGK. This method cannot be used to create group keys; it can only be used to create single peer-to-peer keys. It is OPTIONAL to implement this method.


Initiator Responder


   HDR, T, RAND, [IDi|CERTi],[IDr]
        {SP}, DHi, SIGNi           --->
                                              R_MESSAGE =
                                   <---       HDR, T, [IDr|CERTr], IDi,
                                              DHr, DHi, SIGNr

The main objective of the Initiator's message is to, in a secure way, provide the Responder with its DH value (DHi) g^(xi), where xi MUST be randomly/pseudo-randomly and secretly chosen, and a set of security protocol parameters.

xiが無作為/疑似ランダムと密かに選択され、セキュリティプロトコルの設定されなければならない場合、イニシエータのメッセージの主な目的は、安全な方法で、そのDH値(DHI)G ^(XI)とレスポンダを提供することですパラメーター。

The SIGNi is a signature covering the Initiator's MIKEY message, I_MESSAGE, using the Initiator's signature key (see Section 5.2 for the exact definition).


The main objective of the Responder's message is to, in a secure way, provide the Initiator with the Responder's value (DHr) g^(xr), where xr MUST be randomly/pseudo-randomly and secretly chosen. The timestamp that is included in the answer is the same as the one included in the Initiator's message.

レスポンダのメッセージの主な目的は、安全な方法で、XRがランダム/擬似ランダムおよび秘密に選択されなければならないレスポンダの値(DHR)G ^(XR)とイニシエータを提供することです。答えに含まれているタイムスタンプは、イニシエータのメッセージに含まれるものと同じです。

The SIGNr is a signature covering the Responder's MIKEY message, R_MESSAGE, using the Responder's signature key (see Section 5.2 for the exact definition).


The DH group parameters (e.g., the group G, the generator g) are chosen by the Initiator and signaled to the Responder. Both parties calculate the TGK, g^(xi*xr) from the exchanged DH-values.

DHグループのパラメータ(例えば、グループG、ジェネレータg)がイニシエータによって選択され、レスポンダにシグナリングされます。両当事者が交換DH値からTGK、G ^(XIの*のXR)を計算します。

Note that this approach does not require that the Initiator has to possess any of the Responder's certificates before the setup. Instead, it is sufficient that the Responder includes its signing certificate in the response.


The ID fields and certificate SHOULD be included, but they MAY be left out when it can be expected that the peer already knows the other party's ID (or can obtain the certificate in some other manner). For example, this could be the case if the ID is extracted from SIP.


For certificate handling, authorization, and policies, see Section 4.3.


4. Selected Key Management Functions

MIKEY manages symmetric keys in two main ways. First, following key transport or key exchange of TGK(s) (and other parameters) as defined by any of the above three methods, MIKEY maintains a mapping between Data SA identifiers and Data SAs, where the identifiers used depend on the security protocol in question, see Section 4.4. Thus, when the security protocol requests a Data SA, given such a Data SA identifier, an up-to-date Data SA will be obtained. In particular, correct keying material, TEK(s), might need to be derived. The derivation of TEK(s) (and other keying material) is done from a TGK and is described in Section 4.1.3.

MIKEYは、主に2つの方法で対称鍵を管理します。上記3つの方法のいずれかによって定義されるように、まず、キー輸送又はTGKの鍵交換(S)は、以下の(および他のパラメータ)、MIKEYは、Data SA識別子及び使用される識別子は、セキュリティプロトコルに依存するデータのSAとの間のマッピングを維持します質問、4.4節を参照してください。セキュリティプロトコルは、データSAを要求するときにこのように、このようなデータSA識別子が与えられると、最新のデータSAが得られます。具体的には、正しい鍵材料、TEK(単数または複数)は、派生する必要があるかもしれません。 TEK(S)(および他のキーイング材料)の導出はTGKから行われ、セクション4.1.3に記載されています。

Second, for use within MIKEY itself, two key management procedures are needed:


* in the pre-shared case, deriving encryption and authentication key material from a single pre-shared key, and


* in the public key case, deriving similar key material from the transported envelope key.


These two key derivation methods are specified in section 4.1.4.


All the key derivation functionality mentioned above is based on a pseudo-random function, defined next.


4.1. Key Calculation
4.1. 主な計算

In the following, we define a general method (pseudo-random function) to derive one or more keys from a "master" key. This method is used to derive:


* TEKs from a TGK and the RAND value,


* encryption, authentication, or salting key from a pre-shared/ envelope key and the RAND value.


4.1.1. Assumptions
4.1.1. 仮定

We assume that the following parameters are in place:


csb_id : Crypto Session Bundle ID (32-bits unsigned integer) cs_id : the Crypto Session ID (8-bits unsigned integer) RAND : (at least) 128-bit (pseudo-)random bit-string sent by the Initiator in the initial exchange.


The key derivation method has the following input parameters:


inkey : the input key to the derivation function inkey_len : the length in bits of the input key label : a specific label, dependent on the type of the key to be derived, the RAND, and the session IDs outkey_len: desired length in bits of the output key.

INKEY:微分関数inkey_lenへ入力キー:特定のラベル、導出されるキーの種類に依存して、RAND、およびセッションID outkey_len:入力キーラベルのビット長のビットで所望の長さ出力キー。

The key derivation method has the following output:


outkey: the output key of desired length.


4.1.2. Default PRF Description
4.1.2. デフォルトPRF説明

Let HMAC be the SHA-1 based message authentication function, see [HMAC] [SHA-1]. Similarly to [TLS], we define:

[HMAC] [SHA-1]を参照して、HMACは、SHA-1ベースのメッセージ認証関数とします。同様に[TLS]に、我々は定義します。

P (s, label, m) = HMAC (s, A_1 || label) || HMAC (s, A_2 || label) || ... HMAC (s, A_m || label) where

P(S、ラベル、M)= HMAC(S、A_1 ||ラベル)|| HMAC(S、A_2 ||ラベル)|| ... HMAC(S、A_M ||ラベル)ここで、

A_0 = label, A_i = HMAC (s, A_(i-1)) s is a key (defined below) m is a positive integer (also defined below).

A_0 =ラベルは、a_iを= HMAC(S、A_(I-1))sは(以下に定義)キーでmは正の整数(下記に定義)です。

Values of label depend on the case in which the PRF is invoked, and values are specified in the following for the default PRF. Thus, note that other PRFs later added to MIKEY MAY specify different input parameters.


The following procedure describes a pseudo-random function, denoted PRF(inkey,label), based on the above P-function, applied to compute the output key, outkey:


* let n = inkey_len / 256, rounded up to the nearest integer if not already an integer

*、= inkey_len / 256 Nせ既に整数を最も近い整数に切り上げられない場合

* split the inkey into n blocks, inkey = s_1 || ... || s_n, where * all s_i, except possibly s_n, are 256 bits each

* n個のブロックにINKEYを分割し、INKEY = S_1 || ... || S_N、*おそらくS_Nを除くすべてのS_Iは、各256ビットです

* let m = outkey_len / 160, rounded up to the nearest integer if not already an integer

*せM = outkey_len / 160、既に整数を最も近い整数に切り上げられない場合

(The values "256" and "160" equals half the input block-size and full output hash size, respectively, of the SHA-1 hash as part of the P-function.)


Then, the output key, outkey, is obtained as the outkey_len most significant bits of


PRF(inkey, label) = P(s_1, label, m) XOR P(s_2, label, m) XOR ... XOR P(s_n, label, m).

PRF(INKEY、ラベル)= P(S_1、ラベル、M)XOR P(S_2、ラベル、M)XOR ... XOR P(S_N、ラベル、M)。

4.1.3. Generating keys from TGK
4.1.3. TGKからキーを生成します

In the following, we describe how keying material is derived from a TGK, thus assuming that a mapping of the Data SA identifier to the correct TGK has already been done according to Section 4.4.


The key derivation method SHALL be executed using the above PRF with the following input parameters:


inkey : TGK inkey_len : bit length of TGK label : constant || cs_id || csb_id || RAND outkey_len : bit length of the output key.

INKEY:TGK inkey_len:TGKラベルのビット長:定数|| cs_id || csb_id || RAND outkey_len:出力キーのビット長。

The constant part of label depends on the type of key that is to be generated. The constant 0x2AD01C64 is used to generate a TEK from TGK. If the security protocol itself does not support key derivation for authentication and encryption from the TEK, separate authentication and encryption keys MAY be created directly for the security protocol by replacing 0x2AD01C64 with 0x1B5C7973 and 0x15798CEF respectively, and outkey_len by the desired key-length(s) in each case.

ラベルの一定の部分が生成されるキーの種類によって異なります。定数0x2AD01C64はTGKからTEKを生成するために使用されます。セキュリティプロトコル自体はTEKから認証および暗号化のための鍵導出をサポートしていない場合は、別の認証および暗号化キーは、それぞれ0x1B5C7973と0x15798CEFと0x2AD01C64を置き換えることにより、セキュリティプロトコルに直接作成され、所望のキー長(Sによりoutkey_lenれるかもしれません) いずれの場合にも。

A salt key can be derived from the TGK as well, by using the constant 0x39A2C14B. Note that the Key data sub-payload (Section 6.13) can carry a salt. The security protocol in need of the salt key SHALL use the salt key carried in the Key data sub-payload (in the pre-shared and public-key case), when present. If that is not sent, then it is possible to derive the salt key via the key derivation function, as described above.


The table below summarizes the constant values, used to generate keys from a TGK.


   constant    | derived key from the TGK
   0x2AD01C64  | TEK
   0x1B5C7973  | authentication key
   0x15798CEF  | encryption key
   0x39A2C14B  | salting key

Table 4.1.3: Constant values for the derivation of keys from TGK.


Note that these 32-bit constant values (listed in the table above) are taken from the decimal digits of e (i.e., 2.7182...), where each constant consists of nine decimal digits (e.g., the first nine decimal digits 718281828 = 0x2AD01C64). The strings of nine decimal digits are not chosen at random, but as consecutive "chunks" from the decimal digits of e.

例えば、最初の9桁718281828 =(各定数は、9桁から成る場合、(上記の表に記載されている)、これらの32ビット定数値はEの桁から取られることに留意されたい(すなわち、2.7182 ...) 0x2AD01C64)。 9桁の文字列がランダムに選ばれていないが、電子の桁から連続する「チャンク」など。

4.1.4. Generating keys for MIKEY messages from an envelope/pre-shared key

4.1.4. 封筒/事前共有キーからMIKEYメッセージ用の鍵を生成します

This derivation is to form the symmetric encryption key (and salting key) for the encryption of the TGK in the pre-shared key and public key methods. This is also used to derive the symmetric key used for the message authentication code in these messages, and the corresponding verification messages. Hence, this derivation is needed in order to get different keys for the encryption and the MAC (and in the case of the pre-shared key, it will result in fresh key material for each new CSB). The parameters for the default PRF are here:


inkey : the envelope key or the pre-shared key inkey_len : the bit length of inkey label : constant || 0xFF || csb_id || RAND outkey_len : desired bit length of the output key.

INKEY:封筒キーまたは事前共有鍵inkey_len:INKEYラベルのビット長:定数|| 0xFFを|| csb_id || RAND outkey_len:出力キーの所望のビット長。

The constant part of label depends on the type of key that is to be generated from an envelope/pre-shared key, as summarized below.


   constant    | derived key
   0x150533E1  | encryption key
   0x2D22AC75  | authentication key
   0x29B88916  | salt key

Table 4.1.4: Constant values for the derivation of keys from an envelope/pre-shared key.


4.2. Pre-defined Transforms and Timestamp Formats
4.2. 事前定義された変換とタイムスタンプのフォーマット

This section identifies default transforms for MIKEY. It is mandatory to implement and support the following transforms in the respective case. New transforms can be added in the future (see Section 4.2.9 for further guidelines).


4.2.1. Hash functions
4.2.1. ハッシュ関数

In MIKEY, it is MANDATORY to implement SHA-1 as the default hash function.


4.2.2. Pseudo-random number generator and PRF
4.2.2. 擬似乱数生成器とPRF

A cryptographically secure random or pseudo-random number generator MUST be used for the generation of the keying material and nonces, e.g., [BMGL]. However, which one to use is implementation specific (as the choice will not affect the interoperability).


For the key derivations, it is MANDATORY to implement the PRF specified in Section 4.1. Other PRFs MAY be added by writing standard-track RFCs specifying the PRF constructions and their exact use within MIKEY.


4.2.3. Key data transport encryption
4.2.3. キーデータ転送の暗号化

The default and mandatory-to-implement key transport encryption is AES in counter mode, as defined in [SRTP], using a 128-bit key as derived in Section 4.1.4, SRTP_PREFIX_LENGTH set to zero, and using the initialization vector


IV = (S XOR (0x0000 || CSB ID || T)) || 0x0000,

IV =(S XOR(0000 || CSB ID || T))|| 0000、

where S is a 112-bit salting key, also derived as in Section 4.1.4, and where T is the 64-bit timestamp sent by the Initiator.


Note: this restricts the maximum size that can be encrypted to 2^23 bits, which is still enough for all practical purposes [SRTP].

注:これはまだ、すべての実用的な目的の[SRTP]のために十分である2 ^ 23ビットに暗号化することができる最大サイズを制限します。

The NULL encryption algorithm (i.e., no encryption) can be used (but implementation is OPTIONAL). Note that this MUST NOT be used unless the underlying protocols can guarantee security. The main reason for including this is for specific SIP scenarios, where SDP is protected end-to-end. For this scenario, MIKEY MAY be used with the pre-shared key method, the NULL encryption, and NULL authentication algorithm (see Section 4.2.4) while relying on the security of SIP. Use this option with caution!

