[要約] RFC 4434は、IKEプロトコルのためのAES-XCBC-PRF-128アルゴリズムについての仕様です。このRFCの目的は、IKEプロトコルでのセキュリティ強化と認証機能の向上を提供することです。
Network Working Group P. Hoffman
Request for Comments: 4434 VPN Consortium
Obsoletes: 3664 February 2006
Category: Standards Track
The AES-XCBC-PRF-128 Algorithm for the Internet Key Exchange Protocol (IKE)
インターネットキーエクスチェンジプロトコル（IKE）のAES-XCBC-PRF-128アルゴリズム
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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.
このドキュメントは、インターネットコミュニティ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ステータスについては、「インターネット公式プロトコル標準」（STD 1）の現在のエディションを参照してください。このメモの配布は無制限です。
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著作権表示
Copyright (C) The Internet Society (2006).
Copyright（c）The Internet Society（2006）。
Abstract
概要
Some implementations of IP Security (IPsec) may want to use a pseudo-random function derived from the Advanced Encryption Standard (AES). This document describes such an algorithm, called AES-XCBC-PRF-128.
IPセキュリティ（IPSEC）のいくつかの実装は、高度な暗号化標準（AES）から派生した擬似ランダム関数を使用することをお勧めします。このドキュメントは、AES-XCBC-PRF-128と呼ばれるこのようなアルゴリズムについて説明しています。
[AES-XCBC-MAC] describes a method to use the Advanced Encryption Standard (AES) as a message authentication code (MAC) whose output is 96 bits long. While 96 bits is considered appropriate for a MAC, it is too short to be useful as a long-lived pseudo-random function (PRF) in either IKE version 1 or version 2. Both versions of IKE use the PRF to create keys in a fashion that is dependent on the length of the output of the PRF. Using a PRF that has 96 bits of output creates keys that are easier to attack with brute force than a PRF that uses 128 bits of output.
[AES-XCBC-MAC]は、出力が96ビットの長さのメッセージ認証コード（MAC）として高度な暗号化標準（AES）を使用する方法を説明しています。96ビットはMACに適していると考えられていますが、IKEバージョン1またはバージョン2の長寿命の擬似ランダム関数（PRF）として役立つには短すぎます。IKEの両方のバージョンはPRFを使用してキーを作成します。PRFの出力の長さに依存するファッション。96ビットの出力を持つPRFを使用すると、128ビットの出力を使用するPRFよりも、ブルートフォースで攻撃しやすいキーが作成されます。
Fortunately, there is a very simple method to use much of [AES-XCBC-MAC] as a PRF whose output is 128 bits: omit the step that truncates the 128-bit value to 96 bits.
幸いなことに、出力が128ビットのPRFとして[AES-XCBC-MAC]の多くを使用する非常に簡単な方法があります。128ビット値を96ビットに切り捨てるステップを省略します。
This document specifies the same algorithm as RFC 3664 except that the restriction that keys be exactly 128 bits from [AES-XCBC-MAC] is removed. Implementations of RFC 3664 will have the same bits-on-the-wire results as this algorithm; the only difference is that keys that were not equal in length to 128 bits will no longer be rejected but instead will be made 128 bits.
このドキュメントは、[AES-XCBC-MAC]からキーの制限が正確に128ビットであることを除いて、RFC 3664と同じアルゴリズムを指定します。RFC 3664の実装は、このアルゴリズムと同じビットオンザワイヤの結果をもたらします。唯一の違いは、128ビットに長さが等しくないキーが拒否されなくなり、代わりに128ビットになることです。
IKEv2 [IKEv2] uses PRFs for multiple purposes, most notably for generating keying material and authentication of the IKE_SA. The IKEv2 specification differentiates between PRFs with fixed key sizes and those with variable key sizes.
IKEV2 [IKEV2]は、特にIKE_SAのキーイング材料と認証を生成するために、複数の目的でPRFSを使用します。IKEV2仕様は、固定キーサイズのPRFとキーサイズが可変のPRFを区別します。
When the PRF described in this document is used with IKEv2, the PRF is considered fixed-length for generating keying material but variable-length for authentication. That is, when generating keying material, "half the bits must come from Ni and half from Nr, taking the first bits of each" as described in IKEv2, section 2.14; but for authenticating with shared secrets (IKEv2, section 2.16), the shared secret does not have to be 128 bits long. This somewhat tortured logic allows IKEv2 implementations that use the fixed-length-key semantics from RFC 3664 to interoperate with implementations that use the variable-length-key semantics of this document.
このドキュメントで説明されているPRFがIKEV2で使用される場合、PRFはキーイング材料を生成するために固定された長さと見なされますが、認証のために変数長さがあります。つまり、キーイング材料を生成するとき、「ビットの半分はNiから、NRから半分は、それぞれの最初のビットを取得する必要があります」IKEV2に記載されているように、セクション2.14。しかし、共有秘密（IKEV2、セクション2.16）で認証するためには、共有された秘密は128ビットの長さである必要はありません。このやや拷問されたロジックにより、RFC 3664の固定長キーセマンティクスを使用するIKEV2実装は、このドキュメントの可変長さキーセマンティクスを使用する実装と相互運用することができます。
The AES-XCBC-PRF-128 algorithm is identical to [AES-XCBC-MAC] except for two changes. First, the key length restriction of exactly 128 bits in [AES-XCBC-MAC] is eliminated, as described below; this brings AES-XCBC-PRF-128 in alignment with HMAC-SHA1 and HMAC-MD5 when they are used as PRFs in IKE. Second, the truncation step in section 4.3 of [AES-XCBC-MAC] is *not* performed; that is, there is no processing after section 4.2 of [AES-XCBC-MAC].
