[要約] RFC 9420は、2人から数千人規模のグループ向けに、非同期で共有鍵を確立するMLSプロトコルを定めています。ラチェットツリーとキースケジュールにより、メンバー変更に応じて鍵を更新し、前方秘匿性と侵害後セキュリティを提供します。認証サービスと配信サービスを前提に、メッセージの認証・暗号化と外部プロトコル向けの鍵エクスポートを規定します。
Internet Engineering Task Force (IETF) R. Barnes
Request for Comments: 9420 Cisco
Category: Standards Track B. Beurdouche
ISSN: 2070-1721 Inria & Mozilla
R. Robert
Phoenix R&D
J. Millican
Meta Platforms
E. Omara
K. Cohn-Gordon
University of Oxford
July 2023
Messaging applications are increasingly making use of end-to-end security mechanisms to ensure that messages are only accessible to the communicating endpoints, and not to any servers involved in delivering messages. Establishing keys to provide such protections is challenging for group chat settings, in which more than two clients need to agree on a key but may not be online at the same time. In this document, we specify a key establishment protocol that provides efficient asynchronous group key establishment with forward secrecy (FS) and post-compromise security (PCS) for groups in size ranging from two to thousands.
メッセージングアプリケーションでは、メッセージ配信に関わるサーバーにはアクセスさせず、通信相手のエンドポイントだけがメッセージにアクセスできるようにするエンドツーエンドのセキュリティ機構が広く使われるようになっています。2者を超えるクライアントが鍵に合意する必要がある一方、同時にオンラインとは限らないグループチャットでは、このような保護に使う鍵の確立が困難です。本書では、2人から数千人規模のグループに対し、前方秘匿性(FS)と侵害後セキュリティ(PCS)を備えた効率的な非同期グループ鍵確立プロトコルを規定します。
This is an Internet Standards Track document.
これはインターネット標準化過程の文書です。
This document is a product of the Internet Engineering Task Force (IETF). It represents the consensus of the IETF community. It has received public review and has been approved for publication by the Internet Engineering Steering Group (IESG). Further information on Internet Standards is available in Section 2 of RFC 7841.
この文書は、Internet Engineering Task Force(IETF)の成果物です。これはIETFコミュニティのコンセンサスを表すものです。パブリックレビューを受け、Internet Engineering Steering Group(IESG)による公開が承認されています。インターネット標準に関するさらなる情報は、RFC 7841のセクション2で入手できます。
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1. Introduction
2. Terminology
2.1. Presentation Language
2.1.1. Optional Value
2.1.2. Variable-Size Vector Length Headers
3. Protocol Overview
3.1. Cryptographic State and Evolution
3.2. Example Protocol Execution
3.3. External Joins
3.4. Relationships between Epochs
4. Ratchet Tree Concepts
4.1. Ratchet Tree Terminology
4.1.1. Ratchet Tree Nodes
4.1.2. Paths through a Ratchet Tree
4.2. Views of a Ratchet Tree
5. Cryptographic Objects
5.1. Cipher Suites
5.1.1. Public Keys
5.1.2. Signing
5.1.3. Public Key Encryption
5.2. Hash-Based Identifiers
5.3. Credentials
5.3.1. Credential Validation
5.3.2. Credential Expiry and Revocation
5.3.3. Uniquely Identifying Clients
6. Message Framing
6.1. Content Authentication
6.2. Encoding and Decoding a Public Message
6.3. Encoding and Decoding a Private Message
6.3.1. Content Encryption
6.3.2. Sender Data Encryption
7. Ratchet Tree Operations
7.1. Parent Node Contents
7.2. Leaf Node Contents
7.3. Leaf Node Validation
7.4. Ratchet Tree Evolution
7.5. Synchronizing Views of the Tree
7.6. Update Paths
7.7. Adding and Removing Leaves
7.8. Tree Hashes
7.9. Parent Hashes
7.9.1. Using Parent Hashes
7.9.2. Verifying Parent Hashes
8. Key Schedule
8.1. Group Context
8.2. Transcript Hashes
8.3. External Initialization
8.4. Pre-Shared Keys
8.5. Exporters
8.6. Resumption PSK
8.7. Epoch Authenticators
9. Secret Tree
9.1. Encryption Keys
9.2. Deletion Schedule
10. Key Packages
10.1. KeyPackage Validation
11. Group Creation
11.1. Required Capabilities
11.2. Reinitialization
11.3. Subgroup Branching
12. Group Evolution
12.1. Proposals
12.1.1. Add
12.1.2. Update
12.1.3. Remove
12.1.4. PreSharedKey
12.1.5. ReInit
12.1.6. ExternalInit
12.1.7. GroupContextExtensions
12.1.8. External Proposals
12.2. Proposal List Validation
12.3. Applying a Proposal List
12.4. Commit
12.4.1. Creating a Commit
12.4.2. Processing a Commit
12.4.3. Adding Members to the Group
13. Extensibility
13.1. Additional Cipher Suites
13.2. Proposals
13.3. Credential Extensibility
13.4. Extensions
13.5. GREASE
14. Sequencing of State Changes
15. Application Messages
15.1. Padding
15.2. Restrictions
15.3. Delayed and Reordered Application Messages
16. Security Considerations
16.1. Transport Security
16.2. Confidentiality of Group Secrets
16.3. Confidentiality of Sender Data
16.4. Confidentiality of Group Metadata
16.4.1. GroupID, Epoch, and Message Frequency
16.4.2. Group Extensions
16.4.3. Group Membership
16.5. Authentication
16.6. Forward Secrecy and Post-Compromise Security
16.7. Uniqueness of Ratchet Tree Key Pairs
16.8. KeyPackage Reuse
16.9. Delivery Service Compromise
16.10. Authentication Service Compromise
16.11. Additional Policy Enforcement
16.12. Group Fragmentation by Malicious Insiders
17. IANA Considerations
17.1. MLS Cipher Suites
17.2. MLS Wire Formats
17.3. MLS Extension Types
17.4. MLS Proposal Types
17.5. MLS Credential Types
17.6. MLS Signature Labels
17.7. MLS Public Key Encryption Labels
17.8. MLS Exporter Labels
17.9. MLS Designated Expert Pool
17.10. The "message/mls" Media Type
18. References
18.1. Normative References
18.2. Informative References
Appendix A. Protocol Origins of Example Trees
Appendix B. Evolution of Parent Hashes
Appendix C. Array-Based Trees
Appendix D. Link-Based Trees
Contributors
Authors' Addresses
1. Introduction
1. はじめに
2. Terminology
2. 用語
2.1. Presentation Language
2.1. プレゼンテーション言語
2.1.1. Optional Value
2.1.1. オプショナル値
2.1.2. Variable-Size Vector Length Headers
2.1.2. 可変サイズのベクトル長ヘッダー
3. Protocol Overview
3. プロトコルの概要
3.1. Cryptographic State and Evolution
3.1. 暗号状態と進化
3.2. Example Protocol Execution
3.2. プロトコル実行の例
3.3. External Joins
3.3. 外部参加
3.4. Relationships between Epochs
3.4. エポック間の関係
4. Ratchet Tree Concepts
4. ラチェットツリーの概念
4.1. Ratchet Tree Terminology
4.1. ラチェットツリー用語
4.1.1. Ratchet Tree Nodes
4.1.1. ラチェットツリーノード
4.1.2. Paths through a Ratchet Tree
4.1.2. ラチェットツリー内の経路
4.2. Views of a Ratchet Tree
4.2. ラチェットツリーの見方
5. Cryptographic Objects
5. 暗号オブジェクト
5.1. Cipher Suites
5.1. 暗号スイート
5.1.1. Public Keys
5.1.1. 公開鍵
5.1.2. Signing
5.1.2. 署名
5.1.3. Public Key Encryption
5.1.3. 公開鍵暗号化
5.2. Hash-Based Identifiers
5.2. ハッシュベースの識別子
5.3. Credentials
5.3. 資格情報
5.3.1. Credential Validation
5.3.1. 資格情報の検証
5.3.2. Credential Expiry and Revocation
5.3.2. 資格情報の有効期限と失効
5.3.3. Uniquely Identifying Clients
5.3.3. クライアントの一意な識別
6. Message Framing
6. メッセージフレーミング
6.1. Content Authentication
6.1. コンテンツ認証
6.2. Encoding and Decoding a Public Message
6.2. 公開メッセージのエンコードとデコード
6.3. Encoding and Decoding a Private Message
6.3. プライベートメッセージのエンコードとデコード
6.3.1. Content Encryption
6.3.1. コンテンツの暗号化
6.3.2. Sender Data Encryption
6.3.2. 送信者データの暗号化
7. Ratchet Tree Operations
7. ラチェットツリーの操作
7.1. Parent Node Contents
7.1. 親ノードの内容
7.2. Leaf Node Contents
7.2. 葉ノードの内容
7.3. Leaf Node Validation
7.3. リーフノードの検証
7.4. Ratchet Tree Evolution
7.4. ラチェットツリーの進化
7.5. Synchronizing Views of the Tree
7.5. ツリーのビューの同期
7.6. Update Paths
7.6. 更新パス
7.7. Adding and Removing Leaves
7.7. 葉の追加と削除
7.8. Tree Hashes
7.8. ツリーハッシュ
7.9. Parent Hashes
7.9. 親ハッシュ
7.9.1. Using Parent Hashes
7.9.1. 親ハッシュの使用
7.9.2. Verifying Parent Hashes
7.9.2. 親ハッシュの検証
8. Key Schedule
8. キースケジュール
8.1. Group Context
8.1. グループコンテキスト
8.2. Transcript Hashes
8.2. トランスクリプトハッシュ
8.3. External Initialization
8.3. 外部初期化
8.4. Pre-Shared Keys
8.4. 事前共有キー
8.5. Exporters
8.5. エクスポーター
8.6. Resumption PSK
8.6. 再開 PSK
8.7. Epoch Authenticators
8.7. エポックオーセンティケータ
9. Secret Tree
9. 秘密ツリー
9.1. Encryption Keys
9.1. 暗号化キー
9.2. Deletion Schedule
9.2. 削除スケジュール
10. Key Packages
10. キーパッケージ
10.1. KeyPackage Validation
10.1. キーパッケージの検証
11. Group Creation
11. グループ作成
11.1. Required Capabilities
11.1. 必須機能
11.2. Reinitialization
11.2. 再初期化
11.3. Subgroup Branching
11.3. サブグループ分岐
12. Group Evolution
12. グループ進化
12.1. Proposals
12.1. 提案
12.1.1. Add
12.1.1. 追加
12.1.2. Update
12.1.2. 更新
12.1.3. Remove
12.1.3. 削除
12.1.4. PreSharedKey
12.1.4. 事前共有キー
12.1.5. ReInit
12.1.5. 再初期化
12.1.6. ExternalInit
12.1.6. 外部初期化
12.1.7. GroupContextExtensions
12.1.7. GroupContext拡張
12.1.8. External Proposals
12.1.8. 外部提案
12.2. Proposal List Validation
12.2. 提案リストの検証
12.3. Applying a Proposal List
12.3. 提案リストの適用
12.4. Commit
12.4. コミット
12.4.1. Creating a Commit
12.4.1. Commitの作成
12.4.2. Processing a Commit
12.4.2. Commitの処理
12.4.3. Adding Members to the Group
12.4.3. グループにメンバーの追加
13. Extensibility
13. 拡張性
13.1. Additional Cipher Suites
13.1. 追加の暗号スイート
13.2. Proposals
13.2. 提案
13.3. Credential Extensibility
13.3. 資格情報の拡張性
13.4. Extensions
13.4. 拡張機能
13.5. GREASE
13.5. GREASE
14. Sequencing of State Changes
14. 状態変化のシーケンス
15. Application Messages
15. アプリケーションメッセージ
15.1. Padding
15.1. パディング
15.2. Restrictions
15.2. 制限
15.3. Delayed and Reordered Application Messages
15.3. 遅延および順序が入れ替わったアプリケーションメッセージ
16. Security Considerations
16. セキュリティに関する考慮事項
16.1. Transport Security
16.1. トランスポートセキュリティ
16.2. Confidentiality of Group Secrets
16.2. グループシークレットの機密性
16.3. Confidentiality of Sender Data
16.3. 送信者データの機密性
16.4. Confidentiality of Group Metadata
16.4. グループメタデータの機密保持
16.4.1. GroupID, Epoch, and Message Frequency
16.4.1. GroupID、Epoch、メッセージ頻度
16.4.2. Group Extensions
16.4.2. グループ拡張
16.4.3. Group Membership
16.4.3. グループメンバーシップ
16.5. Authentication
16.5. 認証
16.6. Forward Secrecy and Post-Compromise Security
16.6. 前方秘匿性と侵害後セキュリティ
16.7. Uniqueness of Ratchet Tree Key Pairs
16.7. ラチェットツリーキーペアの一意性
16.8. KeyPackage Reuse
16.8. キーパッケージ再利用
16.9. Delivery Service Compromise
16.9. 配信サービスの侵害
16.10. Authentication Service Compromise
16.10. 認証サービスの侵害
16.11. Additional Policy Enforcement
16.11. 追加のポリシー執行
16.12. Group Fragmentation by Malicious Insiders
16.12. 悪意のある内部者によるグループの分裂
17. IANA Considerations
17. IANAの考慮事項
17.1. MLS Cipher Suites
17.1. MLS 暗号スイート
17.2. MLS Wire Formats
17.2. MLSワイヤーフォーマット
17.3. MLS Extension Types
17.3. MLS拡張タイプ
17.4. MLS Proposal Types
17.4. MLS Proposal型
17.5. MLS Credential Types
17.5. MLS Credential型
17.6. MLS Signature Labels
17.6. MLS署名ラベル
17.7. MLS Public Key Encryption Labels
17.7. MLS公開鍵暗号化ラベル
17.8. MLS Exporter Labels
17.8. MLSエクスポーターラベル
17.9. MLS Designated Expert Pool
17.9. MLS指定専門家プール
17.10. The "message/mls" Media Type
17.10. "message/mls" メディアタイプ
18. References
18. 参考文献
18.1. Normative References
18.1. 規範的参考文献
18.2. Informative References
18.2. 参考情報
Appendix A. Protocol Origins of Example Trees
Appendix A. 例示ツリーのプロトコル起源
Appendix B. Evolution of Parent Hashes
Appendix B. 親ハッシュの進化
Appendix C. Array-Based Trees
Appendix C. 配列ベースのツリー
Appendix D. Link-Based Trees
Appendix D. リンクベースのツリー
Contributors
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A group of users who want to send each other encrypted messages needs a way to derive shared symmetric encryption keys. For two parties, this problem has been studied thoroughly, with the Double Ratchet emerging as a common solution [DoubleRatchet] [Signal]. Channels implementing the Double Ratchet enjoy fine-grained forward secrecy as well as post-compromise security, but are nonetheless efficient enough for heavy use over low-bandwidth networks.
暗号化メッセージを相互に送るユーザーグループには、共有対称鍵を導出する方法が必要です。2者間の鍵確立は詳しく研究されており、Double Ratchetが一般的な解決策として使われています [DoubleRatchet] [Signal]。Double Ratchetを実装したチャネルは、きめ細かな前方秘匿性と事後侵害後セキュリティを実現し、低帯域幅ネットワークで頻繁に使えるだけの効率も備えています。
For a group of size greater than two, a common strategy is to distribute symmetric "sender keys" over existing 1:1 secure channels, and then for each member to send messages to the group encrypted with their own sender key. On the one hand, using sender keys improves efficiency relative to pairwise transmission of individual messages, and it provides forward secrecy (with the addition of a hash ratchet). On the other hand, it is difficult to achieve post-compromise security with sender keys, requiring a number of key update messages that scales as the square of the group size. An adversary who learns a sender key can often indefinitely and passively eavesdrop on that member's messages. Generating and distributing a new sender key provides a form of post-compromise security with regard to that sender. However, it requires computation and communications resources that scale linearly with the size of the group.
サイズが2より大きいグループに対する一般的な戦略は、既存の1対1のセキュアチャネルを介して対称的な「送信者鍵」を配布し、各メンバーが自身の送信者鍵で暗号化したメッセージをグループに送信することです。送信者鍵を使用すると、個々のメッセージをペアごとに送信する場合と比較して効率が向上し、ハッシュラチェットを追加することで前方秘匿性も提供されます。その一方で、送信者鍵で侵害後セキュリティを達成することは困難であり、グループサイズの2乗に比例した数の鍵更新メッセージが必要になります。送信者鍵を知った攻撃者は、そのメンバーのメッセージを無期限かつ受動的に盗聴できることがよくあります。新しい送信者鍵を生成して配布することは、その送信者に関するある種の侵害後セキュリティを提供しますが、グループのサイズに線形に比例する計算および通信リソースを必要とします。
In this document, we describe a protocol based on tree structures that enables asynchronous group keying with forward secrecy and post-compromise security. Based on earlier work on "asynchronous ratcheting trees" [ART], the protocol presented here uses an asynchronous key-encapsulation mechanism for tree structures. This mechanism allows the members of the group to derive and update shared keys with costs that scale as the log of the group size.
この文書では、非同期グループ鍵確立を実現するツリー構造に基づくプロトコルについて説明します。このプロトコルは、前方秘匿性と侵害後セキュリティを備えています。以前の「非同期ラチェットツリー」[ART] に基づいて、ここで提示されるプロトコルは、ツリー構造のための非同期鍵カプセル化メカニズムを使用しています。このメカニズムにより、グループのメンバーは、グループサイズの対数に比例するコストで共有鍵を導出および更新することができます。
Client:
クライアント:
An agent that uses this protocol to establish shared cryptographic state with other clients. A client is defined by the cryptographic keys it holds.
このプロトコルを使用して他のクライアントと共有暗号状態を確立するエージェントです。クライアントは保持している暗号鍵によって定義されます。
Group:
グループ
A group represents a logical collection of clients that share a common secret value at any given time. Its state is represented as a linear sequence of epochs in which each epoch depends on its predecessor.
グループは、任意の時点で共通の秘密値を共有するクライアントの論理的な集合を表します。その状態は、それぞれのエポックが直前のエポックに依存する線形のシーケンスとして表されます。
Epoch:
エポック:
A state of a group in which a specific set of authenticated clients hold shared cryptographic state.
特定の認証済みクライアント群が共有暗号状態を保持しているグループの状態です。
Member:
メンバー
A client that is included in the shared state of a group and hence has access to the group's secrets.
グループの共有状態に含まれ、グループの秘密にアクセスできるクライアントです。
Key Package:
鍵パッケージ:
A signed object describing a client's identity and capabilities, including a hybrid public key encryption (HPKE) [RFC9180] public key that can be used to encrypt to that client. Other clients can use a client's KeyPackage to introduce the client to a new group.
クライアントの識別情報と機能を記述した署名付きオブジェクトです。クライアント宛ての暗号化に使えるハイブリッド公開鍵暗号(HPKE)[RFC9180]の公開鍵も含みます。他のクライアントは、あるクライアントのKeyPackageを使って、そのクライアントを新しいグループに参加させることができます。
Group Context:
グループコンテキスト:
An object that summarizes the shared, public state of the group. The group context is typically distributed in a signed GroupInfo message, which is provided to new members to help them join a group.
グループの共有された公開状態を要約するオブジェクトです。グループコンテキストは通常、署名付きGroupInfoメッセージで配布され、新しいメンバーがグループに参加するための情報を提供します。
Signature Key:
署名鍵:
A signing key pair used to authenticate the sender of a message.
メッセージの送信者を認証するために使う署名鍵ペアです。
Proposal:
Proposal:
A message that proposes a change to the group, e.g., adding or removing a member.
メンバーの追加や削除など、グループへの変更を提案するメッセージです。
Commit:
Commit:
A message that implements the changes to the group proposed in a set of Proposals.
一連のProposalで提案されたグループへの変更を適用するメッセージです。
PublicMessage:
PublicMessage(公開メッセージ):
An MLS protocol message that is signed by its sender and authenticated as coming from a member of the group in a particular epoch, but not encrypted.
特定のエポックにおけるグループメンバーから送信されたことを認証し、送信者が署名するものの、暗号化はしないMLSプロトコルメッセージです。
PrivateMessage:
PrivateMessage(プライベートメッセージ):
An MLS protocol message that is signed by its sender, authenticated as coming from a member of the group in a particular epoch, and encrypted so that it is confidential to the members of the group in that epoch.
特定のエポックにおけるグループメンバーから送信されたことを認証し、送信者が署名したうえで、そのエポックのメンバーだけが内容を読めるように暗号化するMLSプロトコルメッセージです。
Handshake Message:
ハンドシェイクメッセージ:
A PublicMessage or PrivateMessage carrying an MLS Proposal or Commit object, as opposed to application data.
アプリケーションデータとは異なり、MLSのProposalまたはCommitオブジェクトを含むPublicMessageまたはPrivateMessageです。
Application Message:
アプリケーションメッセージ:
A PrivateMessage carrying application data.
アプリケーションデータを含むPrivateMessageです。
Terminology specific to tree computations is described in Section 4.1.
木の計算に特有の用語は、セクション4.1に記載されています。
In general, symmetric values are referred to as "keys" or "secrets" interchangeably. Either term denotes a value that MUST be kept confidential to a client. When labeling individual values, we typically use "secret" to refer to a value that is used to derive further secret values and "key" to refer to a value that is used with an algorithm such as Hashed Message Authentication Code (HMAC) or an Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) algorithm.
一般に、対称値は「鍵」または「秘密」と呼び、両者を区別しません。どちらも、クライアントに対して機密に保たなければならない (MUST) 値です。個々の値を区別する場合、「秘密」は他の秘密値の導出に使う値を、「鍵」はハッシュメッセージ認証コード(HMAC)や関連データ付き認証暗号(AEAD)などのアルゴリズムに使う値を指すのが一般的です。
The PublicMessage and PrivateMessage formats are defined in Section 6. Security notions such as forward secrecy and post-compromise security are defined in Section 16.
PublicMessageとPrivateMessageの形式はセクション6で定義します。前方秘匿性や事後侵害後セキュリティなどのセキュリティ概念はセクション16で定義します。
As detailed in Section 13.5, MLS uses the "Generate Random Extensions And Sustain Extensibility" (GREASE) approach to maintaining extensibility, where senders insert random values into fields in which receivers are required to ignore unknown values. Specific "GREASE values" for this purpose are registered in the appropriate IANA registries.
セクション13.5で説明するとおり、MLSは拡張性を維持するために「Generate Random Extensions And Sustain Extensibility(GREASE)」方式を使います。この方式では、受信者が未知の値を無視する必要があるフィールドに、送信者がランダムな値を挿入します。この目的で使う特定の「GREASE値」は、適切なIANAレジストリに登録されています。
We use the TLS presentation language [RFC8446] to describe the structure of protocol messages. In addition to the base syntax, we add two additional features: the ability for fields to be optional and the ability for vectors to have variable-size length headers.
プロトコルメッセージの構造を記述するため、TLSプレゼンテーション言語[RFC8446]を使います。基本構文に加えて、フィールドを省略可能にする機能と、ベクトルの長さヘッダーを可変長にする機能を追加します。
An optional value is encoded with a presence-signaling octet, followed by the value itself if present. When decoding, a presence octet with a value other than 0 or 1 MUST be rejected as malformed.
オプションの値は、存在を示すオクテットでエンコードされ、その後に値自体が存在する場合に続きます。デコードする際、0または1以外の値を持つ存在オクテットは、形式が正しくないとして拒否されなければなりません (MUST)。
struct {
uint8 present;
select (present) {
case 0: struct{};
case 1: T value;
};
} optional<T>;
In the TLS presentation language, vectors are encoded as a sequence of encoded elements prefixed with a length. The length field has a fixed size set by specifying the minimum and maximum lengths of the encoded sequence of elements.
TLSプレゼンテーション言語では、ベクトルは、長さが先頭に付加されたエンコードされた要素のシーケンスとしてエンコードされます。長さフィールドは、エンコードされた要素のシーケンスの最小および最大長を指定して固定サイズに設定されます。
In MLS, there are several vectors whose sizes vary over significant ranges. So instead of using a fixed-size length field, we use a variable-size length using a variable-length integer encoding based on the one described in Section 16 of [RFC9000]. They differ only in that the one here requires a minimum-size encoding. Instead of presenting min and max values, the vector description simply includes a V. For example:
MLSでは、サイズが大きく異なる複数のベクトルがあります。そのため、固定サイズの長さフィールドを使用する代わりに、[RFC9000]のセクション16で説明されているものに基づいた可変長整数エンコーディングを使用します。ここでの違いは、こちらの方が最小サイズのエンコーディングが必要であるという点です。最小値と最大値を提示する代わりに、ベクトルの説明には単にVが含まれています。例えば:
struct {
uint32 fixed<0..255>;
opaque variable<V>;
} StructWithVectors;
Such a vector can represent values with length from 0 bytes to 2^30 bytes. The variable-length integer encoding reserves the two most significant bits of the first byte to encode the base 2 logarithm of the integer encoding length in bytes. The integer value is encoded on the remaining bits, so that the overall value is in network byte order. The encoded value MUST use the smallest number of bits required to represent the value. When decoding, values using more bits than necessary MUST be treated as malformed.