NULL暗号化アルゴリズム(すなわち、暗号化なし)を使用することができる(ただし、実装はオプションです)。基本的なプロトコルは、セキュリティを保証することができない限り、これを使用してはいけないことに注意してください。これを含めた主な理由は、SDPは、エンドツーエンドの保護されている特定のSIPシナリオのためのものです。 SIPのセキュリティに依存しながら、このシナリオでは、MIKEY(セクション4.2.4を参照)事前共有鍵方式、NULL暗号化、およびNULL認証アルゴリズムと共に使用することができます。このオプションは注意して使用してください!

The AES key wrap function [AESKW] is included as an OPTIONAL implementation method. If the key wrap function is used in the public key method, the NULL MAC is RECOMMENDED to be used, as the key wrap itself will provide integrity of the encrypted content (note though that the NULL MAC SHOULD NOT be used in the pre-shared key case, as the MAC in that case covers the entire message). The 128- bit key and a 64-bit salt, S, are derived in accordance to Section 4.1.4 and the key wrap IV is then set to S.

AES鍵包み機能は[AESKW任意選択の実装方法として含まれます。キーラップ機能は、公開鍵方式で使用されている場合は、キーラップ自体はNULL MACは、事前共有で使用されるべきではないとかかわらず(注暗号化されたコンテンツの完全性を提供しますと、NULL MACは、使用することを推奨しますキーケース、その場合にMAC)がメッセージ全体を覆うように。 128ビットキーと64ビットの塩、S、セクション4.1.4に応じて誘導され、主要な包装IVは、次にSに設定されています

4.2.4. MAC and Verification Message function
4.2.4. MACと検証メッセージ機能

MIKEY uses a 160-bit authentication tag, generated by HMAC with SHA-1 as the MANDATORY implementation method, see [HMAC]. Authentication keys are derived according to Section 4.1.4. Note that the authentication key size SHOULD be equal to the size of the hash function's output (e.g., for HMAC-SHA-1, a 160-bit authentication key is used) [HMAC].

MIKEYは必須実装方法としてSHA-1 HMACによって生成された160ビットの認証タグを使用して、[HMAC]を参照します。認証キーは、セクション4.1.4に従って導出されています。 [HMAC(例えば、HMAC-SHA-1のため、160ビットの認証キーが使用されている)、認証キーサイズは、ハッシュ関数の出力の大きさに等しくなければならないことに留意されたいです。

The NULL authentication algorithm (i.e., no MAC) can be used together with the NULL encryption algorithm (but implementation is OPTIONAL). Note that this MUST NOT be used unless the underlying protocols can guarantee security. The main reason for including this is for specific SIP scenarios, where SDP is protected end-to-end. For this scenario, MIKEY MAY be used with the pre-shared key method and the NULL encryption and authentication algorithm, while relying on the security of SIP. Use this option with caution!

NULL認証アルゴリズム(即ち、なしMAC)は、NULL暗号化アルゴリズムと一緒に使用することができる(ただし、実装はオプションです)。基本的なプロトコルは、セキュリティを保証することができない限り、これを使用してはいけないことに注意してください。これを含めた主な理由は、SDPは、エンドツーエンドの保護されている特定のSIPシナリオのためのものです。 SIPのセキュリティを頼りながら、このシナリオでは、MIKEYは、事前共有鍵方式とNULL暗号化と認証アルゴリズムで使用されるかもしれません。このオプションは注意して使用してください!

4.2.5. Envelope Key encryption
4.2.5. キーの暗号化エンベロープ

The public key encryption algorithm applied is defined by, and dependent on the certificate used. It is MANDATORY to support RSA PKCS#1, v1.5, and it is RECOMMENDED to also support RSA OAEP [PSS].

適用される公開鍵暗号アルゴリズムは以下のように定義し、使用する証明書に依存しています。 RSA PKCS#1、V1.5をサポートするために必須であり、また、RSA OAEP [PSS]をサポートすることをお勧めします。

4.2.6. Digital Signatures
4.2.6. デジタル署名

The signature algorithm applied is defined by, and dependent on the certificate used. It is MANDATORY to support RSA PKCS#1, v1.5, and it is RECOMMENDED to also support RSA PSS [PSS].

適用される署名アルゴリズムは、によって定義され、そして使用される証明書に依存しています。 RSA PKCS#1、V1.5をサポートするために必須であり、また、RSA PSS [PSS]をサポートすることをお勧めします。

4.2.7. Diffie-Hellman Groups
4.2.7. Diffie-Hellmanのグループ

The Diffie-Hellman key exchange, when supported, uses OAKLEY 5 [OAKLEY] as a mandatory implementation. Both OAKLEY 1 and OAKLEY 2 MAY be used (but these are OPTIONAL implementations).

Diffie-Hellman鍵交換は、サポートされている場合、必須の実装としてOAKLEY 5 [OAKLEY]を使用します。 OAKLEY 1及びOAKLEY 2の両方を使用することができる(これらはOPTIONAL実装されています)。

See Section 4.2.9 for the guidelines on specifying a new DH Group to be used within MIKEY.


4.2.8. Timestamps
4.2.8. タイムスタンプ

The timestamp is as defined in NTP [NTP], i.e., a 64-bit number in seconds relative to 0h on 1 January 1900. An implementation MUST be aware of (and take into account) the fact that the counter will overflow approximately every 136th year. It is RECOMMENDED that the time always be specified in UTC.

タイムスタンプは、NTP [NTP]で定義されるように、すなわち、1月1日1900年に実施を0hに比べ秒で64ビットの数が知っておく(と考慮に入れる)しなければならないカウンタは約すべての136番目をオーバーフローするという事実であります年。時間は常にUTCで指定することをお勧めします。

4.2.9. Adding new parameters to MIKEY
4.2.9. MIKEYに新しいパラメータを追加します

There are two different parameter sets that can be added to MIKEY. The first is a set of MIKEY transforms (needed for the exchange itself), and the second is the Data SAs.


New transforms and parameters (including new policies) SHALL be added by registering with IANA (according to [RFC2434], see also Section 10) a new number for the concerned payload, and also if necessary, documenting how the new transform/parameter is used. Sometimes it might be enough to point to an already specified document for the usage, e.g., when adding a new, already standardized, hash function.

必要であれば(新しいポリシーを含む)新しい変換およびパラメータは、新しい変換/パラメーターが使用されている方法を文書化、またIANA([RFC2434]によれば、また、セクション10を参照)と、当該ペイロードの新しい番号を登録することによって添加することSHALL 。新しい、すでに標準化され、ハッシュ関数を追加するとき時には例えば、使用するために、既に指定されたドキュメントを指すように十分かもしれません。

In the case of adding a new DH group, the group MUST be specified in a companion standards-track RFC (it is RECOMMENDED that the specified group use the same format as used in [OAKLEY]). A number can then be assigned by IANA for such a group to be used in MIKEY.


When adding support for a new data security protocol, the following MUST be specified:


* A map sub-payload (see Section 6.1). This is used to be able to map a crypto session to the right instance of the data security protocol and possibly also to provide individual parameters for each data security protocol.


* A policy payload, i.e., specification of parameters and supported values.


* General guidelines of usage.


4.3. Certificates, Policies and Authorization
4.3. 証明書、政策および承認
4.3.1. Certificate handling
4.3.1. 証明書の取り扱い

Certificate handling may involve a number of additional tasks not shown here, and effect the inclusion of certain parts of the message (c.f. [X.509]). However, the following observations can be made:

証明書処理はここでは示されていない追加のタスクの数を含む、メッセージ(C.F. [X.509])の特定の部分の包含をもたらすことができます。ただし、以下の観察を行うことができます。

* The Initiator typically has to find the certificate of the Responder in order to send the first message. If the Initiator does not already have the Responder's certificate, this may involve one or more roundtrips to a central directory agent.


* It will be possible for the Initiator to omit its own certificate and rely on the Responder getting this certificate using other means. However, we only recommend doing this when it is reasonable to expect that the Responder has cached the certificate from a previous connection. Otherwise accessing the certificate would mean additional roundtrips for the Responder as well.

イニシエータが独自の証明書を省略し、Responderは、他の手段を使って、この証明書を取得するに頼るために*それは可能になります。 Responderが前回の接続から証明書をキャッシュしていることを期待するのは合理的であるしかし、我々はこれを行うことをお勧めします。それ以外の場合は、証明書にアクセスするだけでなくResponderのための追加のラウンドトリップを意味します。

* Verification of the certificates using Certificate Revocation Lists (CRLs) [X.509] or protocols such as OCSP [OCSP] may be necessary. All parties in a MIKEY exchange should have a local policy which dictates whether such checks are made, how they are made, and how often they are made. Note that performing the checks may imply additional messaging.

*証明書失効リストを使用して証明書の検証(CRL)の[X.509]又はOCSPなどのプロトコル[OCSP]が必要であってもよいです。 MIKEY交換のすべての当事者は、このようなチェックは、それらが作られ、どのように作られ、どのように頻繁にそれらが作られているかどうかを指示するローカルポリシーを持っている必要があります。チェックを実行すると、追加のメッセージングを暗示していることに注意してください。

4.3.2. Authorization
4.3.2. 認定

In general, there are two different models for making authorization decisions for both the Initiator and the Responder, in the context of the applications targeted by MIKEY:


* Specific peer-to-peer configuration. The user has configured the application to trust a specific peer.


When pre-shared secrets are used, this is pretty much the only available scheme. Typically, the configuration/entering of the pre-shared secret is taken to mean that authorization is implied.


In some cases, one could also use this with public keys, e.g., if two peers exchange keys offline and configure them to be used for the purpose of running MIKEY.


* Trusted root. The user accepts all peers that prove to have a certificate issued by a specific CA. The granularity of authorization decisions is not very precise in this method.


In order to make this method possible, all participants in the MIKEY protocol need to configure one or more trusted roots. The participants also need to be capable of performing certificate chain validation, and possibly transfer more than a single certificate in the MIKEY messages (see also Section 6.7).


In practice, a combination of both mentioned methods might be advantageous. Also, the possibility for a user to explicitly exclude a specific peer (or sub-tree) in a trust chain might be needed.


These authorization policies address the MIKEY scenarios a-c of Section 2.1, where the Initiator acts as the group owner and is also the only one that can invite others. This implies that for each Responder, the distributed keys MUST NOT be re-distributed to other parties.


In a many-to-many situation, where the group control functions are distributed (and/or where it is possible to delegate the group control function to others), a means of distributing authorization information about who may be added to the group MUST exist. However, it is out of scope of this document to specify how this should be done.


For any broader communication situation, an external authorization infrastructure may be used (following the assumptions of [GKMARCH]).


4.3.3. Data Policies
4.3.3. データポリシー

Included in the message exchange, policies (i.e., security parameters) for the Data security protocol are transmitted. The policies are defined in a separate payload and are specific to the security protocol (see also Section 6.10). Together with the keys, the validity period of these can also be specified. For example, this can be done with an SPI (or SRTP MKI) or with an Interval (e.g., a sequence number interval for SRTP), depending on the security protocol.

メッセージ交換に含まれ、データセキュリティプロトコルのポリシー(すなわち、セキュリティパラメータ)が送信されます。ポリシーは別々のペイロードで定義されたセキュリティプロトコルに特定されている(また、セクション6.10を参照)。一緒にキーを使用して、これらの有効期間を指定することもできます。例えば、これは、SPI(またはSRTP MKI)または間隔で行うことができる(例えば、SRTPのシーケンス番号間隔)、セキュリティプロトコルに応じ。

New parameters can be added to a policy by documenting how they should be interpreted by MIKEY and by also registering new values in the appropriate name space in IANA. If a completely new policy is needed, see Section 4.2.9 for guidelines.


4.4. Retrieving the Data SA
4.4. データSAを取得

The retrieval of a Data SA will depend on the security protocol, as different security protocols will have different characteristics. When adding support for a security protocol to MIKEY, some interface of how the security protocol retrieves the Data SA from MIKEY MUST be specified (together with policies that can be negotiated).

異なるセキュリティプロトコルが異なる特性を有することになるようにデータSAの検索は、セキュリティプロトコルに依存するであろう。 MIKEYのセキュリティプロトコルのサポートを追加する場合、セキュリティプロトコルは、MIKEYからデータSAを取得する方法のいくつかのインタフェースは、(一緒にネゴシエートすることができるポリシーに)指定されなければなりません。

For SRTP, the SSRC (see [SRTP]) is one of the parameters used to retrieve the Data SA (while the MKI may be used to indicate the TGK/TEK used for the Data SA). However, the SSRC is not sufficient. For the retrieval of the Data SA from MIKEY, it is RECOMMENDED that the MIKEY implementation support a lookup using destination network address and port together with SSRC. Note that MIKEY does not send network addresses or ports. One reason for this is that they may not be known in advance. Also, if a NAT exists in-between, problems may arise. When SIP or RTSP is used, the local view of the destination address and port can be obtained from either SIP or RTSP. MIKEY can then use these addresses as the index for the Data SA lookup.