AES-XCBC-PRF-128アルゴリズムは、2つの変更を除き、[AES-XCBC-MAC]と同一です。まず、[AES-XCBC-MAC]で正確に128ビットのキー長の制限を排除します。これにより、AES-XCBC-PRF-128は、IKEのPRFSとして使用されると、HMAC-Sha1およびHMAC-MD5とアライメントします。第二に、[AES-XCBC-MAC]のセクション4.3の切り捨てステップは *実行されません。つまり、[AES-XCBC-MAC]のセクション4.2の後に処理はありません。
The key for AES-XCBC-PRF-128 is created as follows:
AES-XCBC-PRF-128のキーは次のように作成されます。
o If the key is exactly 128 bits long, use it as-is.
o キーの長さが正確に128ビットの場合は、そのまま使用してください。
o If the key has fewer than 128 bits, lengthen it to exactly 128 bits by padding it on the right with zero bits.
o キーが128ビット未満の場合は、ビットがゼロで右にパディングすることで、正確に128ビットまで延長します。
o If the key is 129 bits or longer, shorten it to exactly 128 bits by performing the steps in AES-XCBC-PRF-128 (that is, the algorithm described in this document). In that re-application of this algorithm, the key is 128 zero bits; the message is the too-long current key.
o キーが129ビット以上の場合、AES-XCBC-PRF-128のステップを実行して、それを正確に128ビットに短縮します（つまり、このドキュメントで説明されているアルゴリズム）。このアルゴリズムの再適用では、キーは128ゼロビットです。メッセージは、長すぎる現在のキーです。
Test Case AES-XCBC-PRF-128 with 20-byte input
Key : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f
Key Length : 16
Message : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f10111213
PRF Output : 47f51b4564966215b8985c63055ed308
Test Case AES-XCBC-PRF-128 with 20-byte input
Key : 00010203040506070809
Key Length : 10
Message : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f10111213
PRF Output : 0fa087af7d866e7653434e602fdde835
Test Case AES-XCBC-PRF-128 with 20-byte input
Key : 000102030405060708090a0b0c0d0e0fedcb
Key Length : 18
Message : 000102030405060708090a0b0c0d0e0f10111213
PRF Output : 8cd3c93ae598a9803006ffb67c40e9e4
The security provided by AES-XCBC-MAC-PRF is based on the strengths of AES and HMAC. At the time of this writing, there are no known practical cryptographic attacks against AES, AES-XCBC-MAC-PRF, or HMACs.
AES-XCBC-MAC-PRFが提供するセキュリティは、AESとHMACの強度に基づいています。この執筆時点では、AES、AES-XCBC-MAC-PRF、またはHMACSに対する実用的な暗号攻撃は既知のものではありません。
As is true with any cryptographic algorithm, part of its strength lies in the security of the key management mechanism, the strength of the associated secret key, and the correctness of the implementations in all the participating systems. [AES-XCBC-MAC] contains test vectors to assist in verifying the correctness of the AES-XCBC-MAC-PRF code. The test vectors all show the full MAC value before it is truncated to 96 bits. The PRF makes use of the full MAC value, not the truncated one.
暗号化されたアルゴリズムに当てはまるように、その強みの一部は、すべての参加システムにおけるキー管理メカニズムのセキュリティ、関連する秘密鍵の強さ、および実装の正確性にあります。[AES-XCBC-MAC]には、AES-XCBC-MAC-PRFコードの正確性の確認を支援するテストベクトルが含まれています。テストベクトルはすべて、96ビットに切り捨てられる前に完全なMAC値を示します。PRFは、切り捨てられたマック値ではなく、完全なMac値を使用します。
Any reference to RFC 3664 needs to be updated to refer to this document when it is published.
RFC 3664への参照は、公開されたときにこのドキュメントを参照するために更新する必要があります。
[AES-XCBC-MAC] Frankel, S. and H. Herbert, "The AES-XCBC-MAC-96 Algorithm and Its Use With IPsec", RFC 3566, September 2003.
[AES-XCBC-MAC]フランケル、S。およびH.ハーバート、「AES-XCBC-MAC-96アルゴリズムとIPSECでの使用」、RFC 3566、2003年9月。
[IKEv2] Kaufman, C., "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol", RFC 4306, December 2005.
[IKEV2] Kaufman、C。、「Internet Key Exchange（IKEV2）プロトコル」、RFC 4306、2005年12月。
Pasi Eronen suggested the easy method for shortening too-long keys. Saroop Mathur and John Black provided and verified the test vectors.
Pasi Eronenは、長すぎるキーを短縮する簡単な方法を提案しました。Saroop MathurとJohn Blackは、テストベクトルを提供し、検証しました。
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Acknowledgement
謝辞
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