このようなベクトルは、長さ0バイトから2^30バイトまでの値を表せます。可変長整数エンコーディングでは、最初のバイトの最上位2ビットを使って、整数を符号化するバイト数の底2対数を表します。整数値は残りのビットに符号化され、全体としてネットワークバイト順になります。符号化値には、その値の表現に必要な最小ビット数を使わなければなりません (MUST)。デコード時に必要以上のビットを使った値は、不正形式として扱わなければなりません (MUST)。
This means that integers are encoded in 1, 2, or 4 bytes and can encode 6-, 14-, or 30-bit values, respectively.
整数は1、2、または4バイトでエンコードされ、それぞれ6ビット、14ビット、または30ビットの値をエンコードできることを意味します。
+========+=========+=============+=======+============+
| Prefix | Length | Usable Bits | Min | Max |
+========+=========+=============+=======+============+
| 00 | 1 | 6 | 0 | 63 |
+--------+---------+-------------+-------+------------+
| 01 | 2 | 14 | 64 | 16383 |
+--------+---------+-------------+-------+------------+
| 10 | 4 | 30 | 16384 | 1073741823 |
+--------+---------+-------------+-------+------------+
| 11 | invalid | - | - | - |
+--------+---------+-------------+-------+------------+
Table 1: Summary of Integer Encodings
表1:整数エンコーディングの概要
Vectors that start with the prefix "11" are invalid and MUST be rejected.
「11」で始まるベクトルは無効であり、拒否されなければなりません (MUST)。
For example:
例えば:
* The four-byte length value 0x9d7f3e7d decodes to 494878333.
* 4バイトの長さ値0x9d7f3e7dは494878333にデコードされます。
* The two-byte length value 0x7bbd decodes to 15293.
* 2バイトの長さ値0x7bbdは15293にデコードされます。
* The single-byte length value 0x25 decodes to 37.
* 単一バイトの長さ値0x25は、37にデコードされます。
The following figure adapts the pseudocode provided in [RFC9000] to add a check for minimum-length encoding:
次の図は、[RFC9000]で提供された疑似コードを適応して、最小長エンコーディングのチェックを追加します。
ReadVarint(data):
// The length of variable-length integers is encoded in the
// first two bits of the first byte.
v = data.next_byte()
prefix = v >> 6
if prefix == 3:
raise Exception('invalid variable length integer prefix')
length = 1 << prefix
// Once the length is known, remove these bits and read any
// remaining bytes.
v = v & 0x3f
repeat length-1 times:
v = (v << 8) + data.next_byte()
// Check if the value would fit in half the provided length.
if prefix >= 1 && v < (1 << (8*(length/2) - 2)):
raise Exception('minimum encoding was not used')
return v
The use of variable-size integers for vector lengths allows vectors to grow very large, up to 2^30 bytes. Implementations should take care not to allow vectors to overflow available storage. To facilitate debugging of potential interoperability problems, implementations SHOULD provide a clear error when such an overflow condition occurs.
ベクトル長に可変長整数を使うと、ベクトルのサイズは最大2^30バイトまで大きくなり得ます。実装では、ベクトルが利用可能な記憶領域を超過しないよう注意してください。相互運用性の問題をデバッグしやすくするため、実装はこのような超過が起きたときに明確なエラーを返すべきです (SHOULD)。
MLS is designed to operate in the context described in [MLS-ARCH]. In particular, we assume that the following services are provided:
MLSは[MLS-ARCH]で説明された文脈で動作するように設計されています。特に、以下のサービスが提供されていると仮定しています。
* An Authentication Service (AS) that enables group members to authenticate the credentials presented by other group members.
* 他のグループメンバーが提示した資格情報を認証することを可能にする認証サービス(AS)。
* A Delivery Service (DS) that routes MLS messages among the participants in the protocol.
* プロトコルの参加者間でMLSメッセージをルーティングする配信サービス(DS)。
MLS assumes a trusted AS but a largely untrusted DS. Section 16.10 describes the impact of compromise or misbehavior of an AS. MLS is designed to protect the confidentiality and integrity of the group data even in the face of a compromised DS; in general, the DS is only expected to reliably deliver messages. Section 16.9 describes the impact of compromise or misbehavior of a DS.
MLSは、信頼できるASと、概ね信頼できないDSが存在することを前提とします。ASの侵害や不正動作の影響はセクション16.10で説明します。MLSは、DSが侵害されていてもグループデータの機密性と完全性を保護するよう設計されています。一般に、DSに期待される役割はメッセージを確実に配信することだけです。DSの侵害や不正動作の影響はセクション16.9で説明します。
The core functionality of MLS is continuous group authenticated key exchange (AKE). As with other authenticated key exchange protocols (such as TLS), the participants in the protocol agree on a common secret value, and each participant can verify the identity of the other participants. That secret can then be used to protect messages sent from one participant in the group to the other participants using the MLS framing layer or can be exported for use with other protocols. MLS provides group AKE in the sense that there can be more than two participants in the protocol, and continuous group AKE in the sense that the set of participants in the protocol can change over time.
MLSの中核機能は、継続的なグループ認証鍵交換(AKE)です。TLSなどの他の認証鍵交換プロトコルと同様に、参加者は共通の秘密値に合意し、各参加者は他の参加者の本人性を確認できます。この秘密値は、MLSフレーミング層を使ってグループの参加者間で送るメッセージの保護に使うか、他のプロトコルで使うためにエクスポートできます。プロトコルに2人を超える参加者が参加できるという意味でMLSはグループAKEを、参加者の集合が時間とともに変化できるという意味で継続的なグループAKEを提供します。
The core organizing principles of MLS are _groups_ and _epochs_. A group represents a logical collection of clients that share a common secret value at any given time. The history of a group is divided into a linear sequence of epochs. In each epoch, a set of authenticated _members_ agree on an _epoch secret_ that is known only to the members of the group in that epoch. The set of members involved in the group can change from one epoch to the next, and MLS ensures that only the members in the current epoch have access to the epoch secret. From the epoch secret, members derive further shared secrets for message encryption, group membership authentication, and so on.
MLSの中核となる構成要素は、グループとエポックです。グループは、任意の時点で共通の秘密値を共有するクライアントの論理的な集合です。グループの履歴は、線形なエポック列に分かれます。各エポックでは、認証済みメンバーが、そのエポックのグループメンバーだけが知るエポックシークレットに合意します。グループのメンバーはエポックごとに変わることがあり、MLSは現在のエポックのメンバーだけがエポックシークレットにアクセスできるようにします。メンバーはこのシークレットから、メッセージの暗号化やグループメンバーシップの認証などに使う共有シークレットを導出します。
The creator of an MLS group creates the group's first epoch unilaterally, with no protocol interactions. Thereafter, the members of the group advance their shared cryptographic state from one epoch to another by exchanging MLS messages.
MLSグループの作成者は、プロトコルの相互作用なしに、グループの最初のエポックを一方的に作成します。その後、グループのメンバーはMLSメッセージを交換することで、共有された暗号状態を1つのエポックから別のエポックに進めます。
* A _KeyPackage_ object describes a client's capabilities and provides keys that can be used to add the client to a group.
* _KeyPackage_ オブジェクトは、クライアントの機能を記述し、クライアントをグループに追加するために使用できるキーを提供します。
* A _Proposal_ message proposes a change to be made in the next epoch, such as adding or removing a member.
* _Proposal_ メッセージは、次のエポックで行われる変更を提案します。例えば、メンバーの追加や削除などです。
* A _Commit_ message initiates a new epoch by instructing members of the group to implement a collection of proposals.
* _Commit_ メッセージは、グループのメンバーに一連の提案を実装するよう指示して、新しいエポックを開始します。
* A _Welcome_ message provides a new member to the group with the information to initialize their state for the epoch in which they were added or in which they want to add themselves to the group.
* _Welcome_ メッセージは、グループの新しいメンバーに、自分が追加されたエポックまたは自分自身をグループに追加したいエポックの状態を初期化するための情報を提供します。
KeyPackage and Welcome messages are used to initiate a group or introduce new members, so they are exchanged between group members and clients not yet in the group. A client publishes a KeyPackage via the DS, thus enabling other clients to add it to groups. When a group member wants to add a new member to a group, it uses the new member's KeyPackage to add them and constructs a Welcome message with which the new member can initialize their local state.
KeyPackageとWelcomeメッセージは、グループを開始したり新しいメンバーを紹介するために使用されるため、グループメンバーとまだグループにいないクライアントの間で交換されます。クライアントはDSを介してKeyPackageを公開し、他のクライアントがそれをグループに追加できるようにします。グループメンバーが新しいメンバーをグループに追加したい場合、新しいメンバーのKeyPackageを使用して追加し、新しいメンバーがローカル状態を初期化できるようにWelcomeメッセージを構築します。
Proposal and Commit messages are sent from one member of a group to the others. MLS provides a common framing layer for sending messages within a group: A _PublicMessage_ provides sender authentication for unencrypted Proposal and Commit messages. A _PrivateMessage_ provides encryption and authentication for both Proposal/Commit messages as well as any application data.
ProposalメッセージとCommitメッセージは、グループメンバーから他のメンバーへ送信されます。MLSはグループ内でメッセージを送る共通のフレーミング層を提供します。_PublicMessage_は暗号化されていないProposalメッセージとCommitメッセージの送信者を認証します。_PrivateMessage_はProposalメッセージ、Commitメッセージ、およびアプリケーションデータを暗号化し、認証します。
The cryptographic state at the core of MLS is divided into three areas of responsibility:
MLSの中核となる暗号状態は、3つの責任領域に分かれています。
.- ... -.
| |
| | |
| | | Key Schedule
| V |
| epoch_secret |
. | | | .
|\ Ratchet | | | Secret /|
| \ Tree | | | Tree / |
| \ | | | / |
| \ | V | / |
| +--> commit_secret --> epoch_secret --> encryption_secret -->+ |
| / | | | \ |
| / | | | \ |
| / | | | \ |
|/ | | | \|
' | V | '
| epoch_secret |
| | |
| | |
| V |
| |
'- ... -'
Figure 1: Overview of MLS Group Evolution
図1:MLSグループの進化概要
* A _ratchet tree_ that represents the membership of the group, providing group members a way to authenticate each other and efficiently encrypt messages to subsets of the group. Each epoch has a distinct ratchet tree. It seeds the _key schedule_.
* グループのメンバーシップを表す _ラチェットツリー_(ratchet tree)。グループメンバーが相互に認証し、グループのサブセットに対して効率的にメッセージを暗号化する方法を提供します。各エポックは個別のラチェットツリーを持ち、それが _鍵スケジュール_ のシードとなります。
* A _key schedule_ that describes the chain of key derivations used to progress from epoch to epoch (mainly using the _init_secret_ and _epoch_secret_), as well as the derivation of a variety of other secrets (see Table 4). For example:
* エポックからエポックへ進むために使用される鍵の派生の連鎖を記述する「鍵スケジュール」(主に「init_secret」と「epoch_secret」を使用)、およびさまざまな他の秘密情報の派生を記述します(表4を参照)。例えば:
- An _encryption secret_ that is used to initialize the secret tree for the epoch.
- エポックのための秘密ツリーを初期化するために使用される「暗号化シークレット」。
- An _exporter secret_ that allows other protocols to leverage MLS as a generic authenticated group key exchange.
- 他のプロトコルがMLSを一般的な認証済みグループ鍵交換として活用できるようにする「エクスポーターシークレット」。
- A _resumption secret_ that members can use to prove their membership in the group, e.g., when creating a subgroup or a successor group.
- メンバーがグループへの所属を証明するために使用できる「再開シークレット」、例えば、サブグループや後継グループを作成する際に使用します。
* A _secret tree_ derived from the key schedule that represents shared secrets used by the members of the group for encrypting and authenticating messages. Each epoch has a distinct secret tree.
* グループのメンバーがメッセージを暗号化および認証するために使用される共有シークレットを表すキースケジュールから派生した「秘密ツリー」。各エポックには異なる秘密ツリーがあります。
Each member of the group maintains a partial view of these components of the group's state. MLS messages are used to initialize these views and keep them in sync as the group transitions between epochs.
グループの各メンバーは、グループの状態のこれらのコンポーネントの部分的なビューを維持します。MLSメッセージは、これらのビューを初期化し、グループがエポック間を移行する際に同期させるために使用されます。
Each new epoch is initiated with a Commit message. The Commit instructs existing members of the group to update their views of the ratchet tree by applying a set of Proposals, and uses the updated ratchet tree to distribute fresh entropy to the group. This fresh entropy is provided only to members in the new epoch and not to members who have been removed. Commits thus maintain the property that the epoch secret is confidential to the members in the current epoch.
新しいエポックはCommitメッセージで開始します。Commitは、一連のProposalを適用してラチェットツリーのビューを更新するよう既存メンバーに指示し、更新したラチェットツリーを使って新たなエントロピーをグループに配布します。このエントロピーは新しいエポックのメンバーだけに提供し、削除されたメンバーには提供しません。したがって、Commitによって、エポックシークレットを現在のエポックのメンバーだけが知る状態が保たれます。
For each Commit that adds one or more members to the group, there are one or more corresponding Welcome messages. Each Welcome message provides new members with the information they need to initialize their views of the key schedule and ratchet tree, so that these views align with the views held by other members of the group in this epoch.
グループに1人以上のメンバーを追加する各Commitに対し、1つ以上のWelcomeメッセージがあります。各Welcomeメッセージは、新メンバーが鍵スケジュールとラチェットツリーのビューを初期化するための情報を提供し、そのビューを同じエポックの他のメンバーのビューと一致させます。
There are three major operations in the life of a group:
グループのライフサイクルには3つの主要な操作があります:
* Adding a member, initiated by a current member;
* 現在のメンバーによって開始されたメンバーの追加;
* Updating the keys that represent a member in the tree; and
* ツリー内のメンバーを表す鍵の更新;
* Removing a member.
* メンバーの削除;
Each of these operations is "proposed" by sending a message of the corresponding type (Add / Update / Remove). The state of the group is not changed, however, until a Commit message is sent to provide the group with fresh entropy. In this section, we show each proposal being committed immediately, but in more advanced deployment cases, an application might gather several proposals before committing them all at once. In the illustrations below, we show the Proposal and Commit messages directly, while in reality they would be sent encapsulated in PublicMessage or PrivateMessage objects.
これらの各操作は、対応する種類(Add/Update/Remove)のメッセージを送って提案します。ただし、Commitメッセージを送ってグループに新たなエントロピーを提供するまでは、グループの状態は変わりません。この節では、各ProposalをすぐにCommitする例を示しますが、より複雑な運用では、アプリケーションが複数のProposalを集めてから一括でCommitすることもあります。以下の図ではProposalメッセージとCommitメッセージを個別に示しますが、実際にはPublicMessageまたはPrivateMessageオブジェクトにカプセル化して送信します。
Before the initialization of a group, clients publish KeyPackages to a directory provided by the DS (see Figure 2).
グループの初期化の前に、クライアントはDSによって提供されるディレクトリにKeyPackagesを公開します(図2を参照)。
Delivery Service
|
.--------' '--------.
| |
Group
A B C Directory Channel
| | | | |
| KeyPackageA | | | |
+------------------------------------------------->| |
| | | | |
| | KeyPackageB | | |
| +-------------------------------->| |
| | | | |
| | | KeyPackageC | |
| | +--------------->| |
| | | | |
Figure 2: Clients A, B, and C publish KeyPackages to the directory
図2:クライアントA、B、およびCはKeyPackagesをディレクトリに公開します。
Figure 3 shows how these pre-published KeyPackages are used to create a group. When client A wants to establish a group with clients B and C, it first initializes a group state containing only itself and downloads KeyPackages for B and C. For each member, A generates an Add proposal and a Commit message to add that member and then broadcasts the two messages to the group. Client A also generates a Welcome message and sends it directly to the new member (there's no need to send it to the group). Only after A has received its Commit message back from the Delivery Service does it update its state to reflect the new member's addition.
図3は、これらの事前公開されたKeyPackagesがグループを作成する際にどのように使用されるかを示しています。クライアントAがクライアントBとCとグループを設立したい場合、まず自分だけを含むグループ状態を初期化し、BとCのKeyPackagesをダウンロードします。各メンバーに対して、Aはそのメンバーを追加するためのAdd提案とCommitメッセージを生成し、それらの2つのメッセージをグループにブロードキャストします。クライアントAはまた、Welcomeメッセージを生成し、新しいメンバーに直接送信します(グループに送信する必要はありません)。Aが配信サービスから自分のCommitメッセージを受け取った後に、新しいメンバーの追加を反映するために状態を更新します。
Once A has updated its state, the new member has processed the Welcome, and any other group members have processed the Commit, they will all have consistent representations of the group state, including a group secret that is known only to the members the group. The new member will be able to read and send new messages to the group, but messages sent before they were added to the group will not be accessible.
Aが状態を更新し、新メンバーがWelcomeを処理し、他のグループメンバーがCommitを処理すると、全員がグループ状態の整合した表現を保持します。そこには、グループのメンバーだけが知るグループシークレットも含まれます。新メンバーはグループの新しいメッセージを読んだり送信したりできますが、参加前に送信されたメッセージにはアクセスできません。
Group
A B C Directory Channel
| | | | |
| KeyPackageB, KeyPackageC | |
|<-------------------------------------------+ |
| | | | |
| | | | Add(A->AB) |
| | | | Commit(Add) |
+--------------------------------------------------------------->|
| | | | |
| Welcome(B) | | | |
+------------->| | | |
| | | | |
| | | | Add(A->AB) |
| | | | Commit(Add) |
|<---------------------------------------------------------------+
| | | | |
| | | | |
| | | | Add(AB->ABC) |
| | | | Commit(Add) |
+--------------------------------------------------------------->|
| | | | |
| | Welcome(C) | | |
+---------------------------->| | |
| | | | |
| | | | Add(AB->ABC) |
| | | | Commit(Add) |
|<---------------------------------------------------------------+
| |<------------------------------------------------+
| | | | |
Figure 3: Client A creates a group with clients B and C
図3:クライアントAがクライアントBとCとのグループを作成します。
Subsequent additions of group members proceed in the same way. Any member of the group can download a KeyPackage for a new client, broadcast Add and Commit messages that the current group will use to update their state, and send a Welcome message that the new client can use to initialize its state and join the group.
グループメンバーの追加は同じ方法で進行します。グループのメンバーは新しいクライアントのためのKeyPackageをダウンロードし、現在のグループが状態を更新するために使用するAddおよびCommitメッセージをブロードキャストし、新しいクライアントが状態を初期化してグループに参加するために使用できるWelcomeメッセージを送信できます。
To enforce the forward secrecy and post-compromise security of messages, each member periodically updates the keys that represent them to the group. A member does this by sending a Commit (possibly with no proposals) or by sending an Update message that is committed by another member (see Figure 4). Once the other members of the group have processed these messages, the group's secrets will be unknown to an attacker that had compromised the secrets corresponding to the sender's leaf in the tree. At the end of the scenario shown in Figure 4, the group has post-compromise security with respect to both A and B.
メッセージの前方秘匿性と侵害後セキュリティを保つため、各メンバーはグループ内で自身を表す鍵を定期的に更新します。そのために、メンバーはProposalを含まない場合もあるCommitを送るか、他のメンバーがCommitするUpdateメッセージを送ります(図4参照)。他のメンバーがこれらのメッセージを処理すると、ツリー内の送信者の葉に対応する秘密を侵害していた攻撃者にも、グループの秘密が分からなくなります。図4のシナリオの最後には、グループはAとBの双方について侵害後セキュリティを回復しています。
Update messages SHOULD be sent at regular intervals of time as long as the group is active, and members that don't update SHOULD eventually be removed from the group. It's left to the application to determine an appropriate amount of time between Updates. Since the purpose of sending an Update is to proactively constrain a compromise window, the right frequency is usually on the order of hours or days, not milliseconds. For example, an application might send an Update each time a member sends an application message after receiving any message from another member, or daily if no application messages are sent.
更新メッセージは、グループがアクティブである限り、定期的な間隔で送信されるべきであり (SHOULD)、更新を行わないメンバーは最終的にグループから削除されるべきです (SHOULD)。更新の間隔はアプリケーションが適切な時間を決定することに任されています。更新を送信する目的は、積極的に危殆化の期間を制限することであるため、適切な頻度は通常、時間や日数の単位であり、ミリ秒ではありません。例えば、アプリケーションは、メンバーが他のメンバーからメッセージを受信した後にアプリケーションメッセージを送信するたびに更新を送信するか、アプリケーションメッセージが送信されない場合は毎日更新を送信するかもしれません。
The MLS architecture recommends that MLS be operated over a secure transport (see Section 7.1 of [MLS-ARCH]). Such transport protocols will typically provide functions such as congestion control that manage the impact of an MLS-using application on other applications sharing the same network. Applications should take care that they do not send MLS messages at a rate that will cause problems such as network congestion, especially if they are not following the above recommendation (e.g., sending MLS directly over UDP instead).
MLSアーキテクチャは、MLSをセキュアなトランスポート上で運用することを推奨しています([MLS-ARCH]のセクション7.1参照)。このようなトランスポートプロトコルは通常、同じネットワークを共有する他のアプリケーションへの影響を管理する輻輳制御などの機能を提供します。アプリケーションは、ネットワークの輻輳などの問題を引き起こす速度でMLSメッセージを送信しないよう注意してください。特に、上記の推奨に従わず、MLSをUDPで直接送信する場合は注意が必要です。
Group
A B ... Z Directory Channel
| | | | |
| | Update(B) | | |
| +------------------------------------------->|
| | | | Update(B) |
|<----------------------------------------------------------+
| |<-------------------------------------------+
| | |<----------------------------+
| | | | |
| Commit(Upd) | | | |
+---------------------------------------------------------->|
| | | | Commit(Upd) |
|<----------------------------------------------------------+
| |<-------------------------------------------+
| | |<----------------------------+
| | | | |
Figure 4: Client B proposes to update its key, and client A commits the proposal
図4:クライアントBが鍵更新を提案し、クライアントAがその提案をCommitします
Members are removed from the group in a similar way, as shown in Figure 5. Any member of the group can send a Remove proposal followed by a Commit message. The Commit message provides new entropy to all members of the group except the removed member. This new entropy is added to the epoch secret for the new epoch so that it is not known to the removed member. Note that this does not necessarily imply that any member is actually allowed to evict other members; groups can enforce access control policies on top of these basic mechanisms.
図5に示すように、メンバーは同様の方法でグループから削除します。グループメンバーは誰でもRemove提案を送り、その後にCommitメッセージを送信できます。Commitメッセージは、削除対象のメンバーを除くすべてのグループメンバーに新たなエントロピーを提供します。このエントロピーを新しいエポックのエポックシークレットに加えるため、削除対象のメンバーには知られません。ただし、これは、すべてのメンバーに他のメンバーを追放する権限があることを意味しません。グループは、これらの基本機構の上にアクセス制御ポリシーを適用できます。
Group
A B ... Z Directory Channel
| | | | |
| | | Remove(B) | |
| | | Commit(Rem) | |
| | +---------------------------->|
| | | | |
| | | | Remove(B) |
| | | | Commit(Rem) |
|<----------------------------------------------------------+
| |<-------------------------------------------+
| | |<----------------------------+
| | | | |
Figure 5: Client Z removes client B from the group
図5:クライアントZがクライアントBをグループから削除します。
Note that the flows in this section are examples; applications can arrange message flows in other ways. For example:
このセクションのフローは例です。アプリケーションはメッセージのフローを他の方法で配置することができます。例えば:
* Welcome messages don't necessarily need to be sent directly to new joiners. Since they are encrypted to new joiners, they could be distributed more broadly, say if the application only had access to a broadcast channel for the group.
* Welcomeメッセージは必ずしも新規参加者に直接送信する必要はありません。新規参加者には暗号化されているため、グループに対してブロードキャストチャネルへのアクセスしかない場合、より広く配布される可能性があります。
* Proposal messages don't need to be immediately sent to all group members. They need to be available to the committer before generating a Commit, and to other members before processing the Commit.
* Proposalメッセージをグループの全メンバーに直ちに送る必要はありません。Commitを生成する前にCommitterが、またCommitを処理する前に他のメンバーが、そのProposalを利用できる状態にしておく必要があります。
* The sender of a Commit doesn't necessarily have to wait to receive its own Commit back before advancing its state. It only needs to know that its Commit will be the next one applied by the group, say based on a promise from an orchestration server.
* Commitの送信者は、状態を進める前に自分が送ったCommitを受信するまで待つ必要はありません。グループが次に適用するCommitが自分のCommitだと分かっていれば十分です。たとえば、オーケストレーションサーバーからその保証を得られます。
In addition to the Welcome-based flow for adding a new member to the group, it is also possible for a new member to join by means of an "external Commit". This mechanism can be used when the existing members don't have a KeyPackage for the new member, for example, in the case of an "open" group that can be joined by new members without asking permission from existing members.