SRTPのために、SSRCは、([SRTP]を参照)(MKIがデータSAに使用TGK / TEKを示すために使用されてもよい)データSAを取得するために使用されるパラメータの一つです。しかし、SSRCは十分ではありません。 MIKEYからデータSAの検索のためには、MIKEY実装がSSRCと共に宛先ネットワークアドレスとポートを使用してルックアップをサポートすることが推奨されます。 MIKEYは、ネットワークアドレスやポートを送信しないことに注意してください。この理由の一つは、彼らが事前に知られていないことです。 NATが存在する場合にも、インの間、問題が発生する可能性があります。 SIPまたはRTSPを使用した場合、宛先アドレスおよびポートのローカルビューは、SIPまたはRTSPのいずれかから得ることができます。 MIKEYは、[データSA検索用のインデックスとしてこれらのアドレスを使用することができます。

4.5. TGK re-keying and CSB updating
4.5. TGK再キーイングとCSB更新

MIKEY provides a means of updating the CSB (e.g., transporting a new TGK/TEK or adding a new Crypto Session to the CSB). The updating of the CSB is done by executing MIKEY again, for example, before a TEK expires, or when a new Crypto Session is added to the CSB. Note that MIKEY does not provide re-keying in the GKMARCH sense, only updating of the keys by normal unicast messages.

MIKEY(例えば、新しいTGK / TEKを輸送またはCSBに新たな暗号化セッションを追加)CSBを更新する手段を提供します。 TEKの有効期限が切れる前に、CSBの更新は、例えば、再びMIKEYを実行することによって行われているか、または新しい暗号化セッションをCSBに追加されたとき。 MIKEYのみ、通常のユニキャストメッセージによってキーの更新、GKMARCHの意味での再入力を提供しないことに注意してください。

When MIKEY is executed again to update the CSB, it is not necessary to include certificates and other information that was provided in the first exchange, for example, all payloads that are static or optionally included may be left out (see Figure 4.1).


The new message exchange MUST use the same CSB ID as the initial exchange, but MUST use a new timestamp. A new RAND MUST NOT be included in the message exchange (the RAND will only have effect in the Initial exchange). If desired, new Crypto Sessions are added in the update message. Note that a MIKEY update message does not need to contain new keying material (e.g., new TGK). In this case, the crypto session continues to use the previously established keying material, while updating the new information.

新しいメッセージ交換は、初期の交換と同じCSB IDを使用しなければならないが、新しいタイムスタンプを使用しなければなりません。新しいRANDは(RANDのみ初期交換で効果があります)メッセージ交換に含んではいけません。必要に応じて、新しい暗号化セッションが更新メッセージに追加されます。 MIKEY更新メッセージは、新たな鍵材料(例えば、新しいTGK)を含有する必要はないことに留意されたいです。この場合、暗号化セッションは、新しい情報を更新しながら、以前に確立された鍵素材を使用し続けます。

As explained in Section 3.2, the envelope key can be "cached" as a pre-shared key (this is indicated by the Initiator in the first message sent). If so, the update message is a pre-shared key message with the cached envelope key as the pre-shared key; it MUST NOT be a public key message. If the public key message is used, but the envelope key is not cached, the Initiator MUST provide a new encrypted envelope key that can be used in the verification message. However, the Initiator does not need to provide any other keys.


Figure 4.1 visualizes the update messages that can be sent, including the optional parts. The main difference from the original message is that it is optional to include TGKs (or DH values in the DH method). Also see Section 3 for more details on the specific methods.


By definition, a CSB can contain several CSs. A problem that then might occur is to synchronize the TGK re-keying if an SPI (or similar functionality, e.g., MKI in [SRTP]) is not used. It is therefore RECOMMENDED that an SPI or MKI be used, if more than one CS is present.


Initiator Responder


Pre-shared key method:


     I_MESSAGE =
     HDR, T, [IDi], [IDr], {SP}, KEMAC   --->
                                                    R_MESSAGE =
                                        [<---]     HDR, T, [IDr], V

Public key method:


     I_MESSAGE =
     HDR, T, [IDi|CERTi], [IDr], {SP},
          [KEMAC], [CHASH], PKE, SIGNi   --->
                                                 R_MESSAGE =
                                        [<---]   HDR, T, [IDr], V

DH method:


     I_MESSAGE =
     HDR, T, [IDi|CERTi], [IDr], {SP},
          [DHi], SIGNi                   --->
                                               R_MESSAGE =
                                         <---  HDR, T, [IDr|CERTr], IDi,
                                                   [DHr, DHi], SIGNr

Figure 4.1: Update messages.


Note that for the DH method, if the Initiator includes the DHi payload, then the Responder MUST include DHr and DHi. If the Initiator does not include DHi, the Responder MUST NOT include DHr or DHi.


5. Behavior and message handling

Each message that is sent by the Initiator or the Responder is built by a set of payloads. This section describes how messages are created and also when they can be used.


5.1. General
5.1. 一般的な
5.1.1. Capability Discovery
5.1.1. 能力発見

The Initiator indicates the security policy to be used (i.e., in terms of security protocol algorithms). If the Responder does not support it (for some reason), the Responder can together with an error message (indicating that it does not support the parameters), send back its own capabilities (negotiation) to let the Initiator choose a common set of parameters. This is done by including one or more security policy payloads in the error message sent in response (see Section 5.1.2.). Multiple attributes can be provided in sequence in the response. This is done to reduce the number of roundtrips as much as possible (i.e., in most cases, where the policy is accepted the first time, one roundtrip is enough). If the Responder does not accept the offer, the Initiator must go out with a new MIKEY message.

開始剤(すなわち、セキュリティプロトコルのアルゴリズムの観点で)使用されるセキュリティポリシーを示しています。 Responderが(何らかの理由で)それをサポートしていない場合は、Responderは一緒に(それがパラメータをサポートしていないことを示す)エラーメッセージを表示して、イニシエータは、パラメータの共通セットを選択できるように、自身の能力(交渉を)戻って送信することができます。これは、応答で送信されたエラーメッセージの1つまたは複数のセキュリティポリシーのペイロードを含むことによって行われます(5.1.2項を参照してください。)。複数の属性は、応答のシーケンスで提供することができます。これは、(すなわち、ポリシーが最初に認められている多くの場合において、1回の往復で十分である)できるだけラウンドトリップの数を減らすために行われます。 Responderが申し出を受け入れない場合、イニシエータは新しいマイキーメッセージと一緒に外出しなければなりません。

If the Responder is not willing/capable of providing security or the parties simply cannot agree, it is up to the parties' policies how to behave, for example, accepting or rejecting an insecure communication.


Note that it is not the intention of this protocol to have a broad variety of options, as it is assumed that a denied offer should rarely occur.


In the one-to-many and many-to-many scenarios using multicast communication, one issue is of course that there MUST be a common security policy for all the receivers. This limits the possibility of negotiation.


5.1.2. Error Handling
5.1.2. エラー処理

Due to the key management protocol, all errors SHOULD be reported to the peer(s) by an error message. The Initiator SHOULD therefore always be prepared to receive such a message from the Responder.


If the Responder does not support the set of parameters suggested by the Initiator, the error message SHOULD include the supported parameters (see also Section 5.1.1).


The error message is formed as:


HDR, T, {ERR}, {SP}, [V|SIGNr]


Note that if failure is due to the inability to authenticate the peer, the error message is OPTIONAL, and does not need to be authenticated. It is up to local policy to determine how to treat this kind of message. However, if in response to a failed authentication a signed error message is returned, this can be used for DoS purposes (against the Responder). Similarly, an unauthenticated error message could be sent to the Initiator in order to fool the Initiator into tearing down the CSB. It is highly RECOMMENDED that the local policy take this into consideration. Therefore, in case of authentication failure, one recommendation would be not to authenticate such an error message, and when receiving an unauthenticated error message view it only as a recommendation of what may have gone wrong.


5.2. Creating a message
5.2. メッセージの作成

To create a MIKEY message, a Common Header payload is first created. This payload is then followed, depending on the message type, by a set of information payloads (e.g., DH-value payload, Signature payload, Security Policy payload). The defined payloads and the exact encoding of each payload are described in Section 6.


    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  version      !  data type    ! next payload  !               !
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+...            +
   ~                   Common Header...                            ~
   !                                                               !
   ! next payload  !   Payload 1 ...                               !
   +-+-+-+-+-+-+-+-+                                               +
   ~                                                               ~
   :                             :                                 :
   :                             :                                 :
   ! next payload  !   Payload x ...                               !
   +-+-+-+-+-+-+-+-+                                               +
   ~                                                               ~
   !                   MAC/Signature                               ~

Figure 5.1. MIKEY payload message example. Note that the payloads are byte aligned and not 32-bit aligned.

図5.1。 MIKEYペイロードメッセージ例。ペイロードはバイト整列していない32ビットの整列されていることに注意してください。

The process of generating a MIKEY message consists of the following steps:


* Create an initial MIKEY message starting with the Common Header payload.


* Concatenate necessary payloads of the MIKEY message (see the exchange definitions for payloads that may be included, and the recommended order).

* MIKEYメッセージ(含まれていてもよいペイロードのための交換の定義を参照して、推奨順序)の必要なペイロードを連結。

* As a last step (for messages that must be authenticated, this also includes the verification message), create and concatenate the MAC/signature payload without the MAC/signature field filled in (if a Next payload field is included in this payload, it is set to Last payload).

*最後のステップとして、(認証されなければならないメッセージのために、これはまた、検証メッセージを含む)、次にペイロードフィールドは、このペイロードに含まれている場合(に充填されたMAC /署名フィールドなしMAC /署名ペイロードを作成して連結し、それ)最終ペイロードに設定されています。

* Calculate the MAC/signature over the entire MIKEY message, except the MAC/Signature field, and add the MAC/signature in the field. In the case of the verification message, the Identity_i || Identity_r || Timestamp MUST directly follow the MIKEY message in the Verification MAC calculation. Note that the added identities and timestamp are identical to those transported in the ID and T payloads.

*は、MAC /署名フィールドを除いて、MAC /全体MIKEYメッセージ上の署名を計算し、そしてフィールドでMAC /署名を追加します。確認メッセージ、Identity_iの場合|| Identity_r ||タイムスタンプは、直接検証MAC計算にMIKEYメッセージに従わなければなりません。加えアイデンティティとタイムスタンプがIDとTペイロードに搬送されたものと同一であることに留意されたいです。

In the public key case, the Key data transport payload is generated by concatenating the IDi with the TGKs. This is then encrypted and placed in the data field. The MAC is calculated over the entire Key data transport payload except the MAC field. Before calculating the MAC, the Next payload field is set to zero.

公開鍵の場合、鍵データトランスポート・ペイロードはTGKsとIDiとを連結することによって生成されます。そして、これは暗号化され、データフィールドに置かれています。 MACはMACフィールドを除いて全体キーデータトランスポートペイロードに対して計算されます。 MACを計算する前に、次のペイロードフィールドはゼロに設定されています。

Note that all messages from the Initiator MUST use a unique timestamp. The Responder does not create a new timestamp, but uses the timestamp used by the Initiator.

イニシエータからのすべてのメッセージは、ユニークなタイムスタンプを使用しなければならないことに注意してください。 Responderは新しいタイムスタンプを作成しますが、イニシエータによって使用されるタイムスタンプを使用していません。

5.3. Parsing a message
5.3. メッセージの解析

In general, parsing of a MIKEY message is done by extracting payload by payload and checking that no errors occur. The exact procedure is implementation specific; however, for the Responder, it is RECOMMENDED that the following procedure be followed:


* Extract the Timestamp and check that it is within the allowable clock skew (if not, discard the message). Also check the replay cache (Section 5.4) so that the message is not replayed (see Section 5.4). If the message is replayed, discard it.


* Extract the ID and authentication algorithm (if not included, assume the default).


* Verify the MAC/signature.

* MAC /署名を確認してください。

* If the authentication is not successful, an Auth failure Error message MAY be sent to the Initiator. The message is then discarded from further processing. See also Section 5.1.2 for treatment of errors.


* If the authentication is successful, the message is processed and also added to the replay cache; processing is implementation specific. Note also that only successfully authenticated messages are stored in the replay cache.


* If any unsupported parameters or errors occur during the processing, these MAY be reported to the Initiator by sending an error message. The processing is then aborted. The error message can also include payloads to describe the supported parameters.


* If the processing was successful and in case the Initiator requested it, a verification/response message MAY be created and sent to the Initiator.


5.4. Replay handling and timestamp usage
5.4. リプレイハンドリングとタイムスタンプの使用状況

MIKEY does not use a challenge-response mechanism for replay handling; instead, timestamps are used. This requires that the clocks are synchronized. The required synchronization is dependent on the number of messages that can be cached (note though, that the replay cache only contains messages that have been successfully authenticated). If we could assume an unlimited cache, the terminals would not need to be synchronized at all (as the cache could then contain all previous messages). However, if there are restrictions on the size of the replay cache, the clocks will need to be synchronized to some extent. In short, one can in general say that it is a tradeoff between the size of the replay cache and the required synchronization.


Timestamp usage prevents replay attacks under the following assumptions:


* Each host has a clock which is at least "loosely synchronized" with the clocks of the other hosts.


* If the clocks are to be synchronized over the network, a secure network clock synchronization protocol SHOULD be used, e.g., [ISO3].


* Each Responder utilizes a replay cache in order to remember the successfully authenticated messages presented within an allowable clock skew (which is set by the local policy).


* Replayed and outdated messages, for example, messages that can be found in the replay cache or which have an outdated timestamp are discarded and not processed.


* If the host loses track of the incoming requests (e.g., due to overload), it rejects all incoming requests until the clock skew interval has passed.


In a client-server scenario, servers may encounter a high workload, especially if a replay cache is necessary. However, servers that assume the role of MIKEY Initiators will not need to manage any significant replay cache as they will refuse all incoming messages that are not a response to a message previously sent by the server.