Welcomeを使って新しいメンバーをグループに追加する方法に加え、新メンバーがExternal Commitによって参加することもできます。この方式は、既存メンバーが新メンバーのKeyPackageを持っていない場合に使えます。たとえば、既存メンバーの許可を求めずに新メンバーが参加できる「オープン」グループが該当します。
Figure 6 shows a typical message flow for an external join. To enable a new member to join the group in this way, a member of the group (A, B) publishes a GroupInfo object that includes the GroupContext for the group as well as a public key that can be used to encrypt a secret to the existing members of the group. When the new member Z wishes to join, they download the GroupInfo object and use it to form a Commit of a special form that adds Z to the group (as detailed in Section 12.4.3.2). The existing members of the group process this external Commit in a similar way to a normal Commit, advancing to a new epoch in which Z is now a member of the group.
図6に外部参加の典型的なメッセージフローを示します。この方法で新メンバーが参加できるよう、グループメンバー(AまたはB)はGroupInfoオブジェクトを公開します。GroupInfoには、そのグループのGroupContextと、既存メンバー宛てに秘密を暗号化するための公開鍵が含まれます。新メンバーZは参加時にGroupInfoをダウンロードし、Zをグループに追加する特別な形式のCommitを作成します(セクション12.4.3.2参照)。既存メンバーはこのExternal Commitを通常のCommitと同様に処理し、Zがメンバーとなる新しいエポックへ移行します。
Group
A B Z Directory Channel
| | | | |
| GroupInfo | | | |
+------------------------------------------->| |
| | | GroupInfo | |
| | |<-------------+ |
| | | | |
| | | Commit(ExtZ) | |
| | +---------------------------->|
| | | | Commit(ExtZ) |
|<----------------------------------------------------------+
| |<-------------------------------------------+
| | |<----------------------------+
| | | | |
Figure 6: Client A publishes a GroupInfo object, and Client Z uses it to join the group
図6:クライアントAがGroupInfoオブジェクトを公開し、クライアントZがそれを使用してグループに参加します。
A group has a single linear sequence of epochs. Groups and epochs are generally independent of one another. However, it can sometimes be useful to link epochs cryptographically, either within a group or across groups. MLS derives a resumption pre-shared key (PSK) from each epoch to allow entropy extracted from one epoch to be injected into a future epoch. A group member that wishes to inject a PSK issues a PreSharedKey proposal (Section 12.1.4) describing the PSK to be injected. When this proposal is committed, the corresponding PSK will be incorporated into the key schedule as described in Section 8.4.
グループには、エポックが1本の線形な系列を成します。通常、各グループとエポックは互いに独立しています。ただし、同じグループ内またはグループ間で、エポックを暗号学的に結び付けると有用な場合があります。MLSは各エポックから再開用事前共有鍵(PSK)を導出し、あるエポックから得たエントロピーを将来のエポックに注入できるようにします。PSKを注入するメンバーは、注入するPSKを記述したPreSharedKey提案(セクション12.1.4)を発行します。この提案を含むCommitが適用されると、対応するPSKがセクション8.4のとおり鍵スケジュールに組み込まれます。
Linking epochs in this way guarantees that members entering the new epoch agree on a key if and only if they were members of the group during the epoch from which the resumption key was extracted.
この方法でエポックをリンクさせることにより、新しいエポックに参加するメンバーが、再開キーが抽出されたエポック中にグループのメンバーであった場合にのみ、キーについて合意することが保証されます。
MLS supports two ways to tie a new group to an existing group, which are illustrated in Figures 7 and 8. Reinitialization closes one group and creates a new group comprising the same members with different parameters. Branching starts a new group with a subset of the original group's participants (with no effect on the original group). In both cases, the new group is linked to the old group via a resumption PSK.
MLSは、既存のグループを新しいグループに結び付ける2つの方法をサポートします(図7、図8)。再初期化では元のグループを閉じ、同じメンバーでパラメーターの異なる新しいグループを作成します。分岐では、元のグループに影響を与えずに、元の参加者の一部で新しいグループを開始します。どちらの場合も、新しいグループは再開用PSKを通じて元のグループと結び付きます。
epoch_A_[n-1]
|
|
|<-- ReInit
|
V
epoch_A_[n] epoch_B_[0]
. |
. PSK(usage=reinit) |
.....................>|
|
V
epoch_B_[1]
Figure 7: Reinitializing a Group
図7:グループの再初期化
epoch_A_[n] epoch_B_[0]
| |
| PSK(usage=branch) |
|....................>|
| |
V V
epoch_A_[n+1] epoch_B_[1]
Figure 8: Branching a Group
図8:グループの分岐
Applications may also choose to use resumption PSKs to link epochs in other ways. For example, Figure 9 shows a case where a resumption PSK from epoch n is injected into epoch n+k. This demonstrates that the members of the group at epoch n+k were also members at epoch n, irrespective of any changes to these members' keys due to Updates or Commits.
アプリケーションは、他の方法でエポックを結び付けるためにも再開用PSKを使えます。たとえば図9では、エポックnの再開用PSKをエポックn+kに注入しています。これにより、エポックn+kのメンバーが、UpdateやCommitによる鍵変更にかかわらず、エポックnでもメンバーだったことを示せます。
epoch_A_[n]
|
| PSK(usage=application)
|.....................
| .
| .
... ...
| .
| .
V .
epoch_A_[n+k-1] .
| .
| .
|<....................
|
V
epoch_A_[n+k]
Figure 9: Reinjecting Entropy from an Earlier Epoch
図9:以前のエポックからエントロピーを再注入
The protocol uses "ratchet trees" for deriving shared secrets among a group of clients. A ratchet tree is an arrangement of secrets and key pairs among the members of a group in a way that allows for secrets to be efficiently updated to reflect changes in the group.
このプロトコルでは、クライアントグループ内で共有シークレットを導出するために「ラチェットツリー」を使います。ラチェットツリーは、グループの変化を効率よく反映できるよう、メンバー間にシークレットと鍵ペアを配置する構造です。
Ratchet trees allow a group to efficiently remove any member by encrypting new entropy to a subset of the group. A ratchet tree assigns shared keys to subgroups of the overall group, so that, for example, encrypting to all but one member of the group requires only log(N) encryptions to subtrees, instead of the N-1 encryptions that would be needed to encrypt to each participant individually (where N is the number of members in the group).
ラチェットツリーでは、新しいエントロピーをグループの一部のメンバーに暗号化して配布することで、任意のメンバーを効率よく削除できます。ツリーはグループ内のサブグループに共有鍵を割り当てます。たとえば、1人を除く全員に暗号化するには、各参加者に個別に暗号化するN-1回ではなく、サブツリー宛てにlog(N)回暗号化すれば済みます(Nはグループのメンバー数です)。
This remove operation allows MLS to efficiently achieve post-compromise security. In an Update proposal or a full Commit message, an old (possibly compromised) representation of a member is efficiently removed from the group and replaced with a freshly generated instance.
この削除操作により、MLSは侵害後セキュリティを効率よく実現できます。Update提案または完全なCommitでは、メンバーを表す古い(侵害されている可能性のある)状態をグループから効率よく取り除き、新たに生成した状態に置き換えます。
Trees consist of _nodes_. A node is a _leaf_ if it has no children; otherwise, it is a _parent_. All parents in our trees have precisely two children, a _left_ child and a _right_ child. A node is the _root_ of a tree if it has no parent, and _intermediate_ if it has both children and a parent. The _descendants_ of a node are that node's children, and the descendants of its children. We say a tree _contains_ a node if that node is a descendant of the root of the tree, or if the node itself is the root of the tree. Nodes are _siblings_ if they share the same parent.
木は _ノード_ で構成されます。子を持たないノードを _葉_、それ以外を _親_ と呼びます。この仕様の木では、すべての親が _左_ と _右_ の子を1つずつ持ちます。親を持たないノードは木の _根_、子と親の両方を持つノードは _中間ノード_ です。あるノードの _子孫_ とは、そのノードの子と、その子の子孫です。根の子孫であるノード、または根そのもののノードを木が _含む_ といいます。同じ親を持つノードは _兄弟_ です。
A _subtree_ of a tree is the tree given by any node (the _head_ of the subtree) and its descendants. The _size_ of a tree or subtree is the number of leaf nodes it contains. For a given parent node, its _left subtree_ is the subtree with its left child as head and its _right subtree_ is the subtree with its right child as head.
木の _部分木_ とは、任意のノード(部分木の _起点_)とその子孫からなる木です。木または部分木の _サイズ_ は、その中にある葉ノードの数です。親ノードの _左部分木_ は左の子を起点とする部分木であり、_右部分木_ は右の子を起点とする部分木です。
Every tree used in this protocol is a perfect binary tree, that is, a complete balanced binary tree with 2^d leaves all at the same depth d. This structure is unique for a given depth d.
このプロトコルで使用されるすべての木は完全二分木であり、つまり、深さdで全ての葉が2^d個ある完全なバランスの取れた二分木です。この構造は特定の深さdに対して一意です。
There are multiple ways that an implementation might represent a ratchet tree in memory. A convenient property of left-balanced binary trees (including the complete trees used here) is that they can be represented as an array of nodes, with node relationships computed based on the nodes' indices in the array. A more traditional representation based on linked node objects may also be used. Appendices C and D provide some details on how to implement the tree operations required for MLS in these representations. MLS places no requirements on implementations' internal representations of ratchet trees. An implementation may use any tree representation and associated algorithms, as long as they produce correct protocol messages.
実装がメモリ内でラチェットツリーを表現する方法は複数あります。ここで使う完全二分木を含む左バランス二分木は、ノードを配列に格納し、配列内のインデックスからノード間の関係を計算できるという利点があります。ノードオブジェクトをリンクする従来型の表現も使えます。付録CとDでは、これらの表現に必要なツリー操作の実装方法を説明します。MLSは、実装内部のラチェットツリー表現に要件を課しません。正しいプロトコルメッセージを生成する限り、実装は任意のツリー表現と対応するアルゴリズムを使えます。
Each leaf node in a ratchet tree is given an _index_ (or _leaf index_), starting at 0 from the left to 2^d - 1 at the right (for a tree with 2^d leaves). A tree with 2^d leaves has 2^(d+1) - 1 nodes, including parent nodes.
ラチェットツリーの各葉ノードには、左から0から2^d - 1までの _インデックス_(または _葉インデックス_)が割り当てられます(2^d個の葉を持つツリーの場合)。2^d個の葉を持つツリーには、親ノードを含む2^(d+1) - 1個のノードがあります。
Each node in a ratchet tree is either _blank_ (containing no value) or it holds an HPKE public key with some associated data:
ラチェットツリー内の各ノードは、値を持たない(空白)か、関連データを持つHPKE公開鍵を保持しています。
* A public key (for the HPKE scheme in use; see Section 5.1)
* 使用中のHPKEスキームの公開鍵(セクション5.1を参照)
* A credential (only for leaf nodes; see Section 5.3)
* 資格情報(葉ノードのみ対象;セクション5.3を参照)
* An ordered list of "unmerged" leaves (see Section 4.2)
* 「未マージの葉の順序付きリスト(セクション4.2を参照)」
* A hash of certain information about the node's parent, as of the last time the node was changed (see Section 7.9).
* ノードの親に関する特定の情報のハッシュ。最後にノードが変更された時点のもの(セクション7.9を参照)。
As described in Section 4.2, different members know different subsets of the set of private keys corresponding to the public keys in nodes in the tree. The private key corresponding to a parent node is known only to members at leaf nodes that are descendants of that node. The private key corresponding to a leaf node is known only to the member at that leaf node. A leaf node is _unmerged_ relative to one of its ancestor nodes if the member at the leaf node does not know the private key corresponding to the ancestor node.
セクション4.2で説明するとおり、メンバーごとに、ツリー内の公開鍵に対応する秘密鍵のうち知っているものが異なります。親ノードの秘密鍵を知るのは、そのノードの子孫である葉ノードのメンバーだけです。葉ノードの秘密鍵を知るのは、その葉のメンバーだけです。葉のメンバーが祖先ノードの秘密鍵を知らない場合、その葉は祖先ノードに対して _未マージ_ です。
Every node, regardless of whether the node is blank or populated, has a corresponding _hash_ that summarizes the contents of the subtree below that node. The rules for computing these hashes are described in Section 7.8.
すべてのノードは、そのノードが空白であるかどうかに関係なく、そのノードの下の部分木の内容を要約する対応するハッシュを持っています。これらのハッシュを計算するルールは、セクション7.8で説明されています。
The _resolution_ of a node is an ordered list of non-blank nodes that collectively cover all non-blank descendants of the node. The resolution of the root contains the set of keys that are collectively necessary to encrypt to every node in the group. The resolution of a node is effectively a depth-first, left-first enumeration of the nearest non-blank nodes below the node:
ノードの _resolution_ は、そのノードの非空の子孫すべてをまとめてカバーする、非空ノードの順序付きリストです。根のresolutionには、グループの各メンバーに暗号化するために必要な鍵が含まれます。ノードのresolutionは、ノードより下にある最も近い非空ノードを深さ優先かつ左優先で列挙したものです。
* The resolution of a non-blank node comprises the node itself, followed by its list of unmerged leaves, if any.
* 非空ノードのレゾリューションは、ノード自体と、その未マージの葉のリスト(あれば)で構成されます。
* The resolution of a blank leaf node is the empty list.
* 空の葉ノードのレゾリューションは空のリストです。
* The resolution of a blank intermediate node is the result of concatenating the resolution of its left child with the resolution of its right child, in that order.
* 空の中間ノードのレゾリューションは、その左の子のレゾリューションと右の子のレゾリューションをその順序で連結した結果です。
For example, consider the following subtree, where the _ character represents a blank node and unmerged leaves are indicated in square brackets:
たとえば、次の部分木を考えます。_(アンダースコア)は空のノードを表し、未マージの葉は角括弧で示します。
...
/
_
______|______
/ \
X[B] _
__|__ __|__
/ \ / \
_ _ Y _
/ \ / \ / \ / \
A B _ D E F _ H
0 1 2 3 4 5 6 7
Figure 10: A Tree with Blanks and Unmerged Leaves
図10:空欄と統合されていない葉を持つ木
In this tree, we can see all of the above rules in play:
この木には、上記の規則がすべて現れています。
* The resolution of node X is the list [X, B].
* ノードXのレゾリューションはリスト[X, B]です。
* The resolution of leaf 2 or leaf 6 is the empty list [].
* 葉2または葉6のレゾリューションは空のリスト[]です。
* The resolution of top node is the list [X, B, Y, H].
* トップノードのレゾリューションは、リスト[X、B、Y、H]です。
The _direct path_ of a root is the empty list. The direct path of any other node is the concatenation of that node's parent along with the parent's direct path.
根の「直接パス」は空のリストです。他のノードの直接パスは、そのノードの親と親の直接パスを連結したものです。
The _copath_ of a node is the node's sibling concatenated with the list of siblings of all the nodes in its direct path, excluding the root.
ノードのコパス(copath)は、そのノードの兄弟ノードと、ルートを除く直接パス内のすべてのノードの兄弟ノードのリストを連結したものです。
The _filtered direct path_ of a leaf node L is the node's direct path, with any node removed whose child on the copath of L has an empty resolution (keeping in mind that any unmerged leaves of the copath child count toward its resolution). The removed nodes do not need their own key pairs because encrypting to the node's key pair would be equivalent to encrypting to its non-copath child.
葉ノードLの _フィルター済み直接パス_ は、Lの直接パスから、Lのコパスにある対応する子ノードのresolutionが空であるノードを除いたものです(コパス側の子ノードにある未マージの葉も、そのresolutionに含まれる点に注意してください)。除いたノードには独自の鍵ペアは不要です。そのノードの鍵ペアに暗号化することは、コパス側ではない子ノードの鍵ペアに暗号化することと同じだからです。
For example, consider the following tree (where blank nodes are indicated with _, but also assigned a label for reference):
例えば、以下の木を考えてみてください(空のノードは_で示されますが、参照のためにラベルも割り当てられています):
W = root
|
.-----+-----.
/ \
_=U Y
| |
.-+-. .-+-.
/ \ / \
T _=V X _=Z
/ \ / \ / \ / \
A B _ _ E F G _=H
0 1 2 3 4 5 6 7
Figure 11: A Complete Tree with Five Members, with Labels for Blank Parent Nodes
図11:ラベルの付いた空の親ノードを持つ5つのメンバーを持つ完全な木
In this tree, the direct paths, copaths, and filtered direct paths for the leaf nodes are as follows:
この木構造において、葉ノードの直接パス、コパス、およびフィルタリングされた直接パスは次の通りです:
+======+=============+=========+======================+
| Node | Direct path | Copath | Filtered Direct Path |
+======+=============+=========+======================+
| A | T, U, W | B, V, Y | T, W |
+------+-------------+---------+----------------------+
| B | T, U, W | A, V, Y | T, W |
+------+-------------+---------+----------------------+
| E | X, Y, W | F, Z, U | X, Y, W |
+------+-------------+---------+----------------------+
| F | X, Y, W | E, Z, U | X, Y, W |
+------+-------------+---------+----------------------+
| G | Z, Y, W | H, X, U | Y, W |
+------+-------------+---------+----------------------+
Table 2
We generally assume that each participant maintains a complete and up-to-date view of the public state of the group's ratchet tree, including the public keys for all nodes and the credentials associated with the leaf nodes.
一般的に、各参加者がグループのラチェットツリーの公開状態に関する完全かつ最新のビューを維持していると仮定しています。これには、すべてのノードの公開鍵とリーフノードに関連する資格情報が含まれます。
No participant in an MLS group knows the private key associated with every node in the tree. Instead, each member is assigned to a leaf of the tree, which determines the subset of private keys it knows. The credential stored at that leaf is one provided by the member.
MLSグループの参加者は、ツリー内のすべてのノードに対応する秘密鍵を知っているわけではありません。各メンバーにはツリーの葉が割り当てられ、その葉によって知ることのできる秘密鍵の集合が決まります。その葉に格納される資格情報は、そのメンバーが提供したものです。
In particular, MLS maintains the members' views of the tree in such a way as to maintain the _tree invariant_:
特に、MLSは、_ツリー不変条件_を維持するように、メンバーのツリーのビューを維持します。
The private key for a node in the tree is known to a member of the group only if the node's subtree contains that member's leaf.
ツリー内のノードの秘密鍵をグループメンバーが知るのは、そのノードの部分木にそのメンバーの葉が含まれる場合に限ります。
In other words, if a node is not blank, then it holds a public key. The corresponding private key is known only to members occupying leaves below that node.
言い換えると、ノードが空白でない場合、そのノードは公開鍵を保持しています。対応する秘密鍵は、そのノードの下にある葉を占めるメンバーだけが知っています。
The reverse implication is not true: A member may not know the private key of an intermediate node above them. Such a member has an _unmerged_ leaf at the intermediate node. Encrypting to an intermediate node requires encrypting to the node's public key, as well as the public keys of all the unmerged leaves below it. A leaf is unmerged with regard to all of its ancestors when it is first added, because the process of adding the leaf does not give it access to the private keys for all of the nodes above it in the tree. Leaves are "merged" as they receive the private keys for nodes, as described in Section 7.4.
逆は成り立ちません。メンバーは、自分より上の中間ノードの秘密鍵を知らないことがあります。このようなメンバーの葉は、その中間ノードに対して _未マージ_ です。中間ノード宛てに暗号化するには、そのノードの公開鍵だけでなく、その下にある未マージの葉すべての公開鍵にも暗号化する必要があります。葉を追加した時点では、ツリー上方にあるすべてのノードの秘密鍵を得られないため、その葉はすべての祖先ノードに対して未マージです。セクション7.4で説明するとおり、葉はノードの秘密鍵を受け取ると「マージ」されます。
For example, consider a four-member group (A, B, C, D) where the node above the right two members is blank. (This is what it would look like if A created a group with B, C, and D.) Then the public state of the tree and the views of the private keys of the tree held by each participant would be as follows, where _ represents a blank node, ? represents an unknown private key, and pk(X) represents the public key corresponding to the private key X:
例えば、4人のグループ(A、B、C、D)を考えてみましょう。右側の2人のメンバーの上にあるノードが空白です。(これは、AがB、C、Dとグループを作成した場合の見た目です。)その後、ツリーの公開状態と各参加者が保持するツリーの秘密鍵のビューは次のようになります。ここで、_ は空白ノードを、? は未知の秘密鍵を、pk(X) は秘密鍵 X に対応する公開鍵を表します。
Public Tree
============================
pk(ABCD)
/ \
pk(AB) _
/ \ / \
pk(A) pk(B) pk(C) pk(D)
Private @ A Private @ B Private @ C Private @ D
============= ============= ============= =============
ABCD ABCD ABCD ABCD
/ \ / \ / \ / \
AB _ AB _ ? _ ? _
/ \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \
A ? ? ? ? B ? ? ? ? C ? ? ? ? D
Note how the tree invariant applies: Each member knows only their own leaf, the private key AB is known only to A and B, and the private key ABCD is known to all four members. This also illustrates another important point: it is possible for there to be "holes" on the path from a member's leaf to the root in which the member knows the key both above and below a given node, but not for that node, as in the case with D.
ツリー不変条件が成り立つことを確認できます。各メンバーが知るのは自分の葉の秘密鍵であり、秘密鍵ABを知るのはAとBだけ、秘密鍵ABCDを知るのは4人全員です。もう1つの重要な点として、メンバーが葉から根へたどる経路に「穴」が生じることがあります。つまり、Dの例のように、あるノード自体の鍵は知らない一方、そのノードより上と下の鍵を知っている場合があります。
Each MLS session uses a single cipher suite that specifies the following primitives to be used in group key computations:
各MLSセッションは、グループ鍵計算に使用される以下のプリミティブを指定する単一の暗号スイートを使用します。
* HPKE parameters:
* HPKE パラメータ:
- A Key Encapsulation Mechanism (KEM)
- 鍵カプセル化メカニズム(KEM)
- A Key Derivation Function (KDF)
- 鍵導出関数(KDF)
- An Authenticated Encryption with Associated Data (AEAD) encryption algorithm
- 関連データ付き認証暗号(AEAD)アルゴリズム
* A hash algorithm
* ハッシュアルゴリズム
* A Message Authentication Code (MAC) algorithm
* メッセージ認証コード(MAC)アルゴリズム
* A signature algorithm
* 署名アルゴリズム
MLS uses HPKE for public key encryption [RFC9180]. The DeriveKeyPair function associated to the KEM for the cipher suite maps octet strings to HPKE key pairs. As in HPKE, MLS assumes that an AEAD algorithm produces a single ciphertext output from AEAD encryption (aligning with [RFC5116]), as opposed to a separate ciphertext and tag.
Cipher suites are represented with the CipherSuite type. The cipher suites are defined in Section 17.1.
暗号スイートはCipherSuiteタイプで表されます。暗号スイートはセクション17.1で定義されています。
HPKE public keys are opaque values in a format defined by the underlying protocol (see Section 4 of [RFC9180] for more information).
HPKEの公開鍵は、基礎となるプロトコルで定義された形式の不透明な値です(詳細については[RFC9180]のセクション4を参照してください)。
opaque HPKEPublicKey<V>;
Signature public keys are likewise represented as opaque values in a format defined by the cipher suite's signature scheme.
署名公開鍵も、暗号スイートの署名方式で定義された形式の不透明な値として表されます。
opaque SignaturePublicKey<V>;
For cipher suites using the Edwards-curve Digital Signature Algorithm (EdDSA) signature schemes (Ed25519 or Ed448), the public key is in the format specified in [RFC8032].
Edwards曲線デジタル署名アルゴリズム(EdDSA、Ed25519またはEd448)を使う暗号スイートでは、公開鍵の形式は[RFC8032]で規定されています。
For cipher suites using the Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) with the NIST curves (P-256, P-384, or P-521), the public key is represented as an encoded UncompressedPointRepresentation struct, as defined in [RFC8446].
楕円曲線デジタル署名アルゴリズム(ECDSA)を使用する暗号スイートの場合、NIST曲線(P-256、P-384、またはP-521)を使用して、公開鍵は[RFC8446]で定義されているエンコードされたUncompressedPointRepresentation構造体として表されます。
The signature algorithm specified in a group's cipher suite is the mandatory algorithm to be used for signing messages within the group. It MUST be the same as the signature algorithm specified in the credentials in the leaves of the tree (including the leaf node information in KeyPackages used to add new members).
グループの暗号スイートで指定された署名アルゴリズムは、グループ内でのメッセージの署名に使用される必須のアルゴリズムです。これは、木の葉に指定された署名アルゴリズムと同じでなければなりません (MUST)(新しいメンバーを追加するために使用されるKeyPackages内の葉ノード情報を含む)。
To disambiguate different signatures used in MLS, each signed value is prefixed by a label as shown below:
MLSで使用される異なる署名を明確にするために、各署名された値は以下に示すようにラベルで接頭辞が付けられます:
SignWithLabel(SignatureKey, Label, Content) =
Signature.Sign(SignatureKey, SignContent)
VerifyWithLabel(VerificationKey, Label, Content, SignatureValue) =
Signature.Verify(VerificationKey, SignContent, SignatureValue)
Where SignContent is specified as:
SignContent は次のように指定されます:
struct {
opaque label<V>;
opaque content<V>;
} SignContent;
And its fields are set to:
そして、そのフィールドは次のように設定されています:
label = "MLS 1.0 " + Label;
content = Content;
The functions Signature.Sign and Signature.Verify are defined by the signature algorithm. If MLS extensions require signatures by group members, they should reuse the SignWithLabel construction, using a distinct label. To avoid collisions in these labels, an IANA registry is defined in Section 17.6.