In general, a client may not expect a very high load of incoming messages and may therefore allow the degree of looseness to be on the order of several minutes to hours. If a (D)DoS attack is launched and the replay cache grows too large, MIKEY MAY dynamically decrease the looseness so that the replay cache becomes manageable. However, note that such (D)DoS attacks can only be performed by peers that can authenticate themselves. Hence, such an attack is very easy to trace and mitigate.

一般的には、クライアントは、受信メッセージの非常に高い負荷を期待していない可能性があるため、緩みの程度は時間に数分のオーダーであることを可能にします。 (D)DoS攻撃が起動し、再実行キャッシュが大きくなりすぎている場合は、リプレイキャッシュが管理可能になるように、MIKEYは、動的に緩みが低下することがあります。しかし、そのような(D)DoS攻撃は、自分自身だけを認証することができるピアによって行うことができることに注意してください。したがって、このような攻撃は、追跡して軽減することは非常に簡単です。

The maximum number of messages that a client will need to cache may vary depending on the capacity of the client itself and the network. The number of expected messages should be taken into account.


For example, assume that we can at most spend 6kB on a replay cache. Assume further that we need to store 30 bytes for each incoming authenticated message (the hash of the message is 20 bytes). This implies that it is possible to cache approximately 204 messages. If the expected number of messages per minute can be estimated, the clock skew can easily be calculated. For example, in a SIP scenario where the client is expected, in the most extreme case, to receive 10 calls per minute, the clock skew needed is then approximately 20 minutes. In a not so extreme setting, where one could expect an incoming call every 5th minute, this would result in a clock skew on the order of 16.5 hours (approx 1000 minutes).

たとえば、私たちはほとんどのリプレイキャッシュに6KBを過ごすことができていることを前提としています。我々は、各着信認証メッセージ(メッセージのハッシュは20バイト)、30のバイトを格納する必要があると仮定する。約204のメッセージをキャッシュすることが可能であることを意味します。分あたりのメッセージ数の期待値を推定することができる場合は、クロック・スキューを容易に算出することができます。例えば、クライアントが期待されているSIPのシナリオでは、最も極端な場合には、毎分10回のコールを受信するために、必要なクロック・スキューは、その後、約20分です。 1は、着信コールごとに5日分を期待できるので、極端ではない設定では、これは16.5時間(約1000年分)の順にクロック・スキューにつながります。

Consider a very extreme case, where the maximum number of incoming messages are assumed to be on the order of 120 messages per minute, and a requirement that the clock skew is on the order of 10 minutes, a 48kB replay cache would be required.


Hence, one can note that the required clock skew will depend largely on the setting in which MIKEY is used. One recommendation is to fix a size for the replay cache, allowing the clock skew to be large (the initial clock skew can be set depending on the application in which it is used). As the replay cache grows, the clock skew is decreased depending on the percentage of the used replay cache. Note that this is locally handled, which will not require interaction with the peer (even though it may indirectly effect the peer). However, exactly how to implement such functionality is out of the scope of this document and considered implementation specific.

したがって、一つは必要なクロック・スキューはMIKEYが使用されている設定に大きく依存することに注意することができます。一の推奨は、(最初​​のクロック・スキューは、それが使用される用途に応じて設定することができる)クロックスキューが大きいできるように、リプレイ・キャッシュのサイズを固定することです。リプレイキャッシュが大きくなるにつれて、クロック・スキューを使用リプレイキャッシュの割合に応じて減少しています。 (それが間接的ピアを行う場合でも)ピアとの相互作用を必要としないであろう、これは局所的に処理されることに留意されたいです。しかし、正確にどのような機能この文書の範囲外であると考えられ、実装の特定を実装します。

In case of a DoS attack, the client will most likely be able to handle the replay cache. A more likely (and serious) DoS attack is a CPU DoS attack where the attacker sends messages to the peer, which then needs to expend resources on verifying the MACs/signatures of the incoming messages.

DoS攻撃の場合、クライアントは、最も可能性が高いリプレイキャッシュを扱うことができるようになります。より多くの可能性(深刻な)DoS攻撃は、攻撃者は、その後、受信メッセージのMACアドレス/署名を検証上のリソースを消費する必要があるピアにメッセージを送るCPU DoS攻撃です。

6. Payload Encoding

This section describes, in detail, all the payloads. For all encoding, network byte order is always used. While defining supported types (e.g., which hash functions are supported) the mandatory-to-implement types are indicated (as Mandatory), as well as the default types (note, default also implies mandatory implementation). Support for the other types are implicitly assumed to be optional.

このセクションでは、具体的に、すべてのペイロードを説明しています。すべてのエンコーディングのために、ネットワークバイト順が常に使用されます。 (ハッシュ関数がサポートされ、例えば、)サポートされるタイプを定義しながら、強制的に実装タイプが示されている(必須など)、ならびにデフォルトタイプ(ノートは、デフォルトでも必須の実装を意味します)。他のタイプのサポートは、暗黙のうちに、オプションであると想定されています。

In the following, note that the support for SRTP [SRTP] as a security protocol is defined. This will help us better understand the purpose of the different payloads and fields. Other security protocols MAY be specified for use within MIKEY, see Section 10.

以下に、セキュリティプロトコルとしてSRTP [SRTP]のサポートが定義されていることに注意してください。これは、私たちはより良い別のペイロードとフィールドの目的を理解するのに役立ちます。他のセキュリティプロトコルは、第10章を参照してください、MIKEY内で使用するために指定することができます。

In the following, the sign ~ indicates variable length field.


6.1. Common Header payload (HDR)
6.1. 共通ヘッダのペイロード(HDR)

The Common Header payload MUST always be present as the first payload in each message. The Common Header includes a general description of the exchange message.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  version      !  data type    ! next payload  !V! PRF func    !
   !                         CSB ID                                !
   ! #CS           ! CS ID map type! CS ID map info                ~

* version (8 bits): the version number of MIKEY.


version = 0x01 refers to MIKEY as defined in this document.

バージョン= 0x01のこの文書で定義されているMIKEYを指します。

* data type (8 bits): describes the type of message (e.g., public-key transport message, verification message, error message).


      Data type     | Value | Comment
      Pre-shared    |     0 | Initiator's pre-shared key message
      PSK ver msg   |     1 | Verification message of a Pre-shared
                    |       | key message
      Public key    |     2 | Initiator's public-key transport message
      PK ver msg    |     3 | Verification message of a public-key
                    |       | message
      D-H init      |     4 | Initiator's DH exchange message
      D-H resp      |     5 | Responder's DH exchange message
      Error         |     6 | Error message

Table 6.1.a


* next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload.


      Next payload  | Value | Section
      Last payload  |     0 | -
      KEMAC         |     1 | 6.2
      PKE           |     2 | 6.3
      DH            |     3 | 6.4
      SIGN          |     4 | 6.5
      T             |     5 | 6.6
      ID            |     6 | 6.7
      CERT          |     7 | 6.7
      CHASH         |     8 | 6.8
      V             |     9 | 6.9
      SP            |    10 | 6.10
      RAND          |    11 | 6.11
      ERR           |    12 | 6.12
      Key data      |    20 | 6.13
      General Ext.  |    21 | 6.15

Table 6.1.b


Note that some of the payloads cannot directly follow the header (such as "Last payload", "Signature"). However, the Next payload field is generic for all payloads. Therefore, a value is allocated for each payload. The Next payload field is set to zero (Last payload) if the current payload is the last payload.


* V (1 bit): flag to indicate whether a verification message is expected or not (this only has meaning when it is set by the Initiator). The V flag SHALL be ignored by the receiver in the DH method (as the response is MANDATORY).

* V(1ビット):確認メッセージが期待されているかどうかを示すフラグまたはしない(それがイニシエータによって設定されている場合にのみ意味を持ちます)。 (応答が必須であるように)Vフラグは、DH法に受信機によって無視されます。

V = 0 ==> no response expected V = 1 ==> response expected

V = 0 ==>無応答期待V = 1 ==>応答期待

* PRF func (7 bits): indicates the PRF function that has been/will be used for key derivation.

* PRFのFUNC(7ビット):/鍵導出のために使用されてきたPRF関数を示しています。

      PRF func      | Value | Comments
      MIKEY-1       |     0 | Mandatory (see Section 4.1.2)

Table 6.1.c


* CSB ID (32 bits): identifies the CSB. It is RECOMMENDED that the CSB ID be chosen at random by the Initiator. This ID MUST be unique between each Initiator-Responder pair, i.e., not globally unique. An Initiator MUST check for collisions when choosing the ID (if the Initiator already has one or more established CSBs with the Responder). The Responder uses the same CSB ID in the response.

* CSB ID(32ビット):CSBを識別する。 CSB IDはイニシエータによってランダムに選択することを推奨します。このIDは、グローバルに一意でない、すなわち、各イニシエータレスポンダペア間で一意でなければなりません。 (イニシエータが既にレスポンダを有する1つまたは複数の確立のCSBを持っている場合)のIDを選択する際イニシエータは、衝突のためにチェックしなければなりません。 Responderは対応して同じCSB IDを使用しています。

* #CS (8 bits): indicates the number of Crypto Sessions that will be handled within the CBS. Note that even though it is possible to use 255 CSs, it is not likely that a CSB will include this many CSs. The integer 0 is interpreted as no CS included. This may be the case in an initial setup message.

* #CS(8ビット):CBS内で処理される暗号化セッションの数を示します。それは255件のCSを使用することが可能であっても、CSBは、この多くのCSが含まれる可能性が高いではないことに注意してください。何CSが含まれないように整数0が解釈されます。これは、初期設定のメッセージでケースかもしれません。

* CS ID map type (8 bits): specifies the method of uniquely mapping Crypto Sessions to the security protocol sessions.

* CS IDマップタイプ(8ビット):一意のセキュリティプロトコルセッションに暗号化セッションをマッピングする方法を指定します。

      CS ID map type | Value
      SRTP-ID        |     0

Table 6.1.d


* CS ID map info (16 bits): identifies the crypto session(s) for which the SA should be created. The currently defined map type is the SRTP-ID (defined in Section 6.1.1).

* CS IDマップ情報(16ビット):SAを作成する必要のある暗号化セッション(複数可)を識別する。現在定義されているマップタイプは、SRTP-ID(セクション6.1.1で定義される)です。

6.1.1. SRTP ID
6.1.1. SRTP ID
                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Policy_no_1   ! SSRC_1                                        !
   ! SSRC_1 (cont) ! ROC_1                                         !
   ! ROC_1 (cont)  ! Policy_no_2   ! SSRC_2                        !
   ! SSRC_2 (cont)                 ! ROC_2                         !
   ! ROC_2 (cont)                  !                               :
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ ...
   :                               :                               :
   ! Policy_no_#CS !           SSRC_#CS                            !
   !SSRC_#CS (cont)!           ROC_#CS                             !
   ! ROC_#CS (cont)!

* Policy_no_i (8 bits): The security policy applied for the stream with SSRC_i. The same security policy may apply for all CSs.

* Policy_no_i(8ビット):SSRC_i有するストリームに適用されるセキュリティポリシー。同じセキュリティポリシーは、すべてのCSSを申請することができます。

* SSRC_i (32 bits): specifies the SSRC that MUST be used for the i-th SRTP stream. Note that it is the sender of the streams that chooses the SSRC. Therefore, it is possible that the Initiator of MIKEY cannot fill in all fields. In this case, SSRCs that are not chosen by the Initiator are set to zero and the Responder fills in these fields in the response message. Note that SRTP specifies requirements on the uniqueness of the SSRCs (to avoid two-time pad problems if the same TEK is used for more than one stream) [SRTP].

* SSRC_i(32ビット):i番目のSRTPストリームのために使用しなければならないSSRCを指定します。それはSSRCを選ぶストリームの送信者であることに注意してください。したがって、MIKEYのイニシエータは、すべてのフィールドに記入することができない可能性があります。この場合には、イニシエータによって選択されていないSSRCsはゼロに設定され、レスポンダは、応答メッセージにこれらのフィールドを埋めます。そのSRTPがSSRCsの一意性に関する要件を指定注(同じTEKが複数のストリームに対して使用される場合、2回のパッド問題を回避するために)[SRTP]。

* ROC_i (32 bits): Current rollover counter used in SRTP. If the SRTP session has not started, this field is set to 0. This field is used to enable a member to join and synchronize with an already started stream.

* ROC_i(32ビット):SRTPで使用される現在のロールオーバカウンタ。 SRTPセッションが開始されていない場合、このフィールドは0に設定されているこのフィールドが参加し、すでに開始ストリームと同期するメンバーを有効にするために使用されます。

NOTE: The stream using SSRC_i will also have Crypto Session ID equal to no i (NOT to the SSRC).

注:SSRC_iを使ってストリームもなしI(NOT SSRCへ)への暗号化セッションIDが同じになります。

6.2. Key data transport payload (KEMAC)
6.2. キーデータ転送ペイロード(KEMAC)

The Key data transport payload contains encrypted Key data sub-payloads (see Section 6.13 for the definition of the Key data sub-payload). It may contain one or more Key data payloads, each including, for example, a TGK. The last Key data payload has its Next payload field set to Last payload. For an update message (see also Section 4.5), it is allowed to skip the Key data sub-payloads (which will result in the Encr data len being equal to 0).


Note that the MAC coverage depends on the method used, i.e., pre-shared vs public key, see below.


If the transport method used is the pre-shared key method, this Key data transport payload is the last payload in the message (note that the Next payload field is set to Last payload). The MAC is then calculated over the entire MIKEY message following the directives in Section 5.2.

使用するトランスポート方法は、事前共有鍵方式である場合は、このキーのデータ転送ペイロードは(次のペイロードフィールドが最後のペイロードに設定されていることに注意してください)メッセージの最後のペイロードです。 MACは、その後、セクション5.2でディレクティブ次全体MIKEYメッセージに対して計算されます。

If the transport method used is the public-key method, the Initiator's identity is added in the encrypted data. This is done by adding the ID payload as the first payload, which is then followed by the Key data sub-payloads. Note that for an update message, the ID is still sent encrypted to the Responder (this is to avoid certain re-direction attacks) even though no Key data sub-payload is added after.


In the public-key case, the coverage of the MAC field is over the Key data transport payload only, instead of the complete MIKEY message, as in the pre-shared case. The MAC is therefore calculated over the Key data transport payload, except for the MAC field and where the Next payload field has been set to zero (see also Section 5.2).

公開鍵場合には、MACフィールドのカバレッジは、事前共有場合のように、代わりに完全MIKEYメッセージの、唯一の鍵データトランスポート・ペイロード上です。 MACは、したがってMACフィールドを除いて、キーデータのトランスポート・ペイロードにわたって計算され、ここで次ペイロードフィールド(セクション5.2も参照)がゼロに設定されています。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next payload  ! Encr alg      ! Encr data len                 !
   !                        Encr data                              ~
   ! Mac alg       !        MAC                                    ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for defined values.


* Encr alg (8 bits): the encryption algorithm used to encrypt the Encr data field.

* ENCR ALG(8ビット):ENCRデータフィールドを暗号化するために使用される暗号化アルゴリズム。

      Encr alg      | Value | Comment
      NULL          |     0 | Very restricted usage, see Section 4.2.3!
      AES-CM-128    |     1 | Mandatory; AES-CM using a 128-bit key, see
                               Section 4.2.3)
      AES-KW-128    |     2 | AES Key Wrap using a 128-bit key, see
                               Section 4.2.3

Table 6.2.a


* Encr data len (16 bits): length of Encr data (in bytes).

* ENCRデータLEN(16ビット):(バイト)ENCRデータの長さ。

* Encr data (variable length): the encrypted key sub-payloads (see Section 6.13).

* ENCRデータ(可変長):暗号化キーのサブペイロード(セクション6.13を参照してください)。

* MAC alg (8 bits): specifies the authentication algorithm used.

* MAC ALG(8ビット):使用される認証アルゴリズムを指定します。

      MAC alg        | Value | Comments          | Length (bits)
      NULL           |     0 | restricted usage  | 0
                     |       | Section 4.2.4     |
      HMAC-SHA-1-160 |     1 | Mandatory,        | 160
                     |       | Section 4.2.4     |

Table 6.2.b


* MAC (variable length): the message authentication code of the entire message.

* MAC(可変長):メッセージ全体のメッセージ認証コード。

6.3. Envelope data payload (PKE)
6.3. エンベロープ・ペイロード・データ(PKE)

The Envelope data payload contains the encrypted envelope key that is used in the public-key transport to protect the data in the Key data transport payload. The encryption algorithm used is implicit from the certificate/public key used.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next Payload  ! C ! Data len                  ! Data          ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* C (2 bits): envelope key cache indicator (Section 3.2).

* C(2ビット):キーキャッシュインジケーター(3.2節)を包み込みます。

      Cache type    | Value | Comments
      No cache      |     0 | The envelope key MUST NOT be cached
      Cache         |     1 | The envelope key MUST be cached
      Cache for CSB |     2 | The envelope key MUST be cached, but only
                    |       | to be used for the specific CSB.
      Table 6.3

* Data len (14 bits): the length of the data field (in bytes).


* Data (variable length): the encrypted envelope key.


6.4. DH data payload (DH)
6.4. DHペイロードデータ(DH)

The DH data payload carries the DH-value and indicates the DH-group used. Notice that in this sub-section, "MANDATORY" is conditioned upon DH being supported.

DHデータペイロードはDH値を搬送し、使用されるDH-基を表します。 DHを条件とされるこのサブセクションで、「MANDATORY」のことに注意してくださいすることはサポートされています。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  Next Payload ! DH-Group      !  DH-value                     ~
   ! Reserv! KV    ! KV data (optional)                            ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* DH-Group (8 bits): identifies the DH group used.

* DH-グループ(8ビット):使用されるDHグループを識別する。

      DH-Group      | Value | Comment       | DH Value length (bits)
      OAKLEY 5      |     0 | Mandatory     |  1536
      OAKLEY 1      |     1 |               |   768
      OAKLEY 2      |     2 |               |  1024

Table 6.4


* DH-value (variable length): the public DH-value (the length is implicit from the group used).

* DH値(可変長):公共のDH値(長さが使用されるグループから暗黙的です)。

* KV (4 bits): indicates the type of key validity period specified. This may be done by using an SPI (alternatively an MKI in SRTP) or by providing an interval in which the key is valid (e.g., in the latter case, for SRTP this will be the index range where the key is valid). See Section 6.13 for pre-defined values.

* KV(4ビット):指定されたキーの有効期間のタイプを示します。これは、SPI(SRTPにおける代替的MKI)を使用して、またはキー(例えば、後者の場合、SRTPは、このキーが有効なインデックスの範囲であろう)が有効である期間を提供することによって行うことができます。事前定義された値については、セクション6.13を参照してください。

* KV data (variable length): This includes either the SPI/MKI or an interval (see Section 6.14). If KV is NULL, this field is not included.

* KVデータ(可変長):これは、SPI / MKI又は間隔(セクション6.14を参照)のいずれかを含みます。 KVがNULLの場合、このフィールドは含まれていません。

6.5. Signature payload (SIGN)
6.5. 署名ペイロード(SIGN)

The Signature payload carries the signature and its related data. The signature payload is always the last payload in the PK transport and DH exchange messages. The signature algorithm used is implicit from the certificate/public key used.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! S type| Signature len         ! Signature                     ~

* S type (4 bits): indicates the signature algorithm applied by the signer.

* S型(4ビット):署名者によって適用される署名アルゴリズムを示しています。

      S type        | Value | Comments
      RSA/PKCS#1/1.5|     0 | Mandatory, PKCS #1 version 1.5 signature
      RSA/PSS       |     1 | RSASSA-PSS signature [PSS]

Table 6.5


* Signature len (12 bits): the length of the signature field (in bytes).


* Signature (variable length): the signature (its formatting and padding depend on the type of signature).


6.6. Timestamp payload (T)
6.6. タイムスタンプペイロード(T)

The timestamp payload carries the timestamp information.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next Payload  !   TS type     ! TS value                      ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* TS type (8 bits): specifies the timestamp type used.

* TS型(8ビット):使用されるタイムスタンプの種類を指定します。

      TS type       | Value | Comments     | length of TS value
      NTP-UTC       |     0 | Mandatory    |   64-bits
      NTP           |     1 | Mandatory    |   64-bits
      COUNTER       |     2 | Optional     |   32-bits

Table 6.6


Note: COUNTER SHALL be padded (with leading zeros) to a 64-bit value when used as input for the default PRF.


* TS-value (variable length): The timestamp value of the specified TS type.

* TS-値(可変長):指定されたTSのタイプのタイムスタンプ値。

6.7. ID payload (ID) / Certificate Payload (CERT)
6.7. IDペイロード(ID)/証明書ペイロード(CERT)

Note that the ID payload and the Certificate payload are two completely different payloads (having different payload identifiers). However, as they share the same payload structure, they are described in the same section.


The ID payload carries a uniquely defined identifier.


The certificate payload contains an indicator of the certificate provided as well as the certificate data. If a certificate chain is to be provided, each certificate in the chain should be included in a separate CERT payload.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  Next Payload ! ID/Cert Type  ! ID/Cert len                   !
   !                       ID/Certificate Data                     ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


If the payload is an ID payload, the following values apply for the ID type field:


* ID Type (8 bits): specifies the identifier type used.

* IDタイプ(8ビット):使用される識別子のタイプを指定します。

      ID Type       | Value | Comments
      NAI           |     0 | Mandatory (see [NAI])
      URI           |     1 | Mandatory (see [URI])

Table 6.7.a


If the payload is a Certificate payload, the following values applies for the Cert type field:


* Cert Type (8 bits): specifies the certificate type used.


     Cert Type     | Value | Comments
     X.509v3       |     0 | Mandatory
     X.509v3 URL   |     1 | plain ASCII URL to the location of the Cert
     X.509v3 Sign  |     2 | Mandatory (used for signatures only)
     X.509v3 Encr  |     3 | Mandatory (used for encryption only)

Table 6.7.b


* ID/Cert len (16 bits): the length of the ID or Certificate field (in bytes).

* ID /証明書LEN(16ビット):(バイト)IDまたは証明書フィールドの長さ。

* ID/Certificate (variable length): The ID or Certificate data. The X.509 [X.509] certificates are included as a bytes string using DER encoding as specified in X.509.

* ID /証明書(可変長):IDまたは証明書データ。 X.509 [X.509]証明書はX.509で指定されているDER符号化を使用して、バイト列として含まれています。

6.8. Cert hash payload (CHASH)
6.8. CERTハッシュペイロード(CHASH)

The Cert hash payload contains the hash of the certificate used.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next Payload  ! Hash func     ! Hash                          ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* Hash func (8 bits): indicates the hash function that is used (see also Section 4.2.1).


      Hash func     | Value | Comment     | hash length (bits)
      SHA-1         |     0 | Mandatory   |  160
      MD5           |     1 |             |  128

Table 6.8


* Hash (variable length): the hash data. The hash length is implicit from the hash function used.


6.9. Ver msg payload (V)
6.9. MSGペイロード(V)版

The Ver msg payload contains the calculated verification message in the pre-shared key and the public-key transport methods. Note that the MAC is calculated over the entire MIKEY message, as well as the IDs and Timestamp (see also Section 5.2).

版のMSGペイロードは、事前共有鍵と公開鍵の搬送方法で算出された検証メッセージを含みます。 MAC全体MIKEYメッセージ、ならびにIDおよびタイムスタンプにわたって計算されることに注意してください(セクション5.2を参照)。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next Payload  ! Auth alg      ! Ver data                      ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* Auth alg (8 bits): specifies the MAC algorithm used for the verification message. See Section 6.2 for defined values.


* Ver data (variable length): the verification message data. The length is implicit from the authentication algorithm used.


6.10. Security Policy payload (SP)
6.10. セキュリティポリシーのペイロード(SP)

The Security Policy payload defines a set of policies that apply to a specific security protocol.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next payload  ! Policy no     ! Prot type     ! Policy param  ~
   ~ length (cont) ! Policy param                                  ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* Policy no (8 bits): each security policy payload must be given a distinct number for the current MIKEY session by the local peer. This number is used to map a crypto session to a specific policy (see also Section 6.1.1).


* Prot type (8 bits): defines the security protocol.

* Protの種類(8ビット):セキュリティプロトコルを定義します。

      Prot type     | Value |
      SRTP          |     0 |

Table 6.10


* Policy param length (16 bits): defines the total length of the policy parameters for the specific security protocol.


* Policy param (variable length): defines the policy for the specific security protocol.


The Policy param part is built up by a set of Type/Length/Value fields. For each security protocol, a set of possible types/values that can be negotiated is defined.


                           1                   2                   3
       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
      ! Type          ! Length        ! Value                         ~

* Type (8 bits): specifies the type of the parameter.


* Length (8 bits): specifies the length of the Value field (in bytes).


* Value (variable length): specifies the value of the parameter.


6.10.1. SRTP policy
6.10.1. SRTPポリシー

This policy specifies the parameters for SRTP and SRTCP. The types/values that can be negotiated are defined by the following table:


   Type | Meaning                     | Possible values
      0 | Encryption algorithm        | see below
      1 | Session Encr. key length    | depends on cipher used
      2 | Authentication algorithm    | see below
      3 | Session Auth. key length    | depends on MAC used
      4 | Session Salt key length     | see [SRTP] for recommendations
      5 | SRTP Pseudo Random Function | see below
      6 | Key derivation rate         | see [SRTP] for recommendations
      7 | SRTP encryption off/on      | 0 if off, 1 if on
      8 | SRTCP encryption off/on     | 0 if off, 1 if on
      9 | sender's FEC order          | see below
     10 | SRTP authentication off/on  | 0 if off, 1 if on
     11 | Authentication tag length   | in bytes
     12 | SRTP prefix length          | in bytes

Table 6.10.1.a


Note that if a Type/Value is not set, the default is used (according to SRTP's own criteria). Note also that, if "Session Encr. key length" is set, this should also be seen as the Master key length (otherwise, the SRTP default Master key length is used).

タイプ/値が設定されていない場合、デフォルトは(SRTP独自の基準に基づいて)使用されていることに注意してください。 「セッションENCR。キーの長さ」が設定されている場合ということにも注意してください、これはまた、マスターキーの長さ(それ以外の場合は、SRTPデフォルトのマスターキーの長さが使用されている)として見られるべきです。

For the Encryption algorithm, a one byte length is enough. The currently defined possible Values are:


     SRTP encr alg | Value
     NULL          |     0
     AES-CM        |     1
     AES-F8        |     2

Table 6.10.1.b


where AES-CM is AES in CM, and AES-F8 is AES in f8 mode [SRTP].


For the Authentication algorithm, a one byte length is enough. The currently defined possible Values are:


     SRTP auth alg | Value
     NULL          |     0
     HMAC-SHA-1    |     1

Table 6.10.1.c


For the SRTP pseudo-random function, a one byte length is also enough. The currently defined possible Values are:


     SRTP PRF      | Value
     AES-CM        |     0

Table 6.10.1.d


If FEC is used at the same time SRTP is used, MIKEY can negotiate the order in which these should be applied at the sender side.