関数Signature.SignとSignature.Verifyは署名アルゴリズムで定義します。MLS拡張がグループメンバーの署名を必要とする場合、異なるラベルを使ってSignWithLabelの構成を再利用することが望ましいです。ラベルの衝突を避けるため、セクション17.6でIANAレジストリを定めています。
As with signing, MLS includes a label and context in encryption operations to avoid confusion between ciphertexts produced for different purposes. Encryption and decryption including this label and context are done as follows:
署名と同様に、MLSは暗号化操作にラベルとコンテキストを含めて、異なる目的のために生成された暗号文の混乱を避けます。このラベルとコンテキストを含む暗号化および復号化は、以下のように行われます:
EncryptWithLabel(PublicKey, Label, Context, Plaintext) =
SealBase(PublicKey, EncryptContext, "", Plaintext)
DecryptWithLabel(PrivateKey, Label, Context, KEMOutput, Ciphertext) =
OpenBase(KEMOutput, PrivateKey, EncryptContext, "", Ciphertext)
Where EncryptContext is specified as:
EncryptContext は次のように指定されます:
struct {
opaque label<V>;
opaque context<V>;
} EncryptContext;
And its fields are set to:
そして、そのフィールドは次のように設定されています:
label = "MLS 1.0 " + Label;
context = Context;
The functions SealBase and OpenBase are defined in Section 6.1 of [RFC9180] (with "Base" as the MODE), using the HPKE algorithms specified by the group's cipher suite. If MLS extensions require HPKE encryption operations, they should reuse the EncryptWithLabel construction, using a distinct label. To avoid collisions in these labels, an IANA registry is defined in Section 17.7.
関数SealBaseとOpenBaseは、グループの暗号スイートで指定されたHPKEアルゴリズムを使い、[RFC9180]のセクション6.1で定義されています(MODEには"Base"を使います)。MLS拡張がHPKE暗号化操作を必要とする場合、異なるラベルを使ってEncryptWithLabelの構成を再利用することが望ましいです。ラベルの衝突を避けるため、セクション17.7でIANAレジストリを定めています。
Some MLS messages refer to other MLS objects by hash. For example, Welcome messages refer to KeyPackages for the members being welcomed, and Commits refer to Proposals they cover. These identifiers are computed as follows:
一部のMLSメッセージは、ハッシュを使って他のMLSオブジェクトを参照します。たとえば、Welcomeメッセージは招待対象メンバーのKeyPackageを参照し、Commitは適用対象のProposalを参照します。これらの識別子は次のように計算します。
opaque HashReference<V>;
HashReference KeyPackageRef;
HashReference ProposalRef;
MakeKeyPackageRef(value)
= RefHash("MLS 1.0 KeyPackage Reference", value)
MakeProposalRef(value)
= RefHash("MLS 1.0 Proposal Reference", value)
RefHash(label, value) = Hash(RefHashInput)
Where RefHashInput is defined as:
RefHashInput は次のように定義されます:
struct {
opaque label<V>;
opaque value<V>;
} RefHashInput;
And its fields are set to:
そして、そのフィールドは次のように設定されています:
label = label;
value = value;
For a KeyPackageRef, the value input is the encoded KeyPackage, and the cipher suite specified in the KeyPackage determines the KDF used. For a ProposalRef, the value input is the AuthenticatedContent carrying the Proposal. In the latter two cases, the KDF is determined by the group's cipher suite.
KeyPackageRefについて、値の入力はエンコードされたKeyPackageであり、KeyPackageで指定された暗号スイートによって使用されるKDFが決定されます。ProposalRefについて、値の入力はProposalを運ぶAuthenticatedContentです。後者の2つの場合、KDFはグループの暗号スイートによって決定されます。
Each member of a group presents a credential that provides one or more identities for the member and associates them with the member's signing key. The identities and signing key are verified by the Authentication Service in use for a group.
グループの各メンバーは、1つ以上の識別情報を示し、それらを自身の署名鍵に結び付ける資格情報を提示します。グループで使う認証サービスが、識別情報と署名鍵を検証します。
It is up to the application to decide which identifiers to use at the application level. For example, a certificate in an X509Credential may attest to several domain names or email addresses in its subjectAltName extension. An application may decide to present all of these to a user, or if it knows a "desired" domain name or email address, it can check that the desired identifier is among those attested. Using the terminology from [RFC6125], a credential provides "presented identifiers", and it is up to the application to supply a "reference identifier" for the authenticated client, if any.
アプリケーションレベルでどの識別子を使うかは、アプリケーションが決めます。たとえば、X509Credentialの証明書は、subjectAltName拡張で複数のドメイン名やメールアドレスを証明できます。アプリケーションは、それらすべてをユーザーに示すことも、「希望する」ドメイン名やメールアドレスがある場合に、その識別子が証明対象に含まれるか確認することもできます。[RFC6125]の用語では、資格情報は「提示識別子」を提供し、アプリケーションは必要に応じて認証対象クライアントの「参照識別子」を指定します。
// See the "MLS Credential Types" IANA registry for values
uint16 CredentialType;
struct {
opaque cert_data<V>;
} Certificate;
struct {
CredentialType credential_type;
select (Credential.credential_type) {
case basic:
opaque identity<V>;
case x509:
Certificate certificates<V>;
};
} Credential;
A "basic" credential is a bare assertion of an identity, without any additional information. The format of the encoded identity is defined by the application.
「基本的な」資格情報は、追加情報なしでのアイデンティティの単なる主張です。エンコードされたアイデンティティの形式は、アプリケーションによって定義されます。
For an X.509 credential, each entry in the certificates field represents a single DER-encoded X.509 certificate. The chain is ordered such that the first entry (certificates[0]) is the end-entity certificate. The public key encoded in the subjectPublicKeyInfo of the end-entity certificate MUST be identical to the signature_key in the LeafNode containing this credential. A chain MAY omit any non-leaf certificates that supported peers are known to already possess.
X.509資格情報では、certificatesフィールドの各要素がDER符号化されたX.509証明書を1つ表します。チェーンは、先頭要素certificates[0]がエンドエンティティ証明書となる順序です。エンドエンティティ証明書のsubjectPublicKeyInfoに符号化された公開鍵は、この資格情報を含むLeafNodeのsignature_keyと一致しなければなりません (MUST)。サポート対象のピアがすでに保持していると分かっている非リーフ証明書は、チェーンから省略してもかまいません (MAY)。
The application using MLS is responsible for specifying which identifiers it finds acceptable for each member in a group. In other words, following the model that [RFC6125] describes for TLS, the application maintains a list of "reference identifiers" for the members of a group, and the credentials provide "presented identifiers". A member of a group is authenticated by first validating that the member's credential legitimately represents some presented identifiers, and then ensuring that the reference identifiers for the member are authenticated by those presented identifiers.
MLSを使うアプリケーションは、グループの各メンバーについて、どの識別子を許容するか指定します。つまり、[RFC6125]がTLS向けに説明するモデルに従い、アプリケーションはメンバーごとの「参照識別子」リストを管理し、資格情報は「提示識別子」を示します。メンバーを認証するには、まず資格情報が提示識別子を正当に表していることを検証し、次にそのメンバーの参照識別子が提示識別子によって認証されることを確認します。
The parts of the system that perform these functions are collectively referred to as the Authentication Service (AS) [MLS-ARCH]. A member's credential is said to be _validated with the AS_ when the AS verifies that the credential's presented identifiers are correctly associated with the signature_key field in the member's LeafNode, and that those identifiers match the reference identifiers for the member.
これらの機能を担うシステム要素を総称して認証サービス(AS)と呼びます [MLS-ARCH]。ASが、資格情報の提示識別子がメンバーのLeafNodeのsignature_keyフィールドに正しく結び付いており、メンバーの参照識別子とも一致することを検証した場合、その資格情報は _ASによって検証済み_ といいます。
Whenever a new credential is introduced in the group, it MUST be validated with the AS. In particular, at the following events in the protocol:
グループに新しい資格情報が導入されるたびに、それはASで検証されなければなりません (MUST)。特に、プロトコル内の以下のイベントで検証されます:
* When a member receives a KeyPackage that it will use in an Add proposal to add a new member to the group
* メンバーが、Add提案で新しいメンバーをグループに追加するためのKeyPackageを受け取るとき
* When a member receives a GroupInfo object that it will use to join a group, either via a Welcome or via an external Commit
* メンバーが、WelcomeまたはExternal Commitでグループに参加するためにGroupInfoオブジェクトを受け取るとき
* When a member receives an Add proposal adding a member to the group
* メンバーが、グループにメンバーを追加するAdd提案を受け取るとき
* When a member receives an Update proposal whose LeafNode has a new credential for the member
* メンバーが、そのメンバーの新しい資格情報を含むLeafNodeを持つUpdate提案を受け取るとき
* When a member receives a Commit with an UpdatePath whose LeafNode has a new credential for the committer
* メンバーが、Committer用の新しい資格情報を含むLeafNodeをUpdatePathに持つCommitを受け取るとき
* When an external_senders extension is added to the group
* グループにexternal_senders拡張機能が追加された場合
* When an existing external_senders extension is updated
* 既存のexternal_senders拡張機能が更新されるとき
In cases where a member's credential is being replaced, such as the Update and Commit cases above, the AS MUST also verify that the set of presented identifiers in the new credential is valid as a successor to the set of presented identifiers in the old credential, according to the application's policy.
メンバーの資格情報が更新される場合(上記の更新とコミットの場合など)、ASは新しい資格情報に提示された識別子のセットが、アプリケーションのポリシーに従い、古い資格情報に提示された識別子のセットの後継として有効であることも検証しなければなりません (MUST)。
In some credential schemes, a valid credential can "expire" or become invalid after a certain point in time. For example, each X.509 certificate has a notAfter field, expressing a time after which the certificate is not valid.
一部の資格情報スキームでは、有効な資格情報は特定の時点を過ぎると「期限切れ」となるか無効になることがあります。例えば、各X.509証明書には、証明書が無効となる時刻を表すnotAfterフィールドがあります。
Expired credentials can cause operational problems in light of the validation requirements of Section 5.3.1. Applications can apply some operational practices and adaptations to Authentication Service policies to moderate these impacts.
期限切れの資格情報は、セクション5.3.1の検証要件を考慮すると、運用上の問題を引き起こす可能性があります。アプリケーションは、これらの影響を緩和するために、運用上の慣行や認証サービスポリシーの適応をいくつか適用することができます。
In general, to avoid operational problems such as new joiners rejecting expired credentials in a group, applications that use such credentials should ensure to the extent practical that all of the credentials in use in a group are valid at all times.
一般に、グループに新規参加するクライアントが期限切れの資格情報を拒否するなどの運用上の問題を避けるには、アプリケーションは実務上可能な限り、グループ内で使われるすべての資格情報が常に有効となるようにすべきです。
If a member finds that its credential has expired (or will soon), it should issue an Update or Commit that replaces it with a valid credential. For this reason, members SHOULD accept Update proposals and Commits issued by members with expired credentials, if the credential in the Update or Commit is valid.
メンバーが資格情報の有効期限が切れていることを発見した場合(またはまもなく切れる場合)、有効な資格情報でそれを置き換えるUpdateまたはCommitを発行するべきです。このため、メンバーは、有効な資格情報がUpdateまたはCommitに含まれている場合、資格情報の有効期限が切れているメンバーから発行されたUpdate提案およびCommitを受け入れるべきです (SHOULD)。
Similarly, when a client is processing messages sent some time in the past (e.g., syncing up with a group after being offline), the client SHOULD accept signatures from members with expired credentials, since the credential may have been valid at the time the message was sent.
同様に、クライアントが過去に送信されたメッセージを処理している場合(たとえば、オフラインの後にグループと同期する場合)、クライアントは有効期限切れの資格情報を持つメンバーからの署名を受け入れるべきです (SHOULD)。なぜなら、メッセージが送信された時点で資格情報が有効であった可能性があるからです。
If a member finds that another member's credential has expired, they may issue a Remove that removes that member. For example, an application could require a member preparing to issue a Commit to check the tree for expired credentials and include Remove proposals for those members in its Commit. In situations where the group tree is known to the DS, the DS could also monitor the tree for expired credentials and issue external Remove proposals.
メンバーが他のメンバーの資格情報の期限切れを見つけた場合、そのメンバーを削除するRemove提案を発行してもかまいません。たとえば、Commitを作成するメンバーにツリー内の期限切れ資格情報を確認させ、該当メンバーへのRemove提案をCommitに含めるよう、アプリケーションが求めることができます。グループツリーをDSが把握している場合は、DSも期限切れ資格情報を監視し、外部Remove提案を発行できます。
Some credential schemes also allow credentials to be revoked. Revocation is similar to expiry in that a previously valid credential becomes invalid. As such, most of the considerations above also apply to revoked credentials. However, applications may want to treat revoked credentials differently, e.g., by removing members with revoked credentials while allowing members with expired credentials time to update.
一部の資格スキームでは、資格情報を失効させることも可能です。失効は、以前有効だった資格情報が無効になるという点で有効期限と似ています。そのため、上記の考慮事項のほとんどは失効した資格情報にも適用されます。ただし、アプリケーションは、失効した資格情報を異なる方法で扱いたい場合があります。例えば、失効した資格情報を持つメンバーを削除する一方で、有効期限切れの資格情報を持つメンバーには更新する時間を与えるなどです。
MLS implementations will presumably provide applications with a way to request protocol operations with regard to other clients (e.g., removing clients). Such functions will need to refer to the other clients using some identifier. MLS clients have a few types of identifiers, with different operational properties.
MLS実装は、他のクライアントに対するプロトコル操作(クライアントの削除など)を要求する手段をアプリケーションに提供すると考えられます。このような機能では、何らかの識別子を使って対象クライアントを指定する必要があります。MLSクライアントには、運用上の性質が異なる複数種類の識別子があります。
Internally to the protocol, group members are uniquely identified by their leaf index. However, a leaf index is only valid for referring to members in a given epoch. The same leaf index may represent a different member, or no member at all, in a subsequent epoch.
プロトコル内部では、グループメンバーはそれぞれの葉インデックスによって一意に識別されます。ただし、葉インデックスは特定のエポック内のメンバーを参照するためにのみ有効です。同じ葉インデックスが、後続のエポックでは異なるメンバーを表すか、あるいは全くメンバーを表さないことがあります。
The Credentials presented by the clients in a group authenticate application-level identifiers for the clients. However, these identifiers may not uniquely identify clients. For example, if a user has multiple devices that are all present in an MLS group, then those devices' clients could all present the user's application-layer identifiers.
クライアントがグループ内で提示する資格情報は、クライアントのアプリケーションレベルの識別子を認証します。ただし、これらの識別子がクライアントを一意に識別しない場合があります。たとえば、ユーザーが複数のデバイスを所有し、それらのデバイスがすべてMLSグループに存在する場合、それらのデバイスのクライアントはすべてユーザーのアプリケーションレイヤーの識別子を提示できます。
If needed, applications may add application-specific identifiers to the extensions field of a LeafNode object with the application_id extension.
必要に応じて、アプリケーションは、application_id拡張機能を使用して、LeafNodeオブジェクトのextensionsフィールドにアプリケーション固有の識別子を追加できます。
opaque application_id<V>;
However, applications MUST NOT rely on the data in an application_id extension as if it were authenticated by the Authentication Service, and SHOULD gracefully handle cases where the identifier presented is not unique.
ただし、アプリケーションは、application_id 拡張機能内のデータが認証サービスによって認証されたかのように依存してはならず (MUST NOT)、提示された識別子が一意でない場合に適切に処理すべきです (SHOULD)。
Handshake and application messages use a common framing structure. This framing provides encryption to ensure confidentiality within the group, as well as signing to authenticate the sender.
ハンドシェイクとアプリケーションメッセージは共通のフレーミング構造を使用します。このフレーミングは、グループ内の機密性を確保するための暗号化を提供し、送信者を認証するための署名も行います。
In most of the protocol, messages are handled in the form of AuthenticatedContent objects. These structures contain the content of the message itself as well as information to authenticate the sender (see Section 6.1). The additional protections required to transmit these messages over an untrusted channel (group membership authentication or AEAD encryption) are added by encoding the AuthenticatedContent as a PublicMessage or PrivateMessage message, which can then be sent as an MLSMessage. Likewise, these protections are enforced (via membership verification or AEAD decryption) when decoding a PublicMessage or PrivateMessage into an AuthenticatedContent object.
ほとんどのプロトコルでは、メッセージは AuthenticatedContent オブジェクトの形式で処理されます。これらの構造体には、メッセージ自体の内容と送信者を認証する情報が含まれています(セクション6.1を参照)。これらのメッセージを信頼できないチャネルを介して送信するために必要な追加の保護(グループメンバーシップ認証またはAEAD暗号化)は、AuthenticatedContentをPublicMessageまたはPrivateMessageメッセージとしてエンコードすることで追加され、それらはMLSMessageとして送信されます。同様に、これらの保護は、PublicMessageまたはPrivateMessageをAuthenticatedContentオブジェクトにデコードする際に(メンバーシップの検証またはAEADの復号化を介して)強制されます。
PrivateMessage represents a signed and encrypted message, with protections for both the content of the message and related metadata. PublicMessage represents a message that is only signed, and not encrypted. Applications MUST use PrivateMessage to encrypt application messages and SHOULD use PrivateMessage to encode handshake messages, but they MAY transmit handshake messages encoded as PublicMessage objects in cases where it is necessary for the Delivery Service to examine such messages.
PrivateMessageは、メッセージ本体と関連メタデータを保護する、署名付きかつ暗号化されたメッセージです。PublicMessageは、署名されますが暗号化されないメッセージです。アプリケーションは、アプリケーションメッセージを暗号化するためにPrivateMessageを使わなければなりません (MUST)。ハンドシェイクメッセージの符号化にもPrivateMessageを使うべきです (SHOULD)。ただし、配信サービスがメッセージを検査する必要がある場合、PublicMessageオブジェクトに符号化したハンドシェイクメッセージを送信してもかまいません (MAY)。
enum {
reserved(0),
mls10(1),
(65535)
} ProtocolVersion;
enum {
reserved(0),
application(1),
proposal(2),
commit(3),
(255)
} ContentType;
enum {
reserved(0),
member(1),
external(2),
new_member_proposal(3),
new_member_commit(4),
(255)
} SenderType;
struct {
SenderType sender_type;
select (Sender.sender_type) {
case member:
uint32 leaf_index;
case external:
uint32 sender_index;
case new_member_commit:
case new_member_proposal:
struct{};
};
} Sender;
// See the "MLS Wire Formats" IANA registry for values
uint16 WireFormat;
struct {
opaque group_id<V>;
uint64 epoch;
Sender sender;
opaque authenticated_data<V>;
ContentType content_type;
select (FramedContent.content_type) {
case application:
opaque application_data<V>;
case proposal:
Proposal proposal;
case commit:
Commit commit;
};
} FramedContent;
struct {
ProtocolVersion version = mls10;
WireFormat wire_format;
select (MLSMessage.wire_format) {
case mls_public_message:
PublicMessage public_message;
case mls_private_message:
PrivateMessage private_message;
case mls_welcome:
Welcome welcome;
case mls_group_info:
GroupInfo group_info;
case mls_key_package:
KeyPackage key_package;
};
} MLSMessage;
Messages from senders that aren't in the group are sent as PublicMessage. See Sections 12.1.8 and 12.4.3.2 for more details.
グループにいない送信者からのメッセージは、PublicMessageとして送信されます。詳細については、12.1.8節と12.4.3.2節を参照してください。
The following structure is used to fully describe the data transmitted in plaintexts or ciphertexts.
次の構造は、平文または暗号文で送信されるデータを完全に記述するために使用されます。
struct {
WireFormat wire_format;
FramedContent content;
FramedContentAuthData auth;
} AuthenticatedContent;
The following figure illustrates how the various structures described in this section relate to each other, and the high-level operations used to produce and consume them:
次の図は、この節で説明するさまざまな構造体の相互関係と、それらを生成・処理する高レベルの操作を示します。
Proposal Commit Application Data
| | |
+--------------+--------------+
|
V
FramedContent
| | -.
+--------+ | |
| | |
V | +-- Asymmetric
FramedContentAuthData | | Sign / Verify
| | |
+--------+ | |
| | |
V V -'
AuthenticatedContent
| -.
+--------+--------+ |
| | +-- Symmetric
V V | Protect / Unprotect
PublicMessage PrivateMessage -'
| |
| | Welcome KeyPackage GroupInfo
| | | | |
+-----------------+-----+----------+----------+
|
V
MLSMessage
Figure 12: Relationships among MLS Objects
図12:MLSオブジェクト間の関係
FramedContent is authenticated using the FramedContentAuthData structure.
FramedContentは、FramedContentAuthData構造を使用して認証されます。
struct {
ProtocolVersion version = mls10;
WireFormat wire_format;
FramedContent content;
select (FramedContentTBS.content.sender.sender_type) {
case member:
case new_member_commit:
GroupContext context;
case external:
case new_member_proposal:
struct{};
};
} FramedContentTBS;
opaque MAC<V>;
struct {
/* SignWithLabel(., "FramedContentTBS", FramedContentTBS) */
opaque signature<V>;
select (FramedContent.content_type) {
case commit:
/*
MAC(confirmation_key,
GroupContext.confirmed_transcript_hash)
*/
MAC confirmation_tag;
case application:
case proposal:
struct{};
};
} FramedContentAuthData;
The signature is computed using SignWithLabel with label "FramedContentTBS" and with a content that covers the message content and the wire format that will be used for this message. If the sender's sender_type is member, the content also covers the GroupContext for the current epoch so that signatures are specific to a given group and epoch.
署名は、ラベル"FramedContentTBS"を使うSignWithLabelで計算します。署名対象の内容には、メッセージ本体と、そのメッセージに使うワイヤー形式を含めます。送信者のsender_typeがmemberの場合は、現行エポックのGroupContextも署名対象に含め、署名を特定のグループとエポックに結び付けます。
The sender MUST use the private key corresponding to the following signature key depending on the sender's sender_type:
送信者は、sender_typeに応じて次の署名鍵に対応する秘密鍵を使わなければなりません (MUST)。
* member: The signature key contained in the LeafNode at the index indicated by leaf_index in the ratchet tree.
* メンバー:ラチェットツリー内のleaf_indexで示されるインデックスに含まれるLeafNodeにある署名キー。
* external: The signature key at the index indicated by sender_index in the external_senders group context extension (see Section 12.1.8.1). The content_type of the message MUST be proposal and the proposal_type MUST be a value that is allowed for external senders.
* external: external_sendersグループコンテキスト拡張(セクション12.1.8.1参照)のsender_indexで示される位置の署名鍵。メッセージのcontent_typeはproposalでなければならず (MUST)、proposal_typeは外部送信者に許可された値でなければなりません (MUST)。
* new_member_commit: The signature key in the LeafNode in the Commit's path (see Section 12.4.3.2). The content_type of the message MUST be commit.
* new_member_commit: Commitのパス内のLeafNodeにある署名キー(セクション12.4.3.2を参照)。メッセージのcontent_typeはcommitでなければなりません (MUST)。
* new_member_proposal: The signature key in the LeafNode in the KeyPackage embedded in an external Add proposal. The content_type of the message MUST be proposal and the proposal_type of the Proposal MUST be add.
* new_member_proposal: 外部Add提案に含まれるKeyPackage内のLeafNodeの署名鍵。メッセージのcontent_typeはproposalでなければならず (MUST)、Proposalのproposal_typeはaddでなければなりません (MUST)。
Recipients of an MLSMessage MUST verify the signature with the key depending on the sender_type of the sender as described above.
MLSMessageの受信者は、送信者のsender_typeに応じて、上記のキーで署名を検証しなければなりません (MUST)。
The confirmation tag value confirms that the members of the group have arrived at the same state of the group. A FramedContentAuthData is said to be valid when both the signature and confirmation_tag fields are valid.
確認タグの値は、グループのメンバーがグループの同じ状態に到達したことを確認します。FramedContentAuthData は、署名と確認タグの両方が有効な場合に有効であるとみなされます。
Messages that are authenticated but not encrypted are encoded using the PublicMessage structure.
認証されているが暗号化されていないメッセージは、PublicMessage構造を使用してエンコードされます。
struct {
FramedContent content;
FramedContentAuthData auth;
select (PublicMessage.content.sender.sender_type) {
case member:
MAC membership_tag;
case external:
case new_member_commit:
case new_member_proposal:
struct{};
};
} PublicMessage;
The membership_tag field in the PublicMessage object authenticates the sender's membership in the group. For messages sent by members, it MUST be set to the following value:
PublicMessageオブジェクトのmembership_tagフィールドは、送信者がグループに所属していることを認証します。メンバーが送信するメッセージの場合、次の値に設定しなければなりません (MUST):
struct {
FramedContentTBS content_tbs;
FramedContentAuthData auth;
} AuthenticatedContentTBM;
membership_tag = MAC(membership_key, AuthenticatedContentTBM)
When decoding a PublicMessage into an AuthenticatedContent, the application MUST check membership_tag and MUST check that the FramedContentAuthData is valid.
PublicMessageをAuthenticatedContentにデコードする際、アプリケーションはmembership_tagを確認しなければなりません (MUST)。また、FramedContentAuthDataが有効であることも確認しなければなりません (MUST)。
Authenticated and encrypted messages are encoded using the PrivateMessage structure.
認証された暗号化されたメッセージは、PrivateMessage構造を使用してエンコードされます。
struct {
opaque group_id<V>;
uint64 epoch;
ContentType content_type;
opaque authenticated_data<V>;
opaque encrypted_sender_data<V>;
opaque ciphertext<V>;
} PrivateMessage;
encrypted_sender_data and ciphertext are encrypted using the AEAD function specified by the cipher suite in use, using the SenderData and PrivateMessageContent structures as input.
encrypted_sender_dataとciphertextは、使用中の暗号スイートで指定されたAEAD関数を使用して、SenderDataとPrivateMessageContentの構造を入力として暗号化されます。
Content to be encrypted is encoded in a PrivateMessageContent structure.
暗号化されるコンテンツは、PrivateMessageContent構造体にエンコードされます。
struct {
select (PrivateMessage.content_type) {
case application:
opaque application_data<V>;
case proposal:
Proposal proposal;
case commit:
Commit commit;
};
FramedContentAuthData auth;
opaque padding[length_of_padding];
} PrivateMessageContent;
The padding field is set by the sender, by first encoding the content (via the select) and the auth field, and then appending the chosen number of zero bytes. A receiver identifies the padding field in a plaintext decoded from PrivateMessage.ciphertext by first decoding the content and the auth field; then the padding field comprises any remaining octets of plaintext. The padding field MUST be filled with all zero bytes. A receiver MUST verify that there are no non-zero bytes in the padding field, and if this check fails, the enclosing PrivateMessage MUST be rejected as malformed. This check ensures that the padding process is deterministic, so that, for example, padding cannot be used as a covert channel.
送信者は、まずcontent(selectを介して符号化)とauthフィールドを符号化し、選択した数のゼロバイトを追加してpaddingフィールドを設定します。受信者はPrivateMessage.ciphertextから復号した平文について、まずcontentとauthフィールドをデコードし、残りのオクテットをpaddingフィールドとして扱います。paddingフィールドはすべてゼロバイトでなければなりません (MUST)。受信者はpaddingフィールドに非ゼロバイトがないことを確認しなければなりません (MUST)。確認に失敗した場合、PrivateMessage全体を不正形式として拒否しなければなりません (MUST)。この確認によりpaddingの処理が決定的になり、たとえばpaddingを隠れチャネルに使えなくなります。
In the MLS key schedule, the sender creates two distinct key ratchets for handshake and application messages for each member of the group. When encrypting a message, the sender looks at the ratchets it derived for its own member and chooses an unused generation from either the handshake ratchet or the application ratchet, depending on the content type of the message. This generation of the ratchet is used to derive a provisional nonce and key.
MLSキースケジュールでは、送信者はグループの各メンバーに対して、ハンドシェイクメッセージとアプリケーションメッセージ用に2つの異なるキーラチェットを作成します。メッセージを暗号化する際、送信者は自分のメンバー用に導出したラチェットを見て、メッセージのコンテンツタイプに応じて、ハンドシェイクラチェットまたはアプリケーションラチェットから未使用の世代を選択します。このラチェットの世代は、仮のノンスとキーを導出するために使用されます。
Before use in the encryption operation, the nonce is XORed with a fresh random value to guard against reuse. Because the key schedule generates nonces deterministically, a client MUST keep persistent state as to where in the key schedule it is; if this persistent state is lost or corrupted, a client might reuse a generation that has already been used, causing reuse of a key/nonce pair.
暗号化操作の前に、ノンスは再利用を防ぐために新しいランダムな値とXOR演算されます。キースケジュールがノンスを決定論的に生成するため、クライアントはキースケジュール内のどこにいるかを持続的に把握しなければなりません (MUST)。もし持続的な状態が失われたり破損したりすると、クライアントはすでに使用された生成を再利用する可能性があり、キー/ノンスのペアが再利用されることになります。
To avoid this situation, the sender of a message MUST generate a fresh random four-byte "reuse guard" value and XOR it with the first four bytes of the nonce from the key schedule before using the nonce for encryption. The sender MUST include the reuse guard in the reuse_guard field of the sender data object, so that the recipient of the message can use it to compute the nonce to be used for decryption.
この状況を避けるために、メッセージの送信者は、暗号化にノンスを使用する前に、新しいランダムな4バイトの「再利用ガード」値を生成し、それをキースケジュールからのノンスの最初の4バイトとXOR演算しなければなりません (MUST)。送信者は、メッセージの受信者がそれを使用して復号化に使用するノンスを計算できるように、再利用ガードを送信者データオブジェクトのreuse_guardフィールドに含めなければなりません (MUST)。
+-+-+-+-+---------...---+
| Key Schedule Nonce |
+-+-+-+-+---------...---+
XOR
+-+-+-+-+---------...---+
| Guard | 0 |
+-+-+-+-+---------...---+
===
+-+-+-+-+---------...---+
| Encrypt/Decrypt Nonce |
+-+-+-+-+---------...---+
The Additional Authenticated Data (AAD) input to the encryption contains an object of the following form, with the values used to identify the key and nonce:
暗号化に対する追加認証データ(AAD)の入力には、次の形式のオブジェクトが含まれており、キーとノンスを識別するために使用される値が含まれています。
struct {
opaque group_id<V>;
uint64 epoch;
ContentType content_type;
opaque authenticated_data<V>;
} PrivateContentAAD;
When decoding a PrivateMessageContent, the application MUST check that the FramedContentAuthData is valid.
PrivateMessageContentをデコードする際、アプリケーションはFramedContentAuthDataが有効であることを確認しなければなりません (MUST)。
It is up to the application to decide what authenticated_data to provide and how much padding to add to a given message (if any). The overall size of the AAD and ciphertext MUST fit within the limits established for the group's AEAD algorithm in [CFRG-AEAD-LIMITS].
アプリケーションが提供する認証データと、与えられたメッセージにどれだけのパディングを追加するか(あれば)は、アプリケーション次第です。AADと暗号文の全体サイズは、[CFRG-AEAD-LIMITS]で設定されたグループのAEADアルゴリズムの制限内に収まらなければなりません (MUST)。
The "sender data" used to look up the key for content encryption is encrypted with the cipher suite's AEAD with a key and nonce derived from both the sender_data_secret and a sample of the encrypted content. Before being encrypted, the sender data is encoded as an object of the following form:
コンテンツ暗号化用の鍵を特定するために使うsender_dataは、SenderData構造体と暗号化済みコンテンツのサンプルから導出した鍵とノンスを使い、暗号スイートのAEADで暗号化します。暗号化の前に、sender_dataを次の形式のオブジェクトとして符号化します。
struct {
uint32 leaf_index;
uint32 generation;
opaque reuse_guard[4];
} SenderData;
When constructing a SenderData object from a Sender object, the sender MUST verify Sender.sender_type is member and use Sender.leaf_index for SenderData.leaf_index.
SenderオブジェクトからSenderDataオブジェクトを構成する場合、送信者はSender.sender_typeがmemberであることを確認し、Sender.leaf_indexの値をSenderData.leaf_indexに設定しなければなりません (MUST)。
The reuse_guard field contains a fresh random value used to avoid nonce reuse in the case of state loss or corruption, as described in Section 6.3.1.
reuse_guardフィールドには、セクション6.3.1で説明したとおり、状態の喪失や破損によるノンス再利用を防ぐための新しい乱数が入ります。
The key and nonce provided to the AEAD are computed as the KDF of the first KDF.Nh bytes of the ciphertext generated in the previous section. If the length of the ciphertext is less than KDF.Nh, the whole ciphertext is used. In pseudocode, the key and nonce are derived as:
AEADに渡す鍵とノンスは、前の節で生成した暗号文の先頭KDF.NhバイトにKDFを適用して導出します。暗号文がKDF.Nhより短い場合は、暗号文全体を使います。疑似コードでは、鍵とノンスを次のように導出します。
ciphertext_sample = ciphertext[0..KDF.Nh-1]
sender_data_key = ExpandWithLabel(sender_data_secret, "key",
ciphertext_sample, AEAD.Nk)
sender_data_nonce = ExpandWithLabel(sender_data_secret, "nonce",
ciphertext_sample, AEAD.Nn)
The AAD for the SenderData ciphertext is the first three fields of PrivateMessage:
SenderDataの暗号文のAADは、PrivateMessageの最初の3つのフィールドです。
struct {
opaque group_id<V>;
uint64 epoch;
ContentType content_type;
} SenderDataAAD;
When parsing a SenderData struct as part of message decryption, the recipient MUST verify that the leaf index indicated in the leaf_index field identifies a non-blank node.
メッセージを復号するときSenderData構造体を解析する受信者は、leaf_indexフィールドが空でないノードを指していることを確認しなければなりません (MUST)。
The ratchet tree for an epoch describes the membership of a group in that epoch, providing public key encryption (HPKE) keys that can be used to encrypt to subsets of the group as well as information to authenticate the members. In order to reflect changes to the membership of the group from one epoch to the next, corresponding changes are made to the ratchet tree. In this section, we describe the content of the tree and the required operations.
エポックごとのラチェットツリーは、そのエポックにおけるグループのメンバーを表します。グループの一部のメンバーに暗号化するための公開鍵暗号(HPKE)鍵と、メンバーを認証する情報を提供します。エポック間でグループメンバーが変わると、それに応じてラチェットツリーも変わります。この節では、ツリーの内容と必要な操作を説明します。
As discussed in Section 4.1.1, the nodes of a ratchet tree contain several types of data describing individual members (for leaf nodes) or subgroups of the group (for parent nodes). Parent nodes are simpler:
セクション4.1.1で議論されたように、ラチェットツリーのノードには、個々のメンバーを記述するいくつかの種類のデータ(葉ノードの場合)またはグループのサブグループを記述するデータ(親ノードの場合)が含まれています。親ノードはより単純です:
struct {
HPKEPublicKey encryption_key;
opaque parent_hash<V>;
uint32 unmerged_leaves<V>;
} ParentNode;
The encryption_key field contains an HPKE public key whose private key is held only by the members at the leaves among its descendants. The parent_hash field contains a hash of this node's parent node, as described in Section 7.9. The unmerged_leaves field lists the leaves under this parent node that are unmerged, according to their indices among all the leaves in the tree. The entries in the unmerged_leaves vector MUST be sorted in increasing order.
encryption_keyフィールドには、その子孫のうち葉にいるメンバーだけが保持しているHPKE公開鍵が含まれています。parent_hashフィールドには、セクション7.9で説明されているように、このノードの親ノードのハッシュが含まれています。unmerged_leavesフィールドには、この親ノードの下にある未統合の葉が、ツリー内のすべての葉のインデックスに従ってリストされています。unmerged_leavesベクトル内のエントリは、昇順でソートされていなければなりません (MUST)。
A leaf node in the tree describes all the details of an individual client's appearance in the group, signed by that client. It is also used in client KeyPackage objects to store the information that will be needed to add a client to a group.
ツリーの葉ノードは、クライアントがグループに参加している状態の詳細を記述し、そのクライアントが署名します。また、クライアントをグループに追加するための情報を保存するKeyPackageオブジェクトにも使います。
enum {
reserved(0),
key_package(1),
update(2),
commit(3),
(255)
} LeafNodeSource;
struct {
ProtocolVersion versions<V>;
CipherSuite cipher_suites<V>;
ExtensionType extensions<V>;
ProposalType proposals<V>;
CredentialType credentials<V>;
} Capabilities;
struct {
uint64 not_before;
uint64 not_after;
} Lifetime;
// See the "MLS Extension Types" IANA registry for values
uint16 ExtensionType;
struct {
ExtensionType extension_type;
opaque extension_data<V>;
} Extension;
struct {
HPKEPublicKey encryption_key;
SignaturePublicKey signature_key;
Credential credential;
Capabilities capabilities;
LeafNodeSource leaf_node_source;
select (LeafNode.leaf_node_source) {
case key_package:
Lifetime lifetime;
case update:
struct{};
case commit:
opaque parent_hash<V>;
};
Extension extensions<V>;
/* SignWithLabel(., "LeafNodeTBS", LeafNodeTBS) */
opaque signature<V>;
} LeafNode;
struct {
HPKEPublicKey encryption_key;
SignaturePublicKey signature_key;
Credential credential;
Capabilities capabilities;
LeafNodeSource leaf_node_source;
select (LeafNodeTBS.leaf_node_source) {
case key_package:
Lifetime lifetime;
case update:
struct{};
case commit:
opaque parent_hash<V>;
};
Extension extensions<V>;
select (LeafNodeTBS.leaf_node_source) {
case key_package:
struct{};
case update:
opaque group_id<V>;
uint32 leaf_index;
case commit:
opaque group_id<V>;
uint32 leaf_index;
};
} LeafNodeTBS;
The encryption_key field contains an HPKE public key whose private key is held only by the member occupying this leaf (or in the case of a LeafNode in a KeyPackage object, the issuer of the KeyPackage). The signature_key field contains the member's public signing key. The credential field contains information authenticating both the member's identity and the provided signing key, as described in Section 5.3.
encryption_keyフィールドにはHPKE公開鍵が入ります。対応する秘密鍵を持つのは、この葉のメンバーだけです(KeyPackage内のLeafNodeの場合はKeyPackageの発行者だけです)。signature_keyフィールドにはメンバーの公開署名鍵が入ります。credentialフィールドには、セクション5.3で説明するとおり、メンバーの識別情報と提示された署名鍵を認証する情報が入ります。
The capabilities field indicates the protocol features that the client supports, including protocol versions, cipher suites, credential types, non-default proposal types, and non-default extension types. The following proposal and extension types are considered "default" and MUST NOT be listed:
capabilitiesフィールドは、クライアントがサポートするプロトコル機能を示します。これには、プロトコルバージョン、暗号スイート、資格情報の種類、非デフォルトのProposal型、非デフォルトの拡張型が含まれます。次のProposal型と拡張型は「デフォルト」とみなすため、列挙してはなりません (MUST NOT)。
* Proposal types:
- 0x0001 - add
- 0x0002 - update
- 0x0003 - remove
- 0x0004 - psk
- 0x0005 - reinit
- 0x0006 - external_init
- 0x0007 - group_context_extensions
* Extension types:
- 0x0001 - application_id
- 0x0002 - ratchet_tree
- 0x0003 - required_capabilities
- 0x0004 - external_pub
- 0x0005 - external_senders
There are no default values for the other fields of a capabilities object. The client MUST list all values for the respective parameters that it supports.
capabilitiesオブジェクトの他のフィールドにはデフォルト値がありません。クライアントは、サポートする各パラメータのすべての値をリストしなければなりません (MUST)。
The types of any non-default extensions that appear in the extensions field of a LeafNode MUST be included in the extensions field of the capabilities field, and the credential type used in the LeafNode MUST be included in the credentials field of the capabilities field.
LeafNodeのextensionsフィールドに表示される任意の非デフォルト拡張機能の種類は、capabilitiesフィールドのextensionsフィールドに含まれていなければならず (MUST)、LeafNodeで使用される資格情報の種類は、capabilitiesフィールドのcredentialsフィールドに含まれていなければなりません (MUST)。
As discussed in Section 13, unknown values in capabilities MUST be ignored, and the creator of a capabilities field SHOULD include some random GREASE values to help ensure that other clients correctly ignore unknown values.
セクション13で議論されたように、機能における未知の値は無視されなければならず (MUST)、機能フィールドの作成者は他のクライアントが未知の値を正しく無視するようにするためにいくつかのランダムなGREASE値を含めるべきです (SHOULD)。
The leaf_node_source field indicates how this LeafNode came to be added to the tree. This signal tells other members of the group whether the leaf node is required to have a lifetime or parent_hash, and whether the group_id is added as context to the signature. These fields are included selectively because the client creating a LeafNode is not always able to compute all of them. For example, a KeyPackage is created before the client knows which group it will be used with, so its signature can't bind to a group_id.
leaf_node_sourceフィールドは、このLeafNodeがツリーに追加された方法を示します。この値により、他のメンバーは、葉ノードにlifetimeやparent_hashが必要か、またgroup_idを署名のコンテキストに含めるかを判断できます。LeafNodeを作成するクライアントがこれらすべてを計算できるとは限らないため、該当フィールドだけを含めます。たとえばKeyPackageは、クライアントが使用先のグループを知る前に作成されるので、その署名にgroup_idを結び付けられません。
In the case where the leaf was added to the tree based on a pre-published KeyPackage, the lifetime field represents the times between which clients will consider a LeafNode valid. These times are represented as absolute times, measured in seconds since the Unix epoch (1970-01-01T00:00:00Z). Applications MUST define a maximum total lifetime that is acceptable for a LeafNode, and reject any LeafNode where the total lifetime is longer than this duration. In order to avoid disagreements about whether a LeafNode has a valid lifetime, the clients in a group SHOULD maintain time synchronization (e.g., using the Network Time Protocol [RFC5905]).
葉が事前に公開されたKeyPackageに基づいて木に追加された場合、lifetimeフィールドはクライアントがLeafNodeを有効と見なす期間を表します。これらの期間は、Unixエポック(1970-01-01T00:00:00Z)以降の秒数で表された絶対時間として表されます。アプリケーションは、LeafNodeに許容される最大の総寿命を定義し、その期間よりも長い総寿命を持つLeafNodeを拒否しなければなりません (MUST)。LeafNodeの有効な寿命についての意見の相違を避けるために、グループ内のクライアントは時間同期を維持すべきです (SHOULD)(たとえば、ネットワークタイムプロトコル[RFC5905]を使用)。
In the case where the leaf node was inserted into the tree via a Commit message, the parent_hash field contains the parent hash for this leaf node (see Section 7.9).
葉ノードがCommitメッセージでツリーに挿入された場合、parent_hashフィールドにはその葉ノードのparent hashが入ります(セクション7.9参照)。
The LeafNodeTBS structure covers the fields above the signature in the LeafNode. In addition, when the leaf node was created in the context of a group (the update and commit cases), the group ID of the group is added as context to the signature.
LeafNodeTBS構造体は、LeafNode内の署名より前にあるフィールドを対象とします。葉ノードをグループ内で作成するUpdateまたはCommitの場合は、グループのgroup_idも署名のコンテキストに加えます。
LeafNode objects stored in the group's ratchet tree are updated according to the evolution of the tree. Each modification of LeafNode content MUST be reflected by a change in its signature. This allows other members to verify the validity of the LeafNode at any time, particularly in the case of a newcomer joining the group.
グループのラチェットツリーに格納されているLeafNodeオブジェクトは、ツリーの進化に応じて更新されます。LeafNodeコンテンツの変更は、その署名の変更によって反映されなければなりません (MUST)。これにより、他のメンバーはLeafNodeの有効性をいつでも検証できるようになります。特に、新しくグループに参加する場合に重要です。
The validity of a LeafNode needs to be verified at the following stages:
LeafNodeの有効性は、次の段階で検証する必要があります:
* When a LeafNode is downloaded in a KeyPackage, before it is used to add the client to the group
* KeyPackage内のLeafNodeをダウンロードしたとき。クライアントをグループに追加するために使う前に検証します。
* When a LeafNode is received by a group member in an Add, Update, or Commit message
* グループメンバーがAdd、Update、またはCommitメッセージでLeafNodeを受信したとき
* When a client validates a ratchet tree, e.g., when joining a group or after processing a Commit
* クライアントがラチェットツリーを検証する場合、例えば、グループに参加する際やCommitを処理した後など
The client verifies the validity of a LeafNode using the following steps:
クライアントは、LeafNode の有効性を次の手順で検証します:
* Verify that the credential in the LeafNode is valid, as described in Section 5.3.1.
* セクション5.3.1で説明されているように、LeafNodeの資格情報が有効であることを確認してください。
* Verify that the signature on the LeafNode is valid using signature_key.
* LeafNodeの署名がsignature_keyを使用して有効であることを確認してください。
* Verify that the LeafNode is compatible with the group's parameters. If the GroupContext has a required_capabilities extension, then the required extensions, proposals, and credential types MUST be listed in the LeafNode's capabilities field.
* LeafNodeがグループのパラメーターと互換性があることを検証します。GroupContextがrequired_capabilities拡張を持っている場合、そこで求められている拡張、提案、クレデンシャルタイプが、LeafNodeのcapabilitiesフィールドに列挙されていなければなりません (MUST)。
* Verify that the credential type is supported by all members of the group, as specified by the capabilities field of each member's LeafNode, and that the capabilities field of this LeafNode indicates support for all the credential types currently in use by other members.
* 資格情報の種類が、各メンバーのLeafNodeのcapabilitiesフィールドに示されたとおり、グループの全メンバーでサポートされていることを確認します。また、このLeafNodeのcapabilitiesフィールドが、他のメンバーが現在使っているすべての資格情報の種類をサポートしていることも確認します。
* Verify the lifetime field:
* lifetimeフィールドを検証します。
- If the LeafNode appears in a message being sent by the client, e.g., a Proposal or a Commit, then the client MUST verify that the current time is within the range of the lifetime field.
- LeafNodeがクライアントの送信メッセージ(ProposalまたはCommitなど)に含まれる場合、クライアントは現在時刻がlifetimeフィールドの範囲内であることを確認しなければなりません (MUST)。
- If instead the LeafNode appears in a message being received by the client, e.g., a Proposal, a Commit, or a ratchet tree of the group the client is joining, it is RECOMMENDED that the client verifies that the current time is within the range of the lifetime field. (This check is not mandatory because the LeafNode might have expired in the time between when the message was sent and when it was received.)
- LeafNodeがクライアントの受信メッセージ(Proposal、Commit、または参加先グループのラチェットツリーなど)に含まれる場合、現在時刻がlifetimeフィールドの範囲内か確認することを推奨します (SHOULD)。メッセージの送信後、受信前にLeafNodeの有効期間が切れている可能性があるため、この確認は必須ではありません。
* Verify that the extensions in the LeafNode are supported by checking that the ID for each extension in the extensions field is listed in the capabilities.extensions field of the LeafNode.
* LeafNodeのextensionsフィールドにある各拡張IDが、LeafNodeのcapabilities.extensionsフィールドに列挙されていることを確認し、これらの拡張がサポートされていることを検証します。
* Verify the leaf_node_source field:
* leaf_node_sourceフィールドを確認してください。
- If the LeafNode appears in a KeyPackage, verify that leaf_node_source is set to key_package.
- LeafNode が KeyPackage に表示される場合は、leaf_node_source が key_package に設定されていることを確認してください。
- If the LeafNode appears in an Update proposal, verify that leaf_node_source is set to update and that encryption_key represents a different public key than the encryption_key in the leaf node being replaced by the Update proposal.
- LeafNode が Update 提案に現れた場合、leaf_node_source が update に設定されていることを確認し、encryption_key が Update 提案によって置き換えられる LeafNode 内の encryption_key と異なる公開鍵を表していることを確認してください。
- If the LeafNode appears in the leaf_node value of the UpdatePath in a Commit, verify that leaf_node_source is set to commit.
- もしLeafNodeがCommit内のUpdatePathのleaf_node値に現れた場合は、leaf_node_sourceがcommitに設定されていることを確認してください。
* Verify that the following fields are unique among the members of the group:
* 次のフィールドがグループのメンバーの間で一意であることを確認してください。
- signature_key
- encryption_key
Whenever a member initiates an epoch change (i.e., commits; see Section 12.4), they may need to refresh the key pairs of their leaf and of the nodes on their leaf's direct path in order to maintain forward secrecy and post-compromise security.
メンバーがエポック変更を開始する(つまりCommitする)とき(セクション12.4参照)、前方秘匿性と侵害後セキュリティを保つため、自身の葉とその直接パス上のノードの鍵ペアを更新する必要が生じる場合があります。
The member initiating the epoch change generates the fresh key pairs using the following procedure. The procedure is designed in a way that allows group members to efficiently communicate the fresh secret keys to other group members, as described in Section 7.6.
エポック変更を開始するメンバーは、次の手順で新しい鍵ペアを生成します。この手順により、セクション7.6で説明するように、グループメンバー間で新しい秘密鍵を効率よく伝達できます。
A member updates the nodes along its direct path as follows:
メンバーは、直接のパスに沿ってノードを更新します。
* Blank all the nodes on the direct path from the leaf to the root.
* 葉から根に至る直接のパス上のすべてのノードを空白にしてください。
* Generate a fresh HPKE key pair for the leaf.
* 葉のために新しいHPKEキーペアを生成してください。
* Generate a sequence of path secrets, one for each node on the leaf's filtered direct path, as follows. In this setting, path_secret[0] refers to the first parent node in the filtered direct path, path_secret[1] to the second parent node, and so on.
* 次のように、葉のフィルタリングされた直接パス上の各ノードに対してパスシークレットのシーケンスを生成します。この設定では、path_secret[0] はフィルタリングされた直接パス内の最初の親ノードを指し、path_secret[1] は2番目の親ノードを指し、以降となります。
path_secret[0] is sampled at random
path_secret[n] = DeriveSecret(path_secret[n-1], "path")
* Compute the sequence of HPKE key pairs (node_priv,node_pub), one for each node on the leaf's direct path, as follows.