      FEC order     | Value | Comments
      FEC-SRTP      |     0 | First FEC, then SRTP

Table 6.10.1.e


6.11. RAND payload (RAND)
6.11. RANDペイロード(RAND)

The RAND payload consists of a (pseudo-)random bit-string. The RAND MUST be independently generated per CSB (note that if the CSB has several members, the Initiator MUST use the same RAND for all the members). For randomness recommendations for security, see [RAND].

RANDペイロードは(擬似)ランダムビット列から成ります。 RANDは、独立してCSB(CSBは、複数のメンバーを持っている場合、イニシエータは、すべてのメンバーに同じRANDを使用しなければならないことに注意)ごとに生成されなければなりません。セキュリティのためのランダムの推奨事項については、[RAND]を参照してください。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next payload  ! RAND len      ! RAND                          ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* RAND len (8 bits): length of the RAND (in bytes). It SHOULD be at least 16.

* RAND LEN(8ビット)(バイト単位)RANDの長さ。それは、少なくとも16であるべきです。

* RAND (variable length): a (pseudo-)randomly chosen bit-string.

* RAND(可変長):(擬似)ランダムに選択されたビット列。

6.12. Error payload (ERR)
6.12. エラーペイロード(ERR)

The Error payload is used to specify the error(s) that may have occurred.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  Next Payload ! Error no      !           Reserved            !

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* Error no (8 bits): indicates the type of error that was encountered.


      Error no          | Value | Comment
      Auth failure      |     0 | Authentication failure
      Invalid TS        |     1 | Invalid timestamp
      Invalid PRF       |     2 | PRF function not supported
      Invalid MAC       |     3 | MAC algorithm not supported
      Invalid EA        |     4 | Encryption algorithm not supported
      Invalid HA        |     5 | Hash function not supported
      Invalid DH        |     6 | DH group not supported
      Invalid ID        |     7 | ID not supported
      Invalid Cert      |     8 | Certificate not supported
      Invalid SP        |     9 | SP type not supported
      Invalid SPpar     |    10 | SP parameters not supported
      Invalid DT        |    11 | not supported Data type
      Unspecified error |    12 | an unspecified error occurred

Table 6.12


6.13. Key data sub-payload
6.13. キーデータサブペイロード

The Key data payload contains key material, e.g., TGKs. The Key data payloads are never included in clear, but as an encrypted part of the Key data transport payload.


Note that a Key data transport payload can contain multiple Key data sub-payloads.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   !  Next Payload ! Type  ! KV    ! Key data len                  !
   !                         Key data                              ~
   ! Salt len (optional)           ! Salt data (optional)          ~
   !                        KV data (optional)                     ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload. See Section 6.1 for values.


* Type (4 bits): indicates the type of key included in the payload.


      Type     | Value
      TGK      |     0
      TGK+SALT |     1
      TEK      |     2
      TEK+SALT |     3

Table 6.13.a


Note that the possibility of including a TEK (instead of using the TGK) is provided. When sent directly, the TEK can generally not be shared between more than one Crypto Session (unless the Security protocol allows for this, e.g., [SRTP]). The recommended use of sending a TEK, instead of a TGK, is when pre-encrypted material exists and therefore, the TEK must be known in advance.


* KV (4 bits): indicates the type of key validity period specified. This may be done by using an SPI (or MKI in the case of [SRTP]) or by providing an interval in which the key is valid (e.g., in the latter case, for SRTP this will be the index range where the key is valid).

* KV(4ビット):指定されたキーの有効期間のタイプを示します。これは、([SRTP]の場合またはMKI)SPIを使用して実行してもよいし、キーが有効である期間を提供することによって(例えば、後者の場合、SRTPは、このキーはインデックス範囲であろう有効)。

      KV            | Value | Comments
      Null          |     0 | No specific usage rule (e.g., a TEK
                    |       | that has no specific lifetime)
      SPI           |     1 | The key is associated with the SPI/MKI
      Interval      |     2 | The key has a start and expiration time
                    |       | (e.g., an SRTP TEK)

Table 6.13.b


Note that when NULL is specified, any SPI or Interval is valid. For an Interval, this means that the key is valid from the first observed sequence number until the key is replaced (or the security protocol is shutdown).


* Key data len (16 bits): the length of the Key data field (in bytes). Note that the sum of the overall length of all the Key data payloads contained in a single Key data transport payload (KEMAC) MUST be such that the KEMAC payload does not exceed a length of 2^16 bytes (total length of KEMAC, see Section 6.2).

*キーデータLEN(16ビット):(バイト)鍵データ・フィールドの長さ。注単一の鍵データトランスポート・ペイロード(KEMAC)に含まれる全てのキーデータペイロードの全体の長さの合計がKEMACペイロードは2 ^ 16バイトKEMACの(全長の長さを超えないようにしなければならないことは、章を参照6.2)。

* Key data (variable length): The TGK or TEK data.


* Salt len (16 bits): The salt key length in bytes. Note that this field is only included if the salt is specified in the Type-field.


* Salt data (variable length): The salt key data. Note that this field is only included if the salt is specified in the Type-field. (For SRTP, this is the so-called master salt.)

*塩データ(可変長):塩キーデータ。塩は、タイプフィールドで指定されている場合、このフィールドにのみ含まれていることに注意してください。 (SRTPの場合、これは、いわゆるマスター塩です。)

* KV data (variable length): This includes either the SPI or an interval (see Section 6.14). If KV is NULL, this field is not included.

* KVデータ(可変長):これはSPIまたは間隔(セクション6.14を参照)のいずれかを含みます。 KVがNULLの場合、このフィールドは含まれていません。

6.14. Key validity data
6.14. 主な有効性データ

The Key validity data is not a standalone payload, but part of either the Key data payload (see Section 6.13) or the DH payload (see Section 6.4). The Key validity data gives a guideline of when the key should be used. There are two KV types defined (see Section 6.13), SPI/MKI (SPI) or a lifetime range (interval).

主要有効性データは、スタンドアロンのペイロードが、キーデータペイロードまたはDHペイロード(セクション6.13を参照してください)(セクション6.4を参照)のいずれかの一部ではありません。主要有効性データは、キーを使用する必要があるときの指針を与えます。定義された2つのKVタイプ(セクション6.13を参照)、SPI / MKI(SPI)又は寿命の範囲(間隔)があります。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! SPI Length    ! SPI                                           ~

* SPI Length (8 bits): the length of the SPI (or MKI) in bytes.

* SPI長(8ビット):バイトでSPI(またはMKI)の長さ。

* SPI (variable length): the SPI (or MKI) value.

* SPI(可変長):SPI(またはMKI)値。

                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! VF Length     ! Valid From                                    ~
   ! VT Length     ! Valid To (expires)                            ~

* VF Length (8 bits): length of the Valid From field in bytes.

* VF長(8ビット):バイトフィールドから有効長。

* Valid From (variable length): sequence number, index, timestamp, or other start value that the security protocol uses to identify the start position of the key usage.


* VT Length (8 bits): length of the Valid To field in bytes.

* VT長(8ビット):バイトのフィールドに有効の長さ。

* Valid To (variable length): sequence number, index, timestamp, or other expiration value that the security protocol can use to identify the expiration of the key usage.


Note that for SRTP usage, the key validity period for a TGK/TEK should be specified with either an interval, where the VF/VT Length is equal to 6 bytes (i.e., the size of the index), or with an MKI. It is RECOMMENDED that if more than one SRTP stream is sharing the same keys and key update/re-keying is desired, this is handled using MKI rather than the From-To method.

SRTPの使用のために、TGK / TEKのための鍵の有効期間は、VF / VTの長さは6バイト(インデックス即ち、サイズ)、またはMKIと等しい間隔、のいずれかで指定しなければならないことに留意されたいです。複数のSRTPストリームが同じ鍵を共有し、鍵更新/再キーイングが望まれる場合、これはかなり方法から、よりMKIを使用して処理することが推奨されます。

6.15. General Extension Payload
6.15. 一般的な拡張ペイロード

The General extensions payload is included to allow possible extensions to MIKEY without the need for defining a completely new payload each time. This payload can be used in any MIKEY message and is part of the authenticated/signed data part.


                        1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   ! Next payload  ! Type          ! Length                        !
   ! Data                                                          ~

* Next payload (8 bits): identifies the payload that is added after this payload.


* Type (8 bits): identifies the type of general payload.


      Type      | Value | Comments
      Vendor ID |     0 | Vendor specific byte string
      SDP IDs   |     1 | List of SDP key mgmt IDs (allocated for use in

Table 6.15


* Length (16 bits): the length in bytes of the Data field.


* Data (variable length): the general payload data.


7. Transport protocols

MIKEY MAY be integrated within session establishment protocols. Currently, integration of MIKEY within SIP/SDP and RTSP is defined in [KMASDP]. MIKEY MAY use other transports, in which case how MIKEY is transported over such a transport protocol has to be defined.

MIKEYは、セッション確立プロトコル内に統合されてもよいです。現在、SIP / SDPとRTSP内MIKEYの統合は[KMASDP]で定義されています。 MIKEYが定義されなければならないMIKEYは、このようなトランスポートプロトコルを介して転送される方法の場合に他のトランスポートを使用することができます。

8. Groups

What has been discussed up to now is not limited to single peer-to-peer communication (except for the DH method), but can be used to distribute group keys for small-size interactive groups and simple one-to-many scenarios. Section 2.1. describes the scenarios in the focus of MIKEY. This section describes how MIKEY is used in a group scenario (though, see also Section 4.3 for issues related to authorization).

何今まで説明してきたが(DH法を除く)は、単一のピア・ツー・ピア通信に限定されるものではなく、小型インタラクティブグループと単純な1対多数のシナリオのグループ鍵を配布するために使用することができます。 2.1。マイキーの焦点でシナリオについて説明します。このセクションでは、MIKEYが(ただし、認証に関連する問題については項4.3を参照してください)グループのシナリオで使用されている方法を説明します。

8.1. Simple one-to-many
8.1. シンプルな1対多
                            |S |
                            |  |
                      --------+-------------- - -
                      |       |      |
                      v       v      v
                    ++++    ++++   ++++
                    |A |    |B |   |C |
                    |  |    |  |   |  |
                    ++++    ++++   ++++

Figure 8.1. Simple one-to-many scenario.


In the simple one-to-many scenario, a server is streaming to a small group of clients. RTSP or SIP is used for the registration and the key management set up. The streaming server acts as the Initiator of MIKEY. In this scenario, the pre-shared key or public key transport mechanism will be appropriate in transporting the same TGK to all the clients (which will result in common TEKs for the group).

シンプルな1対多のシナリオでは、サーバーは、クライアントの小さなグループにストリーミングされます。 RTSPまたはSIPを登録し、設定キー管理のために使用されています。ストリーミングサーバは、MIKEYのイニシエータとして動作します。このシナリオでは、事前共有鍵または公開鍵搬送機構(グループのための共通のTEKをもたらすであろう)すべてのクライアントに同じTGKの輸送に適切であろう。

Note, if the same TGK/TEK(s) should be used by all the group members, the streaming server MUST specify the same CSB_ID and CS_ID(s) for the session to all the group members.

すべてのグループメンバによって使用されるべき同じTGK / TEK(S)場合は、ストリーミングサーバは、すべてのグループメンバーへのセッションのために同じCSB_IDとCS_ID(複数可)を指定しなければなりません。

As the communication may be performed using multicast, the members need a common security policy if they want to be part of the group. This limits the possibility of negotiation.


Furthermore, the Initiator should carefully consider whether to request the verification message in reply from each receiver, as this may result in a certain load for the Initiator itself as the group size increases.


8.2. Small-size interactive group
8.2. 小型インタラクティブグループ

As described in the overview section, for small-size interactive groups, one may expect that each client will be in charge for setting up the security for its outgoing streams. In these scenarios, the pre-shared key or the public-key transport method is used.


                       ++++          ++++
                       |A | -------> |B |
                       |  | <------- |  |
                       ++++          ++++
                        ^ |          | ^
                        | |          | |
                        | |   ++++   | |
                        | --->|C |<--- |
                        ------|  |------

Figure 8.2. Small-size group without a centralized controller.


One scenario may then be that the client sets up a three-part call, using SIP. Due to the small size of the group, unicast SRTP is used between the clients. Each client sets up the security for its outgoing stream(s) to the others.


As for the simple one-to-many case, the streaming client specifies the same CSB_ID and CS_ID(s) for its outgoing sessions if the same TGK/TEK(s) is used for all the group members.

同じTGK / TEK(s)は、すべてのグループメンバーのために使用されている場合は、単純な1対多の場合については、ストリーミングクライアントは、その送信セッションのために同じCSB_IDとCS_ID(複数可)を指定します。

9. Security Considerations
9.1. General
9.1. 一般的な

Key management protocols based on timestamps/counters and one-roundtrip key transport have previously been standardized, for example ISO [ISO1, ISO2]. The general security of these types of protocols can be found in various articles and literature, c.f. [HAC, AKE, LOA].

タイムスタンプ/カウンタと一往復キー輸送に基づいて、鍵管理プロトコルは、以前の例ISO [ISO1、ISO2]のために、標準化されています。プロトコルのこれらのタイプの一般的なセキュリティは、C.F.、様々な記事や文献に見出すことができます[HAC、AKE、LOA]。

No chain is stronger than its weakest link. If a given level of protection is wanted, then the cryptographic functions protecting the keys during transport/exchange MUST offer a security corresponding to at least that level.