* 以下のように、葉の直接のパス上の各ノードについて、HPKE鍵ペア(node_priv、node_pub)のシーケンスを計算してください。
node_secret[n] = DeriveSecret(path_secret[n], "node")
node_priv[n], node_pub[n] = KEM.DeriveKeyPair(node_secret[n])
The node secret is derived as a temporary intermediate secret so that each secret is only used with one algorithm: The path secret is used as an input to DeriveSecret, and the node secret is used as an input to DeriveKeyPair.
ノードシークレットは一時的な中間シークレットとして導出されるため、各シークレットは1つのアルゴリズムのみで使用されます:パスシークレットはDeriveSecretの入力として使用され、ノードシークレットはDeriveKeyPairの入力として使用されます。
For example, suppose there is a group with four members, with C an unmerged leaf at Z:
たとえば、4人のメンバーがいるグループで、Cの葉がノードZに対して未マージだとします。
Y
|
.-+-.
/ \
X Z[C]
/ \ / \
A B C D
0 1 2 3
Figure 13: A Full Tree with One Unmerged Leaf
図13:1つの未マージされた葉を持つ完全な木
If member B subsequently generates an UpdatePath based on a secret "leaf_secret", then it would generate the following sequence of path secrets:
もしメンバーBがその後に秘密の「leaf_secret」に基づいてUpdatePathを生成した場合、次のパスシークレットのシーケンスが生成されます:
path_secret[1] ---> node_secret[1] -------> node_priv[1], node_pub[1]
^
|
|
path_secret[0] ---> node_secret[0] -------> node_priv[0], node_pub[0]
^
|
|
leaf_secret ------> leaf_node_secret --+--> leaf_priv, leaf_pub
| |
'-------. .-------'
|
leaf_node
Figure 14: Derivation of Ratchet Tree Keys along a Direct Path
図14:直接パスに沿ったラチェットツリーキーの導出
After applying the UpdatePath, the tree will have the following structure:
UpdatePathを適用した後、木の構造は次のようになります:
node_priv[1] --------> Y'
|
.-+-.
/ \
node_priv[0] ----> X' Z[C]
/ \ / \
A B C D
^
leaf_priv -----------+
0 1 2 3
Figure 15: Placement of Keys in a Ratchet Tree
図15:ラチェットツリー内のキーの配置
After generating fresh key material and applying it to update their local tree state as described in Section 7.4, the generator broadcasts this update to other members of the group in a Commit message, who apply it to keep their local views of the tree in sync with the sender's. More specifically, when a member commits a change to the tree (e.g., to add or remove a member), it transmits an UpdatePath containing a set of public keys and encrypted path secrets for intermediate nodes in the filtered direct path of its leaf. The other members of the group use these values to update their view of the tree, aligning their copy of the tree to the sender's.
セクション7.4のとおり新しい鍵素材を生成してローカルツリー状態に適用した後、更新を行ったメンバーはCommitメッセージでその変更をグループの他のメンバーにブロードキャストします。他のメンバーは変更を適用し、送信者のツリーとローカルビューを同期させます。具体的には、メンバーがツリーを変更するCommit(メンバーの追加や削除など)を送るとき、自身の葉のフィルター済み直接パス上にある中間ノードについて、公開鍵と暗号化されたパスシークレットを含むUpdatePathを送信します。他のメンバーはこれらの値を使って自分のツリービューを更新し、送信者のコピーと一致させます。
An UpdatePath contains the following information for each node in the filtered direct path of the sender's leaf, including the root:
UpdatePathには、送信元の葉のフィルタリングされた直接パス内の各ノードについて、ルートを含む以下の情報が含まれています。
* The public key for the node
* ノードの公開鍵
* One or more encrypted copies of the path secret corresponding to the node
* ノードに対応するパスの秘密の1つ以上の暗号化されたコピー
The path secret value for a given node is encrypted to the subtree rooted at the parent's non-updated child, i.e., the child on the copath of the sender's leaf node. There is one encryption of the path secret to each public key in the resolution of the non-updated child.
各ノードのパスシークレットは、親の未更新側の子を根とするサブツリー宛てに暗号化します。つまり、送信者の葉ノードのコパスにある子ノードです。その未更新側の子のresolutionに含まれる各公開鍵に対し、パスシークレットを1つずつ暗号化します。
A member of the group _updates their direct path_ by computing new values for their leaf node and the nodes along their filtered direct path as follows:
グループメンバーは、次の手順で葉ノードとフィルター済み直接パス上の各ノードの値を更新し、自身の _直接パスを更新_ します。
1. Blank all nodes along the direct path of the sender's leaf.
1. 送信者の葉の直接のパスに沿ってすべてのノードを空白にしてください。
2. Compute updated path secrets and public keys for the nodes on the sender's filtered direct path.
2. 送信元のフィルタリングされた直接パス上のノードの更新されたパスシークレットと公開鍵を計算してください。
* Generate a sequence of path secrets of the same length as the filtered direct path, as defined in Section 7.4.
* セクション7.4で定義されているフィルタリングされた直接パスと同じ長さのパスシークレットのシーケンスを生成してください。
* For each node in the filtered direct path, replace the node's public key with the node_pub[n] value derived from the corresponding path secret path_secret[n].
* フィルターされた直接パス内の各ノードについて、ノードの公開鍵を対応するパス秘密パス_secret[n]から導出されたnode_pub[n]の値で置き換えてください。
3. Compute the new parent hashes for the nodes along the filtered direct path and the sender's leaf node.
3. フィルターされた直接パスと送信者の葉ノードに沿ったノードの新しい親ハッシュを計算してください。
4. Update the leaf node for the sender.
4. 送信者の葉ノードを更新してください。
* Set the leaf_node_source to commit.
* leaf_node_sourceをcommitに設定してください。
* Set the encryption_key to the public key of a freshly sampled key pair.
* 暗号化キーを新しくサンプリングされたキーペアの公開鍵に設定してください。
* Set the parent hash to the parent hash for the leaf.
* 葉の親ハッシュを親ハッシュに設定してください。
* Re-sign the leaf node with its new contents.
* 新しい内容で葉ノードを再署名してください。
Since the new leaf node effectively updates an existing leaf node in the group, it MUST adhere to the same restrictions as LeafNodes used in Update proposals (aside from leaf_node_source). The application MAY specify other changes to the leaf node, e.g., providing a new signature key, updated capabilities, or different extensions.
新しいリーフノードは、グループ内の既存のリーフノードを効果的に更新するため、リーフノードがUpdate提案で使用される際の制限に従わなければなりません (MUST)(leaf_node_sourceを除く)。アプリケーションは、リーフノードに他の変更を指定することができます (MAY)。例えば、新しい署名キーの提供、更新された機能、または異なる拡張機能などです。
The member then _encrypts path secrets to the group_. For each node in the member's filtered direct path, the member takes the following steps:
メンバーはその後、グループにパスシークレットを暗号化します。メンバーのフィルタリングされた直接パス内の各ノードに対して、メンバーは以下の手順を踏みます。
1. Compute the resolution of the node's child that is on the copath of the sender (the child that is not in the direct path of the sender). Any new member (from an Add proposal) added in the same Commit MUST be excluded from this resolution.
1. 送信者のコパス上にあるノードの子のレゾリューションを計算します(送信者の直接のパスにない子)。同じコミットに追加された新しいメンバー(Add提案から)は、このレゾリューションから除外されなければなりません (MUST)。
2. For each node in the resolution, encrypt the path secret for the direct path node using the public key of the resolution node, as defined in Section 7.6.
2. レゾリューション内の各ノードについて、セクション7.6で定義されたレゾリューションノードの公開鍵を使用して、直接パスノードのパスシークレットを暗号化してください。
The recipient of an UpdatePath performs the corresponding steps. First, the recipient _merges UpdatePath into the tree_:
UpdatePathの受信者は対応する手順を実行します。まず、受信者はUpdatePathをツリーにマージします。
1. Blank all nodes on the direct path of the sender's leaf.
1. 送信者の葉の直接のパス上のすべてのノードを空白にしてください。
2. For all nodes on the filtered direct path of the sender's leaf,
2. 送信元の葉のフィルタリングされた直接パス上のすべてのノードに対して、
* Set the public key to the public key in the UpdatePath.
* UpdatePath内の公開鍵を公開鍵に設定してください。
* Set the list of unmerged leaves to the empty list.
* 未統合の葉のリストを空に設定してください。
3. Compute parent hashes for the nodes in the sender's filtered direct path, and verify that the parent_hash field of the leaf node matches the parent hash for the first node in its filtered direct path.
3. 送信者のフィルタリング済み直接パスにあるノードの親ハッシュを計算し、葉ノードのparent_hashフィールドが、その直接パスで最初のノードの親ハッシュと一致することを検証してください。
* Note that these hashes are computed from root to leaf, so that each hash incorporates all the non-blank nodes above it. The root node always has a zero-length hash for its parent hash.
* これらのハッシュは、根から葉まで計算されることに注意してください。そのため、各ハッシュはそれより上のすべての空でないノードを組み込みます。根ノードは常に親ハッシュの長さがゼロのハッシュを持ちます。
Second, the recipient _decrypts the path secrets_:
次に、受信者はパスシークレットを復号します。
1. Identify a node in the filtered direct path for which the recipient is in the subtree of the non-updated child.
1. 更新されていない子ノードのサブツリー内に受信者がいるフィルタリングされた直接パスのノードを特定してください。
2. Identify a node in the resolution of the copath node for which the recipient has a private key.
2. コパスノードのレゾリューションから、受信者が秘密鍵を持つノードを特定してください。
3. Decrypt the path secret for the parent of the copath node using the private key from the resolution node.
3. レゾリューション内のノードの秘密鍵を使って、コパスノードの親に対応するパスシークレットを復号してください。
4. Derive path secrets for ancestors of that node in the sender's filtered direct path using the algorithm described above.
4. 上記のアルゴリズムを使って、送信者のフィルタリング済み直接パスにあるそのノードの祖先について、パスシークレットを導出してください。
5. Derive the node secrets and node key pairs from the path secrets.
5. パスの秘密からノードの秘密とノードの鍵ペアを導出してください。
6. Verify that the derived public keys are the same as the corresponding public keys sent in the UpdatePath.
6. UpdatePath で送信された対応する公開鍵と導出された公開鍵が同じであることを確認してください。
7. Store the derived private keys in the corresponding ratchet tree nodes.
7. 対応するラチェットツリーノードに導出されたプライベートキーを保存してください。
For example, in order to communicate the example update described in Section 7.4, the member at node B would transmit the following values:
例えば、セクション7.4で説明した更新を通知するため、ノードBのメンバーは次の値を送信します。
+=============+====================================================+
| Public Key | Ciphertext(s) |
+=============+====================================================+
| node_pub[1] | E(pk(Z), path_secret[1]), E(pk(C), path_secret[1]) |
+-------------+----------------------------------------------------+
| node_pub[0] | E(pk(A), path_secret[0]) |
+-------------+----------------------------------------------------+
Table 3
In this table, the value node_pub[i] represents the public key derived from node_secret[i], pk(X) represents the current public key of node X, and E(K, S) represents the public key encryption of the path secret S to the public key K (using HPKE).
この表では、node_pub[i]はnode_secret[i]から導出された公開鍵、pk(X)はノードXの現在の公開鍵、E(K, S)は公開鍵Kを使ってパスシークレットSを公開鍵暗号化したもの(HPKEを使用)を表します。
A recipient at node A would decrypt E(pk(A), path_secret\[0\]) to obtain path_secret\[0\], then use it to derive path_secret[1] and the resulting node secrets and key pairs. Thus, A would have the private keys to nodes X' and Y', in accordance with the tree invariant.
ノードAの受信者は、E(pk(A), path_secret\[0\])を復号してpath_secret\[0\]を取得し、それを使ってpath_secret[1]と、そこから得られるノードシークレットおよび鍵ペアを導出します。したがって、ツリー不変条件に従い、AはノードX'とY'の秘密鍵を持ちます。
Similarly, a recipient at node D would decrypt E(pk(Z), path_secret[1]) to obtain path_secret[1], then use it to derive the node secret and key pair for the node Y'. As required to maintain the tree invariant, node D does not receive the private key for the node X', since X' is not an ancestor of D.
同様に、ノードDの受信者はE(pk(Z), path_secret[1])を復号してpath_secret[1]を取得し、それを使ってノードY'のノードシークレットと鍵ペアを導出します。ツリー不変条件を維持するため、ノードX'はDの祖先ではないので、DはX'の秘密鍵を受け取りません。
After processing the update, each recipient MUST delete outdated key material, specifically:
更新の処理後、各受信者は、特に次の古くなった鍵素材を削除しなければなりません (MUST)。
* The path secrets and node secrets used to derive each updated node key pair.
* 更新された各ノードの鍵ペアを導出するために使用したパスシークレットとノードシークレット。
* Each outdated node key pair that was replaced by the update.
* 更新によって置き換えられた、古い各ノードの鍵ペア。
As described in Section 12.4, each Commit message may optionally contain an UpdatePath, with a new LeafNode and set of parent nodes for the sender's filtered direct path. For each parent node, the UpdatePath contains a new public key and encrypted path secret. The parent nodes are kept in the same order as the filtered direct path.
セクション12.4で説明するように、各CommitメッセージにはUpdatePathが含まれる場合があります。UpdatePathには、新しいLeafNodeと、送信者のフィルタリング済み直接パスに対応する親ノードの集合が含まれます。各親ノードについて、UpdatePathは新しい公開鍵と暗号化されたパスシークレットを含みます。親ノードはフィルタリング済み直接パスと同じ順序で並びます。
struct {
opaque kem_output<V>;
opaque ciphertext<V>;
} HPKECiphertext;
struct {
HPKEPublicKey encryption_key;
HPKECiphertext encrypted_path_secret<V>;
} UpdatePathNode;
struct {
LeafNode leaf_node;
UpdatePathNode nodes<V>;
} UpdatePath;
For each UpdatePathNode, the resolution of the corresponding copath node MUST exclude all new leaf nodes added as part of the current Commit. The length of the encrypted_path_secret vector MUST be equal to the length of the resolution of the copath node (excluding new leaf nodes), with each ciphertext being the encryption to the respective resolution node.
各UpdatePathNodeについて、対応するコパスノードのレゾリューションから、現在のCommitで追加された新しい葉ノードをすべて除外しなければなりません (MUST)。encrypted_path_secretベクトルの長さは、新しい葉ノードを除いたコパスノードのレゾリューションの長さと等しくなければなりません (MUST)。各暗号文は、対応するレゾリューション内のノード宛てに暗号化されます。
The HPKECiphertext values are encrypted and decrypted as follows:
HPKECiphertextの値は、次のように暗号化および復号されます。
(kem_output, ciphertext) =
EncryptWithLabel(node_public_key, "UpdatePathNode",
group_context, path_secret)
path_secret =
DecryptWithLabel(node_private_key, "UpdatePathNode",
group_context, kem_output, ciphertext)
Here node_public_key is the public key of the node for which the path secret is encrypted, group_context is the provisional GroupContext object for the group, and the EncryptWithLabel function is as defined in Section 5.1.3.
ここで、node_public_keyはパスシークレットの暗号化先ノードの公開鍵、group_contextはグループの暫定GroupContextオブジェクト、EncryptWithLabel関数はセクション5.1.3で定義された関数です。
In addition to the path-based updates to the tree described above, it is also necessary to add and remove leaves of the tree in order to reflect changes to the membership of the group (see Sections 12.1.1 and 12.1.3). Since the tree is always full, adding or removing leaves corresponds to increasing or decreasing the depth of the tree, resulting in the number of leaves being doubled or halved. These operations are also known as _extending_ and _truncating_ the tree.
上記のツリーへのパスベースの更新に加えて、グループのメンバー構成の変更を反映するため、ツリーの葉を追加・削除する必要があります(セクション12.1.1および12.1.3を参照)。ツリーは常に完全な形を保つため、葉の追加・削除に伴ってツリーの深さが増減し、葉の数は2倍または半分になります。これらの操作は、ツリーの「拡張」および「切り詰め」とも呼ばれます。
Leaves are always added and removed at the right edge of the tree. When the size of the tree needs to be increased, a new blank root node is added, whose left subtree is the existing tree and right subtree is a new all-blank subtree. This operation is typically done when adding a member to the group.
葉は常にツリーの右端で追加・削除されます。ツリーを拡張する必要がある場合は、新しい空のルートノードを追加します。その左部分木は既存のツリー、右部分木はすべてのノードが空の新しい部分木です。この操作は通常、グループにメンバーを追加するときに行います。
_ <-- new blank root _
__|__ __|__
/ \ / \
X ===> X _ <-- new blank subtree ===> X _
/ \ / \ / \ / \ / \
A B A B _ _ A B C _
^
|
new member --+
Figure 16: Extending the Tree to Make Room for a Third Member
図16:3人目のメンバーのために木を拡張する
When the right subtree of the tree no longer has any non-blank nodes, it can be safely removed. The root of the tree and the right subtree are discarded (whether or not the root node is blank). The left child of the root becomes the new root node, and the left subtree becomes the new tree. This operation is typically done after removing a member from the group.
ツリーの右部分木に空でないノードが一つもなくなった場合は、その部分木を安全に削除できます。ルートノード(空かどうかは問いません)と右部分木を破棄し、ルートの左の子を新しいルートとして、左部分木を新しいツリーにします。この操作は通常、グループからメンバーを削除した後に行います。
Y Y
__|__ __|__
/ \ / \
X _ ===> X _ ==> X <-- new root
/ \ / \ / \ / \ / \
A B C _ A B _ _ A B
^
|
removed member --+
Figure 17: Cleaning Up after Removing Member C
図17:メンバーCを削除した後のクリーンアップ
Concrete algorithms for these operations on array-based and link-based trees are provided in Appendices C and D. The concrete algorithms are non-normative. An implementation may use any algorithm that produces the correct tree in its internal representation.
配列ベースおよびリンクベースの木構造に対するこれらの操作の具体的なアルゴリズムは、付録CおよびDに提供されています。これらの具体的なアルゴリズムは非規範的です。実装は、内部表現で正しい木構造を生成する任意のアルゴリズムを使用することができます。
MLS hashes the contents of the tree in two ways to authenticate different properties of the tree. _Tree hashes_ are defined in this section, and _parent hashes_ are defined in Section 7.9.
MLSは、ツリーの内容を2つの方法でハッシュ化して、ツリーの異なるプロパティを認証します。このセクションでは「ツリーハッシュ」が定義されており、セクション7.9では「親ハッシュ」が定義されています。
Each node in a ratchet tree has a tree hash that summarizes the subtree below that node. The tree hash of the root is used in the GroupContext to confirm that the group agrees on the whole tree. Tree hashes are computed recursively from the leaves up to the root.
各ノードは、そのノードの下の部分木を要約するツリーハッシュを持っています。ルートのツリーハッシュは、グループ全体が同意していることを確認するためにGroupContextで使用されます。ツリーハッシュは、葉からルートに向かって再帰的に計算されます。
P --> th(P)
^ ^
/ \
/ \
th(L) th(R)
Figure 18: Composition of the Tree Hash
図18:ツリーハッシュの構成
The tree hash of an individual node is the hash of the node's TreeHashInput object, which may contain either a LeafNodeHashInput or a ParentNodeHashInput depending on the type of node. LeafNodeHashInput objects contain the leaf_index and the LeafNode (if any). ParentNodeHashInput objects contain the ParentNode (if any) and the tree hash of the node's left and right children. For both parent and leaf nodes, the optional node value MUST be absent if the node is blank and present if the node contains a value.
個々のノードのツリーハッシュは、そのノードのTreeHashInputオブジェクトのハッシュです。このオブジェクトはノードの種類に応じてLeafNodeHashInputまたはParentNodeHashInputを含みます。LeafNodeHashInputオブジェクトはleaf_indexとLeafNode(存在する場合)を含みます。ParentNodeHashInputオブジェクトはParentNode(存在する場合)と左右の子ノードのツリーハッシュを含みます。親ノードと葉ノードのどちらでも、ノードが空ならオプションのノード値を含めてはならず、ノードに値があれば含めなければなりません (MUST)。
enum {
reserved(0),
leaf(1),
parent(2),
(255)
} NodeType;
struct {
NodeType node_type;
select (TreeHashInput.node_type) {
case leaf: LeafNodeHashInput leaf_node;
case parent: ParentNodeHashInput parent_node;
};
} TreeHashInput;
struct {
uint32 leaf_index;
optional<LeafNode> leaf_node;
} LeafNodeHashInput;
struct {
optional<ParentNode> parent_node;
opaque left_hash<V>;
opaque right_hash<V>;
} ParentNodeHashInput;
The tree hash of an entire tree corresponds to the tree hash of the root node, which is computed recursively by starting at the leaf nodes and building up.
木全体のツリーハッシュは、根ノードのツリーハッシュに対応しており、葉ノードから再帰的に計算され、構築されます。
While tree hashes summarize the state of a tree at point in time, parent hashes capture information about how keys in the tree were populated.
ツリーハッシュは特定の時点での木の状態を要約しますが、親ハッシュは木の中のキーがどのように設定されたかに関する情報を捉えます。
When a client sends a Commit to change a group, it can include an UpdatePath to assign new keys to the nodes along its filtered direct path. When a client computes an UpdatePath (as defined in Section 7.5), it computes and signs a parent hash that summarizes the state of the tree after the UpdatePath has been applied. These summaries are constructed in a chain from the root to the member's leaf so that the part of the chain closer to the root can be overwritten as nodes set in one UpdatePath are reset by a later UpdatePath.
クライアントがグループを変更するCommitを送信すると、フィルタリング済み直接パス上のノードに新しい鍵を割り当てるUpdatePathを含めることができます。クライアントはUpdatePathを計算するとき(セクション7.5を参照)、UpdatePathの適用後のツリー状態を要約する親ハッシュを計算して署名します。要約はルートからメンバーの葉まで連鎖的に構成します。後続のUpdatePathで先行するUpdatePathが設定したノードがリセットされると、チェーンのルート側の部分を上書きできます。
ph(Q)
/
/
V
P.public_key --> ph(P)
/ ^
/ \
V \
N.parent_hash th(S)
Figure 19: Inputs to a Parent Hash
図19:親ハッシュへの入力
As a result, the signature over the parent hash in each member's leaf effectively signs the subtree of the tree that hasn't been changed since that leaf was last changed in an UpdatePath. A new member joining the group uses these parent hashes to verify that the parent nodes in the tree were set by members of the group, not chosen by an external attacker. For an example of how this works, see Appendix B.
その結果、各メンバーのリーフでの親ハッシュ上の署名は、そのリーフが最後にUpdatePathで変更されてから変更されていないツリーのサブツリーに効果的に署名します。 グループに新しいメンバーが参加すると、この親ハッシュを使用して、ツリー内の親ノードがグループのメンバーによって設定されたものであり、外部の攻撃者によって選択されたものではないことを検証します。 これがどのように機能するかの例については、付録Bを参照してください。
Consider a ratchet tree with a non-blank parent node P and children D and S (for "parent", "direct path", and "sibling"), with D and P in the direct path of a leaf node L (for "leaf"):
葉ノードL("leaf")の直接パスにあるDとPを持つ、空でない親ノードPと子ノードDとS("parent"、"direct path"、"sibling")を持つラチェットツリーを考えてみましょう。
...
/
P
__|__
/ \
D S
/ \ / \
... ... ... ...
/
L
Figure 20: Nodes Involved in a Parent Hash Computation
図20:親ハッシュ計算に関与するノード
The parent hash of P changes whenever an UpdatePath object is applied to the ratchet tree along a path from a leaf L traversing node D (and hence also P). The new "Parent hash of P (with copath child S)" is obtained by hashing P's ParentHashInput struct.
Pの親ハッシュは、葉LからノードD(そしてPも含む)を通るパスにUpdatePathオブジェクトが適用されるたびに変更されます。新しい「Pの親ハッシュ(共経路の子Sを持つ)」は、PのParentHashInput構造体をハッシュ化して得られます。
struct {
HPKEPublicKey encryption_key;
opaque parent_hash<V>;
opaque original_sibling_tree_hash<V>;
} ParentHashInput;
The field encryption_key contains the HPKE public key of P. If P is the root, then the parent_hash field is set to a zero-length octet string. Otherwise, parent_hash is the parent hash of the next node after P on the filtered direct path of the leaf L. This way, P's parent hash fixes the new HPKE public key of each non-blank node on the path from P to the root. Note that the path from P to the root may contain some blank nodes that are not fixed by P's parent hash. However, for each node that has an HPKE key, this key is fixed by P's parent hash.
フィールドencryption_keyはPのHPKE公開鍵を含みます。Pがルートなら、parent_hashフィールドは長さゼロのオクテット文字列です。それ以外の場合、parent_hashは葉Lのフィルタリング済み直接パスでPの次にあるノードの親ハッシュです。このように、Pの親ハッシュは、Pからルートまでのパスにある空でない各ノードの新しいHPKE公開鍵を束縛します。このパスには、Pの親ハッシュに束縛されない空ノードが含まれることがあります。ただし、HPKE鍵を持つ各ノードについては、その鍵がPの親ハッシュに束縛されます。
Finally, original_sibling_tree_hash is the tree hash of S in the ratchet tree modified as follows: For each leaf L in P.unmerged_leaves, blank L and remove it from the unmerged_leaves sets of all parent nodes.
最後に、original_sibling_tree_hashは、次のように変更したラチェットツリーにおけるSのツリーハッシュです。P.unmerged_leaves内の葉Lごとに、Lを空ノードにし、すべての親ノードのunmerged_leaves集合からLを削除します。
Observe that original_sibling_tree_hash does not change between updates of P. This property is crucial for the correctness of the protocol.
original_sibling_tree_hash が P の更新の間に変化しないことに注意してください。この性質はプロトコルの正確性にとって重要です。
Note that original_sibling_tree_hash is the tree hash of S, not the parent hash. The parent_hash field in ParentHashInput captures information about the nodes above P. the original_sibling_tree_hash captures information about the subtree under S that is not being updated (and thus the subtree to which a path secret for P would be encrypted according to Section 7.5).
original_sibling_tree_hashはSのツリーハッシュであり、親ハッシュではありません。ParentHashInputのparent_hashフィールドはPより上のノードに関する情報を保持します。一方、original_sibling_tree_hashは、更新対象でないS配下の部分木に関する情報を保持します(したがって、セクション7.5に従ってPのパスシークレットが暗号化される部分木に関する情報です)。
For example, in the following tree:
例えば、次の木構造では:
W [F]
______|_____
/ \
U Y [F]
__|__ __|__
/ \ / \
T _ _ _
/ \ / \ / \ / \
A B C D E F G _
Figure 21: A Tree Illustrating Parent Hash Computations
図21:親ハッシュ計算を示す木
With P = W and S = Y, original_sibling_tree_hash is the tree hash of the following tree:
P = W および S = Y の場合、original_sibling_tree_hash は次のツリーのツリーハッシュです:
Y
__|__
/ \
_ _
/ \ / \
E _ G _
Because W.unmerged_leaves includes F, F is blanked and removed from Y.unmerged_leaves.
W.unmerged_leavesにはFが含まれているため、Fは空白にされ、Y.unmerged_leavesから削除されます。
Note that no recomputation is needed if the tree hash of S is unchanged since the last time P was updated. This is the case for computing or processing a Commit whose UpdatePath traverses P, since the Commit itself resets P. (In other words, it is only necessary to recompute the original sibling tree hash when validating a group's tree on joining.) More generally, if none of the entries in P.unmerged_leaves are in the subtree under S (and thus no leaves were blanked), then the original tree hash at S is the tree hash of S in the current tree.
Sが最後にPが更新されたとき以来変更されていない場合、再計算は必要ありません。これは、UpdatePathがPを横断するCommitを計算または処理する場合に当てはまります。なぜなら、Commit自体がPをリセットするからです。(言い換えると、グループのツリーを結合する際にツリーの検証を行うときに元の兄弟ツリーハッシュを再計算する必要があるだけです。)より一般的には、P.unmerged_leavesのエントリのいずれもSの下のサブツリーに含まれていない場合(つまり、どの葉も空白にされていない場合)、Sにおける元のツリーハッシュは現在のツリーにおけるSのツリーハッシュです。
If it is necessary to recompute the original tree hash of a node, the efficiency of recomputation can be improved by caching intermediate tree hashes, to avoid recomputing over the subtree when the subtree is included in multiple parent hashes. A subtree hash can be reused as long as the intersection of the parent's unmerged leaves with the subtree is the same as in the earlier computation.
ノードの元のツリーハッシュを再計算する必要がある場合、再計算の効率を向上させるために、中間ツリーハッシュをキャッシュしておくことで、サブツリーが複数の親ハッシュに含まれる場合に再計算を回避できます。サブツリーハッシュは、親の未マージの葉とサブツリーの交差部分が以前の計算と同じである限り再利用できます。
In ParentNode objects and LeafNode objects with leaf_node_source set to commit, the value of the parent_hash field is the parent hash of the next non-blank parent node above the node in question (the next node in the filtered direct path). Using the node labels in Figure 20, the parent_hash field of D is equal to the parent hash of P with copath child S. This is the case even when the node D is a leaf node.
ParentNodeオブジェクトとleaf_node_sourceがcommitに設定されたLeafNodeオブジェクトでは、parent_hashフィールドの値は、対象のノードの上にある次の空でない親ノードの親ハッシュです(フィルタリングされた直接パス内の次のノード)。図20のノードラベルを使用すると、Dのparent_hashフィールドは、copath子Sを持つPの親ハッシュと等しいです。この場合、ノードDが葉ノードである場合でも同様です。
The parent_hash field of a LeafNode is signed by the member. The signature of such a LeafNode thus attests to which keys the group member introduced into the ratchet tree and to whom the corresponding secret keys were sent, in addition to the other contents of the LeafNode. This prevents malicious insiders from constructing artificial ratchet trees with a node D whose HPKE secret key is known to the insider, yet where the insider isn't assigned a leaf in the subtree rooted at D. Indeed, such a ratchet tree would violate the tree invariant.
LeafNodeのparent_hashフィールドにはメンバーが署名します。このLeafNodeの署名は、LeafNodeの他の内容に加え、メンバーがラチェットツリーに導入した鍵と、対応する秘密鍵の送信先を証明します。これにより、悪意ある内部者が、HPKE秘密鍵を知っているノードDを含む人工的なラチェットツリーを作り、しかもDを根とするサブツリーに自分の葉が割り当てられていない状態にすることを防ぎます。このようなラチェットツリーはツリー不変条件に違反します。
Parent hashes are verified at two points in the protocol: When joining a group and when processing a Commit.
プロトコルでは、グループへの参加時とCommitの処理時の2つの時点で親ハッシュを検証します。
The parent hash in a node D is valid with respect to a parent node P if the following criteria hold. Here C and S are the children of P (for "child" and "sibling"), with C being the child that is on the direct path of D (possibly D itself) and S being the other child:
ノードDの親ハッシュが親ノードPに対して有効であるには、次の条件を満たす必要があります。ここで、CとSはPの子ノード(それぞれ「子」と「兄弟」を表す)です。CはDの直接パス上にある子ノード(D自身の場合もあります)、Sはもう一方の子ノードです。
* D is a descendant of P in the tree.
* Dは木構造においてPの子孫です。
* The parent_hash field of D is equal to the parent hash of P with copath child S.
* Dのparent_hashフィールドが、コパスの子ノードSを含むPの親ハッシュと等しいこと。
* D is in the resolution of C, and the intersection of P's unmerged_leaves with the subtree under C is equal to the resolution of C with D removed.
* DはCのレゾリューションにあり、Pのunmerged_leavesとCのサブツリーの交差部分は、Dを除いたCのレゾリューションと等しいです。
These checks verify that D and P were updated at the same time (in the same UpdatePath), and that they were neighbors in the UpdatePath because the nodes in between them would have omitted from the filtered direct path.
これらの検査により、DとPが同じUpdatePathで同時に更新されたこと、またUpdatePath内で隣接していたことを確認します。DとPの間にあるノードはフィルタリング済み直接パスから省かれるためです。
A parent node P is "parent-hash valid" if it can be chained back to a leaf node in this way. That is, if there is leaf node L and a sequence of parent nodes P_1, ..., P_N such that P_N = P and each step in the chain is authenticated by a parent hash, then L's parent hash is valid with respect to P_1, P_1's parent hash is valid with respect to P_2, and so on.
親ノードPが「親ハッシュが有効」であるとは、この方法で葉ノードに連結できる場合を指します。つまり、葉ノードLと親ノードP_1、...、P_Nのシーケンスが存在し、P_N = Pであり、連鎖の各ステップが親ハッシュによって認証されている場合、Lの親ハッシュはP_1に対して有効であり、P_1の親ハッシュはP_2に対して有効であり、以降も同様です。
When joining a group, the new member MUST authenticate that each non-blank parent node P is parent-hash valid. This can be done "bottom up" by building chains up from leaves and verifying that all non-blank parent nodes are covered by exactly one such chain, or "top down" by verifying that there is exactly one descendant of each non-blank parent node for which the parent node is parent-hash valid.
グループに参加する際、新しいメンバーは、空でない親ノードPのそれぞれについて、Pが親ハッシュ検証に合格していることを認証しなければなりません (MUST)。葉から上にチェーンを構築し、すべての空でない親ノードがそのようなチェーンのうちちょうど1つに含まれることを検証する「下から上」の方法を使えます。または、各空でない親ノードについて、その親ノードに対する親ハッシュが有効な子孫がちょうど1つあることを検証する「上から下」の方法を使えます。
When processing a Commit message that includes an UpdatePath, clients MUST recompute the expected value of parent_hash for the committer's new leaf and verify that it matches the parent_hash value in the supplied leaf_node. After being merged into the tree, the nodes in the UpdatePath form a parent-hash chain from the committer's leaf to the root.
UpdatePathを含むCommitメッセージを処理する際、クライアントは、コミッターの新しいリーフのparent_hashの期待値を再計算し、提供されたleaf_node内のparent_hashの値と一致するかを検証しなければなりません (MUST)。ツリーにマージされた後、UpdatePath内のノードは、コミッターのリーフからルートまでのparent-hashチェーンを形成します。
Group keys are derived using the Extract and Expand functions from the KDF for the group's cipher suite, as well as the functions defined below:
グループ鍵は、グループの暗号スイートに対応するKDFのExtract関数とExpand関数、および以下に定義する関数を使って導出します。
ExpandWithLabel(Secret, Label, Context, Length) =
KDF.Expand(Secret, KDFLabel, Length)
DeriveSecret(Secret, Label) =
ExpandWithLabel(Secret, Label, "", KDF.Nh)
Where KDFLabel is specified as:
KDFLabelは次のように指定します。
struct {
uint16 length;
opaque label<V>;
opaque context<V>;
} KDFLabel;
And its fields are set to:
各フィールドは次のように設定します。
length = Length;
label = "MLS 1.0 " + Label;
context = Context;
The value KDF.Nh is the size of an output from KDF.Extract, in bytes. In the below diagram:
KDF.Nhの値は、KDF.Extractの出力サイズ(バイト単位)です。次の図では、
* KDF.Extract takes its salt argument from the top and its Input Keying Material (IKM) argument from the left.
* KDF.Extractは、ソルトの引数を上から取得し、入力鍵素材(IKM)の引数を左から取得します。
* DeriveSecret takes its Secret argument from the incoming arrow.
* DeriveSecretは、入力矢印からSecret引数を受け取ります。
* 0 represents an all-zero byte string of length KDF.Nh.
* 0は、長さがKDF.Nhバイトの全ゼロのバイト列を表します。
When processing a handshake message, a client combines the following information to derive new epoch secrets:
ハンドシェイクメッセージを処理するとき、クライアントは次の情報を組み合わせて、新しいエポックシークレットを導出します。
* The init secret from the previous epoch
* 前のエポックのinitシークレット。
* The commit secret for the current epoch
* 現在のエポックのCommitシークレット。
* The GroupContext object for current epoch
* 現在のエポックのGroupContextオブジェクト
Given these inputs, the derivation of secrets for an epoch proceeds as shown in the following diagram:
これらの入力から、次の図に示す手順でエポックのシークレットを導出します。
init_secret_[n-1]
|
|
V
commit_secret --> KDF.Extract
|
|
V
ExpandWithLabel(., "joiner", GroupContext_[n], KDF.Nh)
|
|
V
joiner_secret
|
|
V
psk_secret (or 0) --> KDF.Extract
|
|
+--> DeriveSecret(., "welcome")
| = welcome_secret
|
V
ExpandWithLabel(., "epoch", GroupContext_[n], KDF.Nh)
|
|
V
epoch_secret
|
|
+--> DeriveSecret(., <label>)
| = <secret>
|
V
DeriveSecret(., "init")
|
|
V
init_secret_[n]
Figure 22: The MLS Key Schedule
図22:MLSキースケジュール
A number of values are derived from the epoch secret for different purposes:
エポックシークレットから、用途に応じて複数の値を導出します。
+==================+=====================+=======================+
| Label | Secret | Purpose |
+==================+=====================+=======================+
| "sender data" | sender_data_secret | Deriving keys to |
| | | encrypt sender data |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "encryption" | encryption_secret | Deriving message |
| | | encryption keys (via |
| | | the secret tree) |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "exporter" | exporter_secret | Deriving exported |
| | | secrets |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "external" | external_secret | Deriving the external |
| | | init key |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "confirm" | confirmation_key | Computing the |
| | | confirmation MAC for |
| | | an epoch |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "membership" | membership_key | Computing the |
| | | membership MAC for a |
| | | PublicMessage |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "resumption" | resumption_psk | Proving membership in |
| | | this epoch (via a PSK |
| | | injected later) |
+------------------+---------------------+-----------------------+
| "authentication" | epoch_authenticator | Confirming that two |
| | | clients have the same |
| | | view of the group |
+------------------+---------------------+-----------------------+
Table 4: Epoch-Derived Secrets
表4:エポック由来の秘密
The external_secret is used to derive an HPKE key pair whose private key is held by the entire group:
external_secretは、グループ全体が保持するHPKE鍵ペアの秘密鍵を導出するために使用されます。
external_priv, external_pub = KEM.DeriveKeyPair(external_secret)
The public key external_pub can be published as part of the GroupInfo struct in order to allow non-members to join the group using an external Commit.
外部のメンバーがexternal Commitを使ってグループに参加できるよう、公開鍵external_pubをGroupInfo構造体の一部として公開できます。
Each member of the group maintains a GroupContext object that summarizes the state of the group:
グループの各メンバーは、グループの状態を要約するGroupContextオブジェクトを保持しています。
struct {
ProtocolVersion version = mls10;
CipherSuite cipher_suite;
opaque group_id<V>;
uint64 epoch;
opaque tree_hash<V>;
opaque confirmed_transcript_hash<V>;
Extension extensions<V>;
} GroupContext;
The fields in this state have the following semantics:
この状態のフィールドには、次の意味があります。
* The cipher_suite is the cipher suite used by the group.
* cipher_suiteは、グループで使用する暗号スイートです。
* The group_id field is an application-defined identifier for the group.
* group_idフィールドは、アプリケーションが定義するグループ識別子です。
* The epoch field represents the current version of the group.
* epochフィールドは、グループの現在のバージョンを表します。
* The tree_hash field contains a commitment to the contents of the group's ratchet tree and the credentials for the members of the group, as described in Section 7.8.
* tree_hashフィールドには、セクション7.8で説明されているグループのラチェットツリーの内容とグループのメンバーの資格情報へのコミットメントが含まれています。
* The confirmed_transcript_hash field contains a running hash over the messages that led to this state.
* confirmed_transcript_hashフィールドには、この状態に至るまでのメッセージを順次反映したハッシュが含まれます。
* The extensions field contains the details of any protocol extensions that apply to the group.
* extensionsフィールドには、グループに適用されるプロトコル拡張の詳細が含まれています。
When a new member is added to the group, an existing member of the group provides the new member with a Welcome message. The Welcome message provides the information the new member needs to initialize its GroupContext.
新しいメンバーをグループに追加するとき、既存メンバーは新しいメンバーにWelcomeメッセージを提供します。Welcomeメッセージには、新しいメンバーがGroupContextを初期化するために必要な情報が含まれます。
Different changes to the group will have different effects on the group state. These effects are described in their respective subsections of Section 12.1. The following general rules apply:
グループに加えられた変更の種類によって、グループ状態への影響は異なります。各影響はセクション12.1の該当する小節で説明します。次の一般規則が適用されます。
* The group_id field is constant.
* group_idフィールドは変化しません。
* The epoch field increments by one for each Commit message that is processed.
* Commitメッセージを処理するたびに、epochフィールドが1増加します。
* The tree_hash is updated to represent the current tree and credentials.
* tree_hashを更新し、現在のツリーと資格情報を表します。
* The confirmed_transcript_hash field is updated with the data for an AuthenticatedContent encoding a Commit message, as described below.
* confirmed_transcript_hashフィールドは、以下で説明するように、CommitメッセージをエンコードしたAuthenticatedContentのデータで更新します。
* The extensions field changes when a GroupContextExtensions proposal is committed.
* GroupContextExtensions提案がCommitされると、extensionsフィールドが変わります。
The transcript hashes computed in MLS represent a running hash over all Proposal and Commit messages that have ever been sent in a group. Commit messages are included directly. Proposal messages are indirectly included via the Commit that applied them. Messages of both types are included by hashing the AuthenticatedContent object in which they were sent.
MLSで計算するトランスクリプトハッシュは、グループでこれまでに送信されたすべてのProposalメッセージとCommitメッセージを順次反映したハッシュです。Commitメッセージは直接含めます。Proposalメッセージは、それを適用したCommitを介して間接的に含めます。どちらの種類のメッセージも、送信時のAuthenticatedContentオブジェクトをハッシュ化して含めます。
The transcript hash comprises two individual hashes:
トランスクリプトハッシュは、次の2つのハッシュで構成されます。
* A confirmed_transcript_hash that represents a transcript over the whole history of Commit messages, up to and including the signature of the most recent Commit.
* confirmed_transcript_hashは、直近のCommitの署名までを含む、Commitメッセージの全履歴を表します。
* An interim_transcript_hash that covers the confirmed transcript hash plus the confirmation_tag of the most recent Commit.
* interim_transcript_hashは、confirmed_transcript_hashと直近のCommitのconfirmation_tagを含みます。
New members compute the interim transcript hash using the confirmation_tag field of the GroupInfo struct, while existing members can compute it directly.
新しいメンバーはGroupInfo構造体のconfirmation_tagフィールドを使ってinterim_transcript_hashを計算します。既存メンバーはこれを直接計算できます。
Each Commit message updates these hashes by way of its enclosing AuthenticatedContent. The AuthenticatedContent struct is split into ConfirmedTranscriptHashInput and InterimTranscriptHashInput. The former is used to update the confirmed transcript hash and the latter is used to update the interim transcript hash.
各Commitメッセージは、それを包含するAuthenticatedContentを介してこれらのハッシュを更新します。AuthenticatedContent構造体はConfirmedTranscriptHashInputとInterimTranscriptHashInputに分かれています。前者をconfirmed_transcript_hashの更新に、後者をinterim_transcript_hashの更新に使います。
struct {
WireFormat wire_format;
FramedContent content; /* with content_type == commit */
opaque signature<V>;
} ConfirmedTranscriptHashInput;
struct {
MAC confirmation_tag;
} InterimTranscriptHashInput;
confirmed_transcript_hash_[0] = ""; /* zero-length octet string */
interim_transcript_hash_[0] = ""; /* zero-length octet string */
confirmed_transcript_hash_[epoch] =
Hash(interim_transcript_hash_[epoch - 1] ||
ConfirmedTranscriptHashInput_[epoch]);
interim_transcript_hash_[epoch] =
Hash(confirmed_transcript_hash_[epoch] ||
InterimTranscriptHashInput_[epoch]);
In this notation, ConfirmedTranscriptHashInput_[epoch] and InterimTranscriptHashInput_[epoch] are based on the Commit that initiated the epoch with epoch number epoch. (Note that theepochfield in this Commit will be set toepoch - 1`, since it is sent within the previous epoch.)
この表記で、ConfirmedTranscriptHashInput_[epoch]とInterimTranscriptHashInput_[epoch]は、エポック番号epochを開始したCommitに基づきます。このCommitは前のエポック内で送信されるため、そのepochフィールドの値はepoch - 1です。
The transcript hash ConfirmedTranscriptHashInput_[epoch] is used as the confirmed_transcript_hash input to the confirmation_tag field for this Commit. Each Commit thus confirms the whole transcript of Commits up to that point, except for the latest Commit's confirmation tag.
TranscriptハッシュConfirmedTranscriptHashInput_[epoch]は、このCommitのconfirmation_tagフィールドへのconfirmed_transcript_hash入力として使用されます。したがって、各Commitは、最新のCommitの確認タグを除く、その時点までのすべてのCommitのトランスクリプトを確認します。
...
|
|
V
+-----------------+
| interim_[N-1] |
+--------+--------+
|
.--------------. +------------------+ |
| Ratchet Tree | | wire_format | |
| Key Schedule |<-------+ content | |
'-------+------' | epoch = N-1 +------------+
| | commit | |
V | signature | V
+------------------------+ +------------------+ +-----------------+
| confirmation_key_[N] +-->| confirmation_tag |<--+ confirmed_[N] |
+------------------------+ +--------+---------+ +--------+--------+
| |
| V
| +-----------------+
+------------>| interim_[N] |
+--------+--------+
|
.--------------. +------------------+ |
| Ratchet Tree | | wire_format | |
| Key Schedule |<-------+ content | |
'-------+------' | epoch = N +------------+
| | commit | |
V | signature | V
+------------------------+ +------------------+ +-----------------+
| confirmation_key_[N+1] +-->| confirmation_tag |<--+ confirmed_[N+1] |
+------------------------+ +--------+---------+ +--------+--------+
| |
| V
| +-----------------+
+------------>| interim_[N+1] |
+--------+--------+
|
V
...
Figure 23: Evolution of the Transcript Hashes through Two Epoch Changes
図23:2つのエポック変更を通じたトランスクリプトハッシュの進化
In addition to initializing a new epoch via KDF invocations as described above, an MLS group can also initialize a new epoch via an asymmetric interaction using the external key pair for the previous epoch. This is done when a new member is joining via an external commit.
上記のようにKDFを呼び出して新しいエポックを初期化するほか、MLSグループは前のエポックの外部鍵ペアを使った非対称のやり取りによっても新しいエポックを初期化できます。新しいメンバーがexternal Commitで参加するときに、この方法を使います。
In this process, the joiner sends a new init_secret value to the group using the HPKE export method. The joiner then uses that init_secret with information provided in the GroupInfo and an external Commit to initialize their copy of the key schedule for the new epoch.
この手順では、参加者はHPKEのexportメソッドを使い、新しいinit_secret値をグループに送信します。次に参加者は、そのinit_secretとGroupInfoおよびexternal Commitから得た情報を使って、新しいエポックのキースケジュールのコピーを初期化します。
kem_output, context = SetupBaseS(external_pub, "")
init_secret = context.export("MLS 1.0 external init secret", KDF.Nh)
Members of the group receive the kem_output in an ExternalInit proposal and perform the corresponding calculation to retrieve the init_secret value.
グループのメンバーはExternalInit提案でkem_outputを受け取り、対応する計算を行ってinit_secret値を取得します。
context = SetupBaseR(kem_output, external_priv, "")
init_secret = context.export("MLS 1.0 external init secret", KDF.Nh)
The main MLS key schedule provides an exporter_secret that can be used by an application to derive new secrets for use outside of MLS.
MLSのメインキースケジュールはexporter_secretを提供します。アプリケーションはこれを使って、MLSの外部で使う新しいシークレットを導出できます。
MLS-Exporter(Label, Context, Length) =
ExpandWithLabel(DeriveSecret(exporter_secret, Label),
"exported", Hash(Context), Length)
Applications SHOULD provide a unique label to MLS-Exporter that identifies the secret's intended purpose. This is to help prevent the same secret from being generated and used in two different places. To help avoid the same label being used in different applications, an IANA registry for these labels has been defined in Section 17.8.
アプリケーションはMLS-Exporterに、シークレットの用途を示す一意のラベルを指定すべきです (SHOULD)。これにより、同じシークレットが異なる場所で生成・使用されるのを防ぎます。異なるアプリケーション間でラベルが重複しないよう、セクション17.8でラベル用のIANAレジストリを定めています。
The exported values are bound to the group epoch from which the exporter_secret is derived, and hence reflect a particular state of the group.
エクスポートされた値は、exporter_secretの導出元となったグループエポックに束縛されるため、グループの特定の状態を反映します。
It is RECOMMENDED for the application generating exported values to refresh those values after a Commit is processed.
エクスポート値を生成するアプリケーションは、Commitの処理後にその値を更新することが推奨されます (RECOMMENDED)。
The main MLS key schedule provides a resumption_psk that is used as a PSK to inject entropy from one epoch into another. This functionality is used in the reinitialization and branching processes described in Sections 11.2 and 11.3, but it may be used by applications for other purposes.
MLSのメインキースケジュールはresumption_pskを提供します。これは、あるエポックのエントロピーを別のエポックに取り込むPSKとして使います。この機能はセクション11.2および11.3で説明する再初期化と分岐の処理で使いますが、アプリケーションは他の目的にも使えます。
Some uses of resumption PSKs might call for the use of PSKs from historical epochs. The application SHOULD specify an upper limit on the number of past epochs for which the resumption_psk may be stored.
再開PSKの用途によっては、過去のエポックのPSKを使う場合があります。アプリケーションは、resumption_pskを保存する過去のエポック数に上限を設けるべきです (SHOULD)。
The main MLS key schedule provides a per-epoch epoch_authenticator. If one member of the group is being impersonated by an active attacker, the epoch_authenticator computed by their client will differ from those computed by the other group members.