For instance, if a security against attacks with a complexity 2^96 is wanted, then one should choose a secure symmetric cipher supporting at least 96 bit keys (128 bits may be a practical choice) for the actual media protection, and a key transport mechanism that provides equivalent protection, e.g., MIKEY's pre-shared key transport with 128 bit TGK, or RSA with 1024 bit keys (which according to [LV] corresponds to the desired 96 bit level, with some margin).

複雑さ2 ^ 96と攻撃に対するセキュリティが望まれる場合、例えば、その一つは、実際のメディア保護のために少なくとも96ビットキーをサポートするセキュア対称暗号(128ビットは実用的な選択であってもよい)、及びキートランスポートを選択してください同等の保護を提供する機構、例えば、([LV]に記載の余裕と、所望の96ビット・レベルに対応する)、1024ビットのキーを使用して128ビットTGK、またはRSAとMIKEYの事前共有鍵の輸送。

In summary, key size for the key-exchange mechanism MUST be weighed against the size of the exchanged TGK so that it at least offers the required level. For efficiency reasons, one SHOULD also avoid a security overkill, e.g., by not using a public key transport with public keys giving a security level that is orders of magnitude higher than length of the transported TGK. We refer to [LV] for concrete key size recommendations.


Moreover, if the TGKs are not random (or pseudo-random), a brute force search may be facilitated, again lowering the effective key size. Therefore, care MUST be taken when designing the (pseudo-) random generators for TGK generation, see [FIPS][RAND].

TGKsは、ランダム(又は擬似ランダム)でない場合また、力まかせ探索を再度有効キーサイズを低下させる、容易にすることができます。 TGK生成のための(擬似)乱数発生器を設計する場合したがって、注意が[FIPS] [RAND]を参照して、注意しなければなりません。

For the selection of the hash function, SHA-1 with 160-bit output is the default one. In general, hash sizes should be twice the "security level", indicating that SHA-1-256, [SHA256], should be used for the default 128-bit level. However, due to the real-time aspects in the scenarios we are treating, hash sizes slightly below 256 are acceptable, as the normal "existential" collision probabilities would be of secondary importance.


In a Crypto Session Bundle, the Crypto Sessions can share the same TGK as discussed earlier. From a security point of view, to satisfy the criterion in case the TGK is shared, the encryption of the individual Crypto Sessions are performed "independently". In MIKEY, this is accomplished by having unique Crypto Session identifiers (see also Section 4.1) and a TEK derivation method that provides cryptographically independent TEKs to distinct Crypto Sessions (within the Crypto Session Bundle), regardless of the security protocol used.

前述したように暗号化セッションバンドルに、暗号化セッションは、同じTGKを共有することができます。セキュリティの観点から、基準を満たすためにTGKが共有されている場合には、個々の暗号化セッションの暗号化は、「独立して」実行されます。 MIKEYでは、これはユニークな暗号化セッション識別子(セクション4.1を参照)にかかわらず、使用されるセキュリティプロトコルの、(暗号化セッションバンドル内の)別個の暗号化セッションを暗号独立のTEKを提供TEK導出方法を有することによって達成されます。

Specifically, the key derivations, as specified in Section 4.1, are implemented by a pseudo-random function. The one used here is a simplified version of that used in TLS [TLS]. Here, only one single hash function is used, whereas TLS uses two different functions. This choice is motivated by the high confidence in the SHA-1 hash function, and by efficiency and simplicity of design (complexity does not imply security). Indeed, as shown in [DBJ], if one of the two hashes is severely broken, the TLS PRF is actually less secure than as if a single hash had been used on the whole key, as is done in MIKEY.

具体的には、鍵導出は、セクション4.1で指定されるように、擬似ランダム関数によって実現されます。ここで使用されるものは、TLS [TLS]で使用したの簡易版です。 TLSは、2つの異なる関数を使用するのに対し、ここでは、ただ1つのハッシュ関数が使用されます。この選択は、SHA-1ハッシュ関数における高い信頼性によって動機づけされており、設計の効率性とシンプルで(複雑さはセキュリティを意味するものではありません)。 【DBJ]に示すように、2つのハッシュ値のいずれかがひどく破壊された場合MIKEYで行われるように実際に、TLS PRFは、単一のハッシュキー全体で使用されたかのようにより実際により安全です。

In the pre-shared key and public-key schemes, the TGK is generated by a single party (Initiator). This makes MIKEY somewhat more sensitive if the Initiator uses a bad random number generator. It should also be noted that neither the pre-shared nor the public-key scheme provides perfect forward secrecy. If mutual contribution or perfect forward secrecy is desired, the Diffie-Hellman method is to be used. Authentication (e.g., signatures) in the Diffie-Hellman method is required to prevent man-in-the-middle attacks.


Forward/backward security: if the TGK is exposed, all generated TEKs are compromised. However, under the assumption that the derivation function is a pseudo-random function, disclosure of an individual TEK does not compromise other (previous or later) TEKs derived from the same TGK. The Diffie-Hellman mode can be considered by cautious users, as it is the only one that supports so called perfect forward secrecy (PFS). This is in contrast to a compromise of the pre-shared key (or the secret key of the public key mode), where future sessions and recorded sessions from the past are then also compromised.


The use of random nonces (RANDs) in the key derivation is of utmost importance to counter off-line pre-computation attacks. Note however that update messages re-use the old RAND. This means that the total effective key entropy (relative to pre-computation attacks) for k consecutive key updates, assuming the TGKs and RAND are each n bits long, is about L = n*(k+1)/2 bits, compared to the theoretical maximum of n*k bits. In other words, a 2^L work effort MAY enable an attacker to get all k n-bit keys, which is better than brute force (except when k = 1). While this might seem like a defect, first note that for a proper choice of n, the 2^L complexity of the attack is way out of reach. Moreover, the fact that more than one key can be compromised in a single attack is inherent to the key exchange problem. Consider for instance a user who, using a fixed 1024-bit RSA key, exchanges keys and communicates during a one or two year lifetime of the public key. Breaking this single RSA key will enable access to all exchanged keys and consequently the entire communication of that user over the whole period.

鍵導出のランダムなナンス(ランズ)の使用は、オフラインで事前計算攻撃に対抗するために最も重要です。しかし、その更新メッセージに注意してください古いRANDを再使用します。これは、総有効鍵エントロピーK連続鍵更新の(相対的に事前計算攻撃)、TGKsを想定し、RANDは、各nビットのに比べて、約L = N *(k + 1)/ 2ビットであり、長であることを意味しますn個の* kビットの理論的な最大値。換言すれば、2 ^ L作業努力が(k = 1の場合を除く)ブルートフォースよりも優れているすべてのk個のnビットの鍵を取得する攻撃を可能にすることができます。これは、nの適切な選択のために、攻撃の2 ^ Lの複雑さは、手の届かない道であることを欠陥、最初のノートのように見えるかもしれませんが。また、複数のキーを単一の攻撃で妥協することができるという事実は、鍵交換の問題に固有のものです。例えば、公開鍵の1または2年の寿命の間に鍵を交換して通信し、固定された1024ビットのRSAキーを使用して、ユーザーを考えてみましょう。この単一のRSA鍵を破ることは、全期間にわたってそのユーザのすべての交換鍵にアクセスし、その結果、全体の通信が可能になります。

All the pre-defined transforms in MIKEY use state-of-the-art algorithms that have undergone large amounts of public evaluation. One of the reasons for using the AES-CM from SRTP [SRTP], is to have the possibility of limiting the overall number of different encryption modes and algorithms, while offering a high level of security at the same time.

マイキーのすべての事前定義された変換は、公共の評価を大量に受けた最先端のアルゴリズムを使用します。 AES-CM SRTP [SRTP]からを使用する理由の一つは、同時に高いレベルのセキュリティを提供しながら、異なる暗号化モードとアルゴリズムの全体的な数を制限する可能性を有することです。

9.2. Key lifetime
9.2. キーの有効期間

Even if the lifetime of a TGK (or TEK) is not specified, it MUST be taken into account that the encryption transform in the underlying security protocol can in some way degenerate after a certain amount of encrypted data. It is not possible to here state universally applicable, general key lifetime bounds; each security protocol should define such maximum amount and trigger a re-keying procedure before the "exhaustion" of the key. For example, according to SRTP [SRTP] the TEK, together with the corresponding TGK, MUST be changed at least every 2^48 SRTP packet.

TGK(またはTEK)の寿命が指定されていない場合でも、それは暗号化は基本的なセキュリティプロトコルに変換することを考慮しなければならないことができ、暗号化されたデータの一定量の後にいくつかの方法の縮退インチ状態普遍的に適用、一般的なキーの有効期間の境界をここにすることはできません。各セキュリティ・プロトコルは、このような最大量を定義し、キーの「枯渇」の前に再キーイング手続きをトリガしなければなりません。例えば、TEK SRTP [SRTP]によれば、互いに対応TGKと、少なくとも毎に2 ^ 48 SRTPパケットを変更しなければなりません。

Still, the following can be said as a rule of thumb. If the security protocol uses an "ideal" b-bit block cipher (in CBC mode, counter mode, or a feedback mode, e.g., OFB, with full b-bit feedback), degenerate behavior in the crypto stream, possibly useful for an attacker, is (with constant probability) expected to occur after a total of roughly 2^(b/2) encrypted b-bit blocks (using random IVs). For security margin, re-keying MUST be triggered well in advance compared to the above bound. See [BDJR] for more details.

それでも、次のことが経験則として言うことができます。セキュリティプロトコルは、暗号化ストリームにおける縮退動作のためにおそらく有用な(フルBビットフィードバックを有する、例えばCBCモード、カウンタモード、又はフィードバックモード、OFBに)「理想的な」Bビットのブロック暗号を使用している場合攻撃者は、(ランダムIVを使用して)約2 ^(B / 2)暗号化されたBビットブロックの合計後に発生すると予想(一定の確率で)です。セキュリティマージンのために、再キーイングは、上記のバウンドに比べて早めにトリガされなければなりません。詳細については、[BDJR]を参照してください。

For use of a dedicated stream cipher, we refer to the analysis and documentation of said cipher in each specific case.


9.3. Timestamps
9.3. タイムスタンプ

The use of timestamps, instead of challenge-responses, requires the systems to have synchronized clocks. Of course, if two clients are not synchronized, they will have difficulties in setting up the security. The current timestamp based solution has been selected to allow a maximum of one roundtrip (i.e., two messages), but still provide a reasonable replay protection. A (secure) challenge-response based version would require at least three messages. For a detailed description of the timestamp and replay handling in MIKEY, see Section 5.4.

代わりに、チャレンジ・レスポンスのタイムスタンプの使用は、同期したクロックを持っているシステムが必要です。 2つのクライアントが同期されていない場合はもちろん、彼らがセキュリティの設定の難しさを持っています。現在のタイムスタンプベースの溶液を1回の往復(すなわち、二つのメッセージ)の最大値を可能にするが、それでも妥当な再生保護を提供するように選択されています。 (安全な)チャレンジ・レスポンスベースのバージョンは、少なくとも3つのメッセージを必要とします。 MIKEYに取り扱い、タイムスタンプと再生の詳細については、5.4節を参照してください。

Practical experiences of Kerberos and other timestamp-based systems indicate that it is not always necessary to synchronize the terminals over the network. Manual configuration could be a feasible alternative in many cases (especially in scenarios where the degree of looseness is high). However, the choice must be made carefully with respect to the usage scenario.


9.4. Identity Protection
9.4. ID保護

User privacy is a complex matter that to some extent can be enforced by cryptographic mechanisms, but also requires policy enforcement and various other functionalities. One particular facet of privacy is user identity protection. However, identity protection was not a main design goal for MIKEY. Such a feature will add more complexity to the protocol and was therefore not chosen to be included. As MIKEY is anyway proposed to be transported over, e.g., SIP, the identity may be exposed by this. However, if the transporting protocol is secured and also provides identity protection, MIKEY might inherit the same feature. How this should be done is for future study.

ユーザーのプライバシーはある程度暗号メカニズムによって強制することができ、複雑な問題ですが、また、政策執行機関や他のさまざまな機能を必要とします。プライバシーの一つの特定の面には、ユーザID保護です。しかし、アイデンティティ保護はMIKEYのための主要な設計目標ではありませんでした。このような特徴は、プロトコルに複雑さを追加し、したがって、含まれるように選択されませんでした。 MIKEYをとにかく上に搬送されることが提案されているように、例えば、SIP、識別は、このことによって露出させることができます。輸送プロトコルを確保しても、アイデンティティ保護を提供している場合は、MIKEYは、同じ機能を継承することがあります。これはどのように行われるべき将来の検討課題です。

9.5. Denial of Service
9.5. サービス拒否

This protocol is resistant to Denial of Service attacks in the sense that a Responder does not construct any state (at the key management protocol level) before it has authenticated the Initiator. However, this protocol, like many others, is open to attacks that use spoofed IP addresses to create a large number of fake requests. This may for example, be solved by letting the protocol transporting MIKEY do an IP address validity test. The SIP protocol can provide this using the anonymous authentication challenge mechanism (specified in Section 22.1 of [SIP]).

このプロトコルは、イニシエータを認証した前に、Responderが(鍵管理プロトコルレベルで)どのような状態を構築していないという意味で、サービス妨害攻撃に耐性があります。しかし、このプロトコルは、他の多くのように、偽の多数の要求を作成するために、偽装されたIPアドレスを使用した攻撃に開いています。これは、例えば、MIKEYは、IPアドレスの妥当性検査を行う輸送プロトコルをさせることによって解決すること。 SIPプロトコルは、([SIP]のセクション22.1で指定された)匿名認証チャレンジ・メカニズムを使用してこれを提供することができます。

It is highly RECOMMENDED to include IDr in the Initiator's message. If not included, its absence can be used for DoS purposes (the largest DoS-impact being on the public key and DH methods), where a message intended for other entities is sent to the target. In fact, the target may verify the signature correctly due to the fact that the Initiator's ID is correct and the message is actually signed by the claimed Initiator (e.g., by re-directing traffic from another session).


However, in the public key method, the envelop key and the MAC will ensure that the message is not accepted (still, compared to a normal faked message, where the signature verification would detect the problem, one extra public key decryption is needed to detect the problem in this case).


In the DH method, a message would be accepted (without detecting the error) and a response (and state) would be created for the malicious request.


As also discussed in Section 5.4, the tradeoff between time synchronization and the size of the replay cache may be affected in case of for example, a flooding DoS attack. However, if the recommendations of using a dynamic size of the replay cache are followed, it is believed that the client will in most cases be able to handle the replay cache. Of course, as the replay cache decreases in size, the required time synchronization is more restricted. However, a bigger problem during such an attack would probably be to process the messages (e.g., verify signatures/MACs) due to the computational workload this implies.

また、セクション5.4で議論するように、時間同期及び再生キャッシュのサイズとの間のトレードオフは、例えば、フラッディングDoS攻撃の場合に影響を受ける可能性があります。リプレイ・キャッシュの動的なサイズを使用しての勧告に従っている場合は、そのクライアントは、ほとんどの場合、リプレイのキャッシュを処理することができると考えられています。リプレイキャッシュのサイズが小さくなると当然、必要な時刻同期は、より制限されています。しかし、このような攻撃時の大きな問題は、おそらくこれが意味する計算ワークロードに(例えば、署名/ MACを検証する)メッセージを処理することです。

9.6. Session Establishment
9.6. セッションの確立

It should be noted that if the session establishment protocol is insecure, there may be attacks on this that will have indirect security implications on the secured media streams. This however only applies to groups (and is not specific to MIKEY). The threat is that one group member may re-direct a stream from one group member to another. This will have the same implication as when a member tries to impersonate another member, e.g., by changing its IP address. If this is seen as a problem, it is RECOMMENDED that a Data Origin Authentication (DOA) scheme (e.g., digital signatures) be applied to the security protocol.


Re-direction of streams can of course be done even if it is not a group. However, the effect will not be the same as compared to a group where impersonation can be done if DOA is not used. Instead, re-direction will only deny the receiver the possibility of receiving (or just delay) the data.


10. IANA Considerations
10. IANAの考慮事項

This document defines several new name spaces associated with the MIKEY payloads. This section summarizes the name spaces for which IANA is requested to manage the allocation of values. IANA is requested to record the pre-defined values defined in the given sections for each name space. IANA is also requested to manage the definition of additional values in the future. Unless explicitly stated otherwise, values in the range 0-240 for each name space SHOULD be approved by the process of IETF consensus and values in the range 241-255 are reserved for Private Use, according to [RFC2434].

この文書では、MIKEYペイロードに関連するいくつかの新しい名前空間を定義します。このセクションでは、IANAが値の割り当てを管理するために要求されている名前空間をまとめたもの。 IANAは、それぞれの名前空間の特定のセクションで定義されている事前定義された値を記録することが要求されます。 IANAはまた、将来的に追加の値の定義を管理することが要求されます。特に明記しない限り、各名前空間のための0から240の範囲内の値の範囲241-255でIETFコンセンサスと値のプロセスによって承認されるべきでは[RFC2434]によると、私的使用のために予約されています。

The name spaces for the following fields in the Common header payload (from Section 6.1) are requested to be managed by IANA (in bracket is the reference to the table with the initially registered values):


* version

* 版

* data type (Table 6.1.a)


* Next payload (Table 6.1.b)


* PRF func (Table 6.1.c). This name space is between 0-127, where values between 0-111 should be approved by the process of IETF consensus and values between 112-127 are reserved for Private Use.

* PRFのFUNC(表6.1.c)。この名前空間は、私的使用のために予約されて0から111の間の値がIETFコンセンサスと112から127の間の値のプロセスによって承認されなければならない0〜127の間です。

* CS ID map type (Table 6.1.d)

* CS IDマップタイプ(表6.1.d)

The name spaces for the following fields in the Key data transport payload (from Section 6.2) are requested to be managed by IANA:


* Encr alg (Table 6.2.a)

* ENCR ALG(表6.2.a)

* MAC alg (Table 6.2.b)

* MAC ALG(表6.2.b)

The name spaces for the following fields in the Envelope data payload (from Section 6.3) are requested to be managed by IANA:


* C (Table 6.3)

* C(表6.3)

The name spaces for the following fields in the DH data payload (from Section 6.4) are requested to be managed by IANA:


* DH-Group (Table 6.4)

* DH-グループ(表6.4)

The name spaces for the following fields in the Signature payload (from Section 6.5) are requested to be managed by IANA:


* S type (Table 6.5)

* S型(表6.5)

The name spaces for the following fields in the Timestamp payload (from Section 6.6) are requested to be managed by IANA:


* TS type (Table 6.6)

* TSタイプ(表6.6)

The name spaces for the following fields in the ID payload and the Certificate payload (from Section 6.7) are requested to be managed by IANA:


* ID type (Table 6.7.a)

* IDのタイプ(表6.7.a)

* Cert type (Table 6.7.b)


The name spaces for the following fields in the Cert hash payload (from Section 6.8) are requested to be managed by IANA:


* Hash func (Table 6.8)


The name spaces for the following fields in the Security policy payload (from Section 6.10) are requested to be managed by IANA:


* Prot type (Table 6.10)

* Protの種類(表6.10)

For each security protocol that uses MIKEY, a set of unique parameters MAY be registered.


From Section 6.10.1.


* SRTP Type (Table 6.10.1.a)

* SRTPタイプ(表6.10.1.a)

* SRTP encr alg (Table 6.10.1.b)

* SRTP ENCR ALG(表6.10.1.b)

* SRTP auth alg (Table 6.10.1.c)

* SRTP AUTH ALG(表6.10.1.c)

* SRTP PRF (Table 6.10.1.d)

* SRTP PRF(表6.10.1.d)

* FEC order (Table 6.10.1.e)

* FEC順(表6.10.1.e)

The name spaces for the following fields in the Error payload (from Section 6.12) are requested to be managed by IANA:


* Error no (Table 6.12)


The name spaces for the following fields in the Key data payload (from Section 6.13) are requested to be managed by IANA:


* Type (Table 6.13.a). This name space is between 0-16, which should be approved by the process of IETF consensus.


* KV (Table 6.13.b). This name space is between 0-16, which should be approved by the process of IETF consensus.

* KV(表6.13.b)。この名前空間はIETF合意のプロセスによって承認されなければならない0-16、間にあります。

The name spaces for the following fields in the General Extensions payload (from Section 6.15) are requested to be managed by IANA:


* Type (Table 6.15).


10.1. MIME Registration
10.1. MIME登録

This section gives instructions to IANA to register the application/mikey MIME media type. This registration is as follows:


MIME media type name : application MIME subtype name : mikey Required parameters : none Optional parameters : version version: The MIKEY version number of the enclosed message (e.g., 1). If not present, the version defaults to 1. Encoding Considerations : binary, base64 encoded Security Considerations : see section 9 in this memo Interoperability considerations : none Published specification : this memo


11. Acknowledgments

The authors would like to thank Mark Baugher, Ran Canetti, Martin Euchner, Steffen Fries, Peter Barany, Russ Housley, Pasi Ahonen (with his group), Rolf Blom, Magnus Westerlund, Johan Bilien, Jon-Olov Vatn, Erik Eliasson, and Gerhard Strangar for their valuable feedback.

著者はマークBaugherに感謝したいと思い、カネッティ、マーティンEUCHNER、ステファンのフライドポテト、ピーターBarany、ラスHousley、(彼のグループで)パシアホネン、ロルフブロム、マグヌスウェスター、ヨハンBilien、ジョン・Olov VATN、エリック・エリアソン、と蘭彼らの貴重なフィードバックのためのゲルハルトStrangar。

12. References
12.1. Normative References
12.1. 引用規格

[HMAC] Krawczyk, H., Bellare, M., and R. Canetti, "HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication", RFC 2104, February 1997.

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[NAI] Aboba, B. and M. Beadles, "The Network Access Identifier", RFC 2486, January 1999.

[NAI] Aboba、B.及びM. Beadles、 "ネットワークアクセス識別子"、RFC 2486、1999年1月。

[OAKLEY] Orman, H., "The OAKLEY Key Determination Protocol", RFC 2412, November 1998.

[OAKLEY]オーマン、H.、 "OAKLEYキー決意プロトコル"、RFC 2412、1998年11月。

[PSS] PKCS #1 v2.1 - RSA Cryptography Standard, RSA Laboratories, June 14, 2002,

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Appendix A. MIKEY - SRTP Relation


The terminology in MIKEY differs from the one used in SRTP as MIKEY needs to be more general, nor is tight to SRTP only. Therefore, it might be hard to see the relations between keys and parameters generated in MIKEY and those used by SRTP. This section provides some hints on their relation.


   MIKEY            | SRTP
   Crypto Session   | SRTP stream (typically with related SRTCP stream)
   Data SA          | input to SRTP's crypto context
   TEK              | SRTP master key

The Data SA is built up by a TEK and the security policy exchanged. SRTP may use an MKI to index the TEK or TGK (the TEK is then derived from the TGK that is associated with the corresponding MKI), see below.

データSAは、TEKによって構築されたセキュリティポリシーを交換しました。 SRTPは、以下を参照、TEK又はTGK(TEKは、対応するMKIに関連付けられTGKから誘導される)インデックスにMKIを使用することができます。

A.1. MIKEY-SRTP Interactions

A.1。 MIKEY-SRTPの相互作用

In the following, we give a brief outline of the interface between SRTP and MIKEY and the processing that takes place. We describe the SRTP receiver side only, the sender side will require analogous interfacing.


1. When an SRTP packet arrives at the receiver and is processed, the triple <SSRC, destination address, destination port> is extracted from the packet and used to retrieve the correct SRTP crypto context, hence the Data SA. (The actual retrieval can, for example, be done by an explicit request from the SRTP implementation to MIKEY, or, by the SRTP implementation accessing a "database", maintained by MIKEY. The application will typically decide which implementation is preferred.)

SRTPパケットが受信機に到着し、処理され、三重<SSRC、宛先アドレス、宛先ポート>場合1.データSAは、したがって、パケットから抽出され、正しいSRTP暗号コンテキストを取得するために使用されます。 (実際の検索は、例えばMIKEYにSRTP実装からの明示的な要求により行うことができ、又は、「データベース」をアクセスSRTP実装によって、MIKEYによって維持。アプリケーションは、典型的には、実装が好ましいかを決定します。)

2. If an MKI is present in the SRTP packet, it is used to point to the correct key within the SA. Alternatively, if SRTP's <From, To> feature is used, the ROC||SEQ of the packet is used to determine the correct key.

MKIがSRTPパケットに存在している場合2.、SA内の正しい鍵を指すために使用されます。 SRTPの<から、ために>機能を使用する場合は別の方法として、パケットのROC ||配列は、正しいキーを決定するために使用されます。

3. Depending on whether the key sent in MIKEY (as obtained in step 2) was a TEK or a TGK, there are now two cases.

3. MIKEYで送信キー(ステップ2で得られた)TEK又はTGKであったかどうかに応じて、2つのケースが今あります。

- If the key obtained in step 2 is the TEK itself, it is used directly by SRTP as a master key.

- ステップ2で得られたキーがTEK自体である場合、それはマスターキーとしてSRTPにより直接使用されます。

- If the key instead is a TGK, the mapping with the CS_ID (internal to MIKEY, Section 6.1.1) allows MIKEY to compute the correct TEK from the TGK as described in Section 4.1 before SRTP uses it.

- キーが代わりTGK場合、CS_ID(MIKEY、セクション6.1.1に内蔵)とのマッピングは、セクション4.1で説明したようにSRTPがそれを使用する前に、MIKEYはTGKから正しいTEKを計算することを可能にします。

If multiple TGKs (or TEKs) are sent, it is RECOMMENDED that each TGK (or TEK) be associated with a distinct MKI. It is RECOMMENDED that the use of <From, To> in this scenario be limited to very simple cases, e.g., one stream only.


Besides the actual master key, other information in the Data SA (e.g., transform identifiers) will of course also be communicated from MIKEY to SRTP.


Authors' Addresses


Jari Arkko Ericsson Research 02420 Jorvas Finland

ヤリArkkoエリクソン研究02420 Jorvasフィンランド

Phone: +358 40 5079256 EMail:

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Elisabetta Carrara Ericsson Research SE-16480 Stockholm Sweden


Phone: +46 8 50877040 EMail:

電話:+46 8 50877040 Eメール

Fredrik Lindholm Ericsson Research SE-16480 Stockholm Sweden


Phone: +46 8 58531705 EMail:

電話:+46 8 58531705 Eメール

Mats Naslund Ericsson Research SE-16480 Stockholm Sweden


Phone: +46 8 58533739 EMail:

電話:+46 8 58533739 Eメール

Karl Norrman Ericsson Research SE-16480 Stockholm Sweden


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