MLSのメインキースケジュールは、エポックごとのepoch_authenticatorを提供します。能動的な攻撃者がグループメンバーの1人になりすましている場合、そのメンバーのクライアントが計算したepoch_authenticatorは、他のグループメンバーが計算した値と異なります。
This property can be used to construct defenses against impersonation attacks that are effective even if members' signature keys are compromised. As a trivial example, if the users of the clients in an MLS group were to meet in person and reliably confirm that their epoch authenticator values were equal (using some suitable user interface), then each user would be assured that the others were not being impersonated in the current epoch. As soon as the epoch changed, though, they would need to redo this confirmation. The state of the group would have changed, possibly introducing an attacker.
この性質を利用すれば、メンバーの署名鍵が侵害された場合にも有効な、なりすまし攻撃への防御を構築できます。単純な例として、MLSグループのメンバーが対面し、適切なユーザーインターフェースを使って各自のepoch_authenticator値が等しいことを確実に確認できれば、各メンバーは、現在のエポックで他のメンバーがなりすまされていないと確認できます。ただし、エポックが変わると、この確認をやり直す必要があります。グループ状態が変化し、攻撃者が加わっている可能性があるためです。
More generally, in order for the members of an MLS group to obtain concrete authentication protections using the epoch_authenticator, they will need to use it in some secondary protocol (such as the face-to-face protocol above). The details of that protocol will then determine the specific authentication protections provided to the MLS group.
より一般的には、MLSグループのメンバーがepoch_authenticatorを使って具体的な認証保護を得るには、これを二次プロトコル(上記の対面プロトコルなど)で使う必要があります。そのプロトコルの詳細によって、MLSグループに提供される認証保護の内容が決まります。
For the generation of encryption keys and nonces, the key schedule begins with the encryption_secret at the root and derives a tree of secrets with the same structure as the group's ratchet tree. Each leaf in the secret tree is associated with the same group member as the corresponding leaf in the ratchet tree.
暗号鍵とnonceを生成するため、キースケジュールはルートのencryption_secretから始まり、グループのラチェットツリーと同じ構造のシークレットツリーを導出します。シークレットツリーの各葉は、ラチェットツリーの対応する葉と同じグループメンバーに関連付けられます。
If N is a parent node in the secret tree, then the secrets of the children of N are defined as follows (where left(N) and right(N) denote the children of N):
Nがシークレットツリーの親ノードである場合、Nの子ノードのシークレットは次のように定義します(left(N)とright(N)はNの子ノードを表します)。
tree_node_[N]_secret
|
|
+--> ExpandWithLabel(., "tree", "left", KDF.Nh)
| = tree_node_[left(N)]_secret
|
+--> ExpandWithLabel(., "tree", "right", KDF.Nh)
= tree_node_[right(N)]_secret
Figure 25: Derivation of Secrets from Parent to Children within a Secret Tree
図25:秘密ツリー内で親から子へのシークレットの派生
The secret in the leaf of the secret tree is used to initiate two symmetric hash ratchets, from which a sequence of single-use keys and nonces are derived, as described in Section 9.1. The root of each ratchet is computed as:
シークレットツリーの葉にあるシークレットから2つの対称ハッシュラチェットを開始し、セクション9.1で説明するように、そこから使い捨ての鍵とnonceの列を導出します。各ラチェットのルートは次のように計算します。
tree_node_[N]_secret
|
|
+--> ExpandWithLabel(., "handshake", "", KDF.Nh)
| = handshake_ratchet_secret_[N]_[0]
|
+--> ExpandWithLabel(., "application", "", KDF.Nh)
= application_ratchet_secret_[N]_[0]
Figure 26: Initialization of the Hash Ratchets from the Leaves of a Secret Tree
図26:秘密の木の葉からハッシュラチェットの初期化
As described in Section 6, MLS encrypts three different types of information:
セクション6に記載されているように、MLSは3種類の異なる情報を暗号化します。
* Metadata (sender information)
* メタデータ(送信者情報)
* Handshake messages (Proposal and Commit)
* ハンドシェイクメッセージ(ProposalおよびCommit)
* Application messages
* アプリケーションメッセージ
The sender information used to look up the key for content encryption is encrypted with an AEAD where the key and nonce are derived from both sender_data_secret and a sample of the encrypted message content.
コンテンツ暗号化用の鍵を特定するために使う送信者情報はAEADで暗号化します。その鍵とnonceはsender_data_secretと、暗号化されたメッセージ本文のサンプルの両方から導出します。
For handshake and application messages, a sequence of keys is derived via a "sender ratchet". Each sender has their own sender ratchet, and each step along the ratchet is called a "generation".
ハンドシェイクメッセージとアプリケーションメッセージ用の鍵列は、「送信者ラチェット」で導出します。送信者ごとに専用の送信者ラチェットがあり、その各段階を「世代」と呼びます。
The following figure shows a secret tree for a four-member group, with the handshake and application ratchets that member D will use for sending and the first two application keys and nonces.
次の図は、4人のグループのシークレットツリーを示します。メンバーDが送信に使うハンドシェイク用およびアプリケーション用ラチェットと、最初の2組のアプリケーション鍵およびnonceも示しています。
G
|
.-+-.
/ \
E F
/ \ / \
A B C D
/ \
HR0 AR0--+--K0
| |
| +--N0
|
AR1--+--K1
| |
| +--N1
|
AR2
Figure 27: Secret Tree for a Four-Member Group
図27:4人グループ用の秘密の木
A sender ratchet starts from a per-sender base secret derived from a Secret Tree, as described in Section 9. The base secret initiates a symmetric hash ratchet, which generates a sequence of keys and nonces. The sender uses the j-th key/nonce pair in the sequence to encrypt (using the AEAD) the j-th message they send during that epoch. Each key/nonce pair MUST NOT be used to encrypt more than one message.
送信者ラチェットは、セクション9で説明するシークレットツリーから導出した、送信者ごとのベースシークレットから始まります。このベースシークレットで対称ハッシュラチェットを初期化し、鍵とnonceの列を生成します。送信者は、そのエポック中に送るj番目のメッセージを、列のj番目の鍵とnonceの組を使ってAEADで暗号化します。各鍵とnonceの組を複数のメッセージの暗号化に使ってはなりません (MUST NOT)。
Keys, nonces, and the secrets in ratchets are derived using DeriveTreeSecret. The context in a given call consists of the current position in the ratchet.
ラチェット内の鍵、nonce、シークレットはDeriveTreeSecretで導出します。各呼び出しのコンテキストは、ラチェット内の現在位置です。
DeriveTreeSecret(Secret, Label, Generation, Length) =
ExpandWithLabel(Secret, Label, Generation, Length)
Where Generation is encoded as a big endian uint32.
Generationはビッグエンディアンのuint32としてエンコードします。
ratchet_secret_[N]_[j]
|
+--> DeriveTreeSecret(., "nonce", j, AEAD.Nn)
| = ratchet_nonce_[N]_[j]
|
+--> DeriveTreeSecret(., "key", j, AEAD.Nk)
| = ratchet_key_[N]_[j]
|
V
DeriveTreeSecret(., "secret", j, KDF.Nh)
= ratchet_secret_[N]_[j+1]
Here AEAD.Nn and AEAD.Nk denote the lengths in bytes of the nonce and key for the AEAD scheme defined by the cipher suite.
ここでAEAD.NnとAEAD.Nkは、暗号スイートが定めるAEAD方式のnonce長と鍵長をバイト単位で表します。
It is important to delete all security-sensitive values as soon as they are _consumed_. A sensitive value S is said to be _consumed_ if:
セキュリティ上重要な値は、使い終えたら直ちに削除することが重要です。機密値Sを「消費した」とは、次のいずれかの場合を指します。
* S was used to encrypt or (successfully) decrypt a message, or
* Sを使ってメッセージを暗号化した、またはメッセージの復号に成功した。
* a key, nonce, or secret derived from S has been consumed. (This goes for values derived via DeriveSecret as well as ExpandWithLabel.)
* Sから導出した鍵、nonce、またはシークレットを消費した。(DeriveSecretとExpandWithLabelのどちらで導出した値にも当てはまります。)
Here S may be the init_secret, commit_secret, epoch_secret, or encryption_secret as well as any secret in a secret tree or one of the ratchets.
ここでSには、init_secret、commit_secret、epoch_secret、encryption_secretのほか、シークレットツリーまたはいずれかのラチェット内のシークレットが該当します。
As soon as a group member consumes a value, they MUST immediately delete (all representations of) that value. This is crucial to ensuring forward secrecy for past messages. Members MAY keep unconsumed values around for some reasonable amount of time to handle out-of-order message delivery.
グループメンバーは値を消費したら、その値のすべての表現を直ちに削除しなければなりません (MUST)。これは過去のメッセージの前方秘匿性を確保するうえで不可欠です。メンバーは、順不同で届くメッセージに対処するため、未消費の値を妥当な期間保持してもよいです (MAY)。
For example, suppose a group member encrypts or (successfully) decrypts an application message using the j-th key and nonce in the ratchet of leaf node L in some epoch n. Then, for that member, at least the following values have been consumed and MUST be deleted:
例えば、グループメンバーがエポックnで、葉ノードLのラチェット内にあるj番目の鍵とnonceを使ってアプリケーションメッセージを暗号化、または復号に成功したとします。このメンバーは少なくとも次の値を消費しているため、削除しなければなりません (MUST)。
* the commit_secret, joiner_secret, epoch_secret, and encryption_secret of that epoch n as well as the init_secret of the previous epoch n-1,
* そのエポックnのcommit_secret、joiner_secret、epoch_secret、encryption_secret、および前のエポックn-1のinit_secret、
* all node secrets in the secret tree on the path from the root to the leaf with node L,
* 根からノードLまでのパス上の秘密ツリー内のすべてのノードの秘密
* the first j secrets in the application data ratchet of node L, and
* ノードLのアプリケーションデータラチェットにある先頭からj個のシークレット。
* application_ratchet_nonce_[L]_[j] and application_ratchet_key_[L]_[j].
* application_ratchet_nonce_[L]_[j] と application_ratchet_key_[L]_[j]
Concretely, consider the secret tree shown in Figure 27. Client A, B, or C would generate the illustrated values on receiving a message from D with generation equal to 1, having not received a message with generation 0 (e.g., due to out-of-order delivery). In such a case, the following values would be consumed:
具体例として、図27のシークレットツリーを考えます。クライアントA、B、Cは、世代0のメッセージを受信していない状態(順不同配送など)で、世代が1のメッセージをDから受信すると、図に示した値を導出します。この場合、次の値を消費します。
* The key K1 and nonce N1 used to decrypt the message
* メッセージの復号に使った鍵K1とnonce N1。
* The application ratchet secrets AR1 and AR0
* アプリケーションラチェット内のシークレットAR1とAR0。
* The tree secrets D, F, and G (recall that G is the encryption_secret for the epoch)
* シークレットツリー内のシークレットD、F、G(Gは当該エポックのencryption_secretです)。
* The epoch_secret, commit_secret, psk_secret, and joiner_secret for the current epoch
* 現在のエポックのepoch_secret、commit_secret、psk_secret、joiner_secret。
Other values may be retained (not consumed):
次の値は消費されず、保持される場合があります。
* K0 and N0 for decryption of an out-of-order message with generation 0
* 世代0の順不同メッセージを復号するための鍵K0とnonce N0。
* AR2 for derivation of further message decryption keys and nonces
* 後続のメッセージを復号する鍵とnonceをさらに導出するためのAR2。
* HR0 for protection of handshake messages from D
* Dが送信するハンドシェイクメッセージを保護するためのHR0。
* E and C for deriving secrets used by senders A, B, and C
* 送信者A、B、Cが使うシークレットの導出に使うEとC。
In order to facilitate the asynchronous addition of clients to a group, clients can pre-publish KeyPackage objects that provide some public information about a user. A KeyPackage object specifies:
クライアントを非同期にグループへ追加できるよう、クライアントはユーザーに関する公開情報を含むKeyPackageオブジェクトを事前に公開できます。KeyPackageオブジェクトは、次の情報を指定します。
1. a protocol version and cipher suite that the client supports,
1. クライアントがサポートしているプロトコルバージョンと暗号スイート
2. a public key that others can use to encrypt a Welcome message to this client (an "init key"), and
2. 他のクライアントがこのクライアント宛てのWelcomeメッセージを暗号化するために使う公開鍵(init_key)。
3. the content of the leaf node that should be added to the tree to represent this client.
3. このクライアントを表すためにツリーへ追加する葉ノードの内容。
KeyPackages are intended to be used only once and SHOULD NOT be reused except in the case of a "last resort" KeyPackage (see Section 16.8). Clients MAY generate and publish multiple KeyPackages to support multiple cipher suites.
KeyPackageは1回だけ使用することを意図しており、「最後の手段」として使うKeyPackage(セクション16.8を参照)を除き、再利用すべきではありません (SHOULD NOT)。クライアントは複数の暗号スイートをサポートするため、複数のKeyPackageを生成・公開してもよいです (MAY)。
The value for init_key MUST be a public key for the asymmetric encryption scheme defined by cipher_suite, and it MUST be unique among the set of KeyPackages created by this client. Likewise, the leaf_node field MUST be valid for the cipher suite, including both the encryption_key and signature_key fields. The whole structure is signed using the client's signature key. A KeyPackage object with an invalid signature field MUST be considered malformed.
init_keyはcipher_suiteが定める非対称暗号方式の公開鍵でなければなりません (MUST)。また、このクライアントが作成したKeyPackageの集合内で一意でなければなりません (MUST)。同様に、leaf_nodeフィールドは、encryption_keyとsignature_keyの両方を含め、その暗号スイートに対して有効でなければなりません (MUST)。構造全体にはクライアントの署名鍵で署名します。signatureフィールドが無効なKeyPackageオブジェクトは、不正な形式と見なさなければなりません (MUST)。
The signature is computed by the function SignWithLabel with a label "KeyPackageTBS" and a Content input comprising all of the fields except for the signature field.
署名は、ラベルが「KeyPackageTBS」で、署名フィールドを除くすべてのフィールドからなるコンテンツ入力を使用して、関数SignWithLabelによって計算されます。
struct {
ProtocolVersion version;
CipherSuite cipher_suite;
HPKEPublicKey init_key;
LeafNode leaf_node;
Extension extensions<V>;
/* SignWithLabel(., "KeyPackageTBS", KeyPackageTBS) */
opaque signature<V>;
} KeyPackage;
struct {
ProtocolVersion version;
CipherSuite cipher_suite;
HPKEPublicKey init_key;
LeafNode leaf_node;
Extension extensions<V>;
} KeyPackageTBS;
If a client receives a KeyPackage carried within an MLSMessage object, then it MUST verify that the version field of the KeyPackage has the same value as the version field of the MLSMessage. The version field in the KeyPackage provides an explicit signal of the intended version to the other members of group when they receive the KeyPackage in an Add proposal.
クライアントがMLSMessageオブジェクト内のKeyPackageを受信した場合、KeyPackageのversionフィールドとMLSMessageのversionフィールドが同じ値であることを検証しなければなりません (MUST)。KeyPackage内のversionフィールドは、他のグループメンバーがAdd提案でKeyPackageを受信したときに、意図するバージョンを明示します。
The field leaf_node.capabilities indicates what protocol versions, cipher suites, credential types, and non-default proposal/extension types are supported by the client. (As discussed in Section 7.2, some proposal and extension types defined in this document are considered "default" and thus are not listed.) This information allows MLS session establishment to be safe from downgrade attacks on the parameters described (as discussed in Section 11), while still only advertising one version and one cipher suite per KeyPackage.
leaf_node.capabilitiesフィールドは、クライアントがサポートするプロトコルバージョン、暗号スイート、資格情報の種類、および既定以外の提案・拡張の種類を示します(セクション7.2で説明するように、本書で定義する一部の提案と拡張の種類は既定と見なされるため、ここには記載しません)。この情報により、KeyPackageごとに1つのバージョンと1つの暗号スイートだけを通知しながら、記載したパラメーターへのダウングレード攻撃を防いでMLSセッションを確立できます(セクション11を参照)。
The field leaf_node.leaf_node_source of the LeafNode in a KeyPackage MUST be set to key_package.
KeyPackage内のLeafNodeのleaf_node_sourceフィールドはkey_packageに設定しなければなりません (MUST)。
Extensions included in the extensions or leaf_node.extensions fields MUST be included in the leaf_node.capabilities field. As discussed in Section 13, unknown extensions in KeyPackage.extensions MUST be ignored, and the creator of a KeyPackage object SHOULD include some random GREASE extensions to help ensure that other clients correctly ignore unknown extensions.
extensionsフィールドまたはleaf_node.extensionsフィールドに含める拡張は、leaf_node.capabilitiesフィールドにも含めなければなりません (MUST)。セクション13で説明するように、KeyPackage.extensions内の未知の拡張は無視しなければなりません (MUST)。また、他のクライアントが未知の拡張を正しく無視することを確認できるよう、KeyPackageオブジェクトの作成者はランダムなGREASE拡張をいくつか含めるべきです (SHOULD)。
The validity of a KeyPackage needs to be verified at a few stages:
KeyPackageの有効性は、いくつかの段階で検証します。
* When a KeyPackage is downloaded by a group member, before it is used to add the client to the group
* グループメンバーがKeyPackageをダウンロードしたとき。クライアントをグループに追加するために使う前に検証します。
* When a KeyPackage is received by a group member in an Add message
* グループメンバーがAddメッセージでKeyPackageを受信したとき。
The client verifies the validity of a KeyPackage using the following steps:
クライアントは次の手順でKeyPackageの有効性を検証します。
* Verify that the cipher suite and protocol version of the KeyPackage match those in the GroupContext.
* KeyPackageの暗号スイートとプロトコルバージョンがGroupContext内の値と一致することを検証します。
* Verify that the leaf_node of the KeyPackage is valid for a KeyPackage according to Section 7.3.
* KeyPackageのleaf_nodeが、セクション7.3に従ってKeyPackage用として有効であることを検証します。
* Verify that the signature on the KeyPackage is valid using the public key in leaf_node.credential.
* leaf_node.credential内の公開鍵を使ってKeyPackageの署名が有効であることを検証します。
* Verify that the value of leaf_node.encryption_key is different from the value of the init_key field.
* leaf_node.encryption_keyの値がinit_keyフィールドの値と異なることを検証します。
A group is always created with a single member, the "creator". Other members are then added to the group using the usual Add/Commit mechanism.
グループは、作成者という1人のメンバーだけで作成します。その後、通常のAdd/Commit手順で他のメンバーを追加します。
The creator of a group is responsible for setting the group ID, cipher suite, and initial extensions for the group. If the creator intends to add other members at the time of creation, then it SHOULD fetch KeyPackages for the members to be added, and select a cipher suite and extensions according to the capabilities of the members. To protect against downgrade attacks, the creator MUST use the capabilities information in these KeyPackages to verify that the chosen version and cipher suite is the best option supported by all members.
グループの作成者は、グループID、暗号スイート、初期拡張を設定します。作成時に他のメンバーを追加する場合、作成者は追加対象メンバーのKeyPackageを取得し、各メンバーの能力に応じて暗号スイートと拡張を選ぶべきです (SHOULD)。ダウングレード攻撃を防ぐため、作成者はこれらのKeyPackageに含まれる能力情報を使い、選択したバージョンと暗号スイートが全メンバーのサポートする最善の選択肢であることを検証しなければなりません (MUST)。
Group IDs SHOULD be constructed in such a way that there is an overwhelmingly low probability of honest group creators generating the same group ID, even without assistance from the Delivery Service. This can be done, for example, by making the group ID a freshly generated random value of size KDF.Nh. The Delivery Service MAY attempt to ensure that group IDs are globally unique by rejecting the creation of new groups with a previously used ID.
グループIDは、配信サービスの支援がなくても、誠実な作成者同士が同じIDを生成する確率が極めて低くなるように構成すべきです (SHOULD)。例えば、グループIDを長さKDF.Nhの新しいランダム値にできます。配信サービスは、使用済みIDによる新しいグループの作成を拒否し、グループIDの全体での一意性を確保しようとしてもよいです (MAY)。
To initialize a group, the creator of the group MUST take the following steps:
グループを初期化するには、作成者は次の手順を実行しなければなりません (MUST)。
* Initialize a one-member group with the following initial values:
* 次の初期値を使って、メンバー1人のグループを初期化します。
- Ratchet tree: A tree with a single node, a leaf node containing an HPKE public key and credential for the creator
- ラチェットツリー:ノードが1つだけのツリー。その葉ノードには作成者のHPKE公開鍵と資格情報を含めます。
- Group ID: A value set by the creator
- グループID:作成者が設定する値。
- Epoch: 0
- エポック:0。
- Tree hash: The root hash of the above ratchet tree
- ツリーハッシュ:上記のラチェットツリーのルートハッシュ。
- Confirmed transcript hash: The zero-length octet string
- confirmed_transcript_hash:長さゼロのオクテット文字列。
- Epoch secret: A fresh random value of size KDF.Nh
- epoch_secret:長さKDF.Nhの新しいランダム値。
- Extensions: Any values of the creator's choosing
- 拡張:作成者が選択する任意の値。
* Calculate the interim transcript hash:
* interim_transcript_hashを計算します。
- Derive the confirmation_key for the epoch as described in Section 8.
- セクション8で説明するように、このエポックのconfirmation_keyを導出します。
- Compute a confirmation_tag over the empty confirmed_transcript_hash using the confirmation_key as described in Section 6.1.
- セクション6.1で説明するように、confirmation_keyを使い、空のconfirmed_transcript_hashに対するconfirmation_tagを計算します。
- Compute the updated interim_transcript_hash from the confirmed_transcript_hash and the confirmation_tag as described in Section 8.2.
- セクション8.2で説明するように、confirmed_transcript_hashとconfirmation_tagから更新後のinterim_transcript_hashを計算します。
At this point, the creator's state represents a one-member group with a fully initialized key schedule, transcript hashes, etc. Proposals and Commits can be generated for this group state just like any other state of the group, such as Add proposals and Commits to add other members to the group. A GroupInfo object for this group state can also be published to facilitate external joins.
この時点で、作成者の状態は、キースケジュールやトランスクリプトハッシュなどが完全に初期化されたメンバー1人のグループを表します。このグループ状態では、他の状態と同様にProposalやCommitを生成できます。例えば、他のメンバーを追加するAdd提案やCommitを生成できます。外部参加を容易にするため、このグループ状態のGroupInfoオブジェクトを公開することもできます。
Members other than the creator join either by being sent a Welcome message (as described in Section 12.4.3.1) or by sending an external Commit (see Section 12.4.3.2).
作成者以外のメンバーは、セクション12.4.3.1で説明するようにWelcomeメッセージを受け取るか、セクション12.4.3.2に従ってexternal Commitを送信して参加します。
In principle, the above process could be streamlined by having the creator directly create a tree and choose a random value for first epoch's epoch secret. We follow the steps above because it removes unnecessary choices, by which, for example, bad randomness could be introduced. The only choices the creator makes here are its own KeyPackage and the leaf secret from which the Commit is built.
原理上、作成者がツリーを直接作成し、最初のエポックのepoch_secretにランダム値を選べば、上記の手順を簡略化できます。しかし、悪質な乱数が入り込むなどの不要な選択を排除できるため、ここでは上記の手順に従います。ここで作成者が選ぶのは、自身のKeyPackageとCommitの基となるleaf_secretだけです。
The configuration of a group imposes certain requirements on clients in the group. At a minimum, all members of the group need to support the cipher suite and protocol version in use. Additional requirements can be imposed by including a required_capabilities extension in the GroupContext.
グループの構成によって、そのグループ内のクライアントに一定の要件が課されます。最低限、すべてのメンバーは使用中の暗号スイートとプロトコルバージョンをサポートする必要があります。GroupContextにrequired_capabilities拡張を含めることで、追加要件を課せます。
struct {
ExtensionType extension_types<V>;
ProposalType proposal_types<V>;
CredentialType credential_types<V>;
} RequiredCapabilities;
This extension lists the extensions, proposals, and credential types that must be supported by all members of the group. The "default" proposal and extension types defined in this document are assumed to be implemented by all clients, and need not be listed in RequiredCapabilities in order to be safely used. Note that this is not true for credential types.
この拡張には、グループの全メンバーがサポートしなければならない拡張、提案、資格情報の種類を列挙します。本書で定義する「既定」の提案と拡張の種類は、すべてのクライアントが実装しているものと見なします。そのため、安全に使うためにRequiredCapabilitiesへ列挙する必要はありません。ただし、資格情報の種類には当てはまりません。
For new members, support for required capabilities is enforced by existing members during the application of Add commits. Existing members should of course be in compliance already. In order to ensure this continues to be the case even as the group's extensions are updated, a GroupContextExtensions proposal is deemed invalid if it contains a required_capabilities extension that requires non-default capabilities not supported by all current members.
新しいメンバーが要件をサポートすることは、既存メンバーがAddを含むCommitを適用する際に確認します。もちろん、既存メンバーはすでに要件に準拠しているはずです。グループの拡張を更新した後も準拠が維持されるよう、GroupContextExtensions提案に、現メンバー全員がサポートしない既定以外の能力を要求するrequired_capabilities拡張が含まれる場合、その提案は無効と見なします。
A group may be reinitialized by creating a new group with the same membership and different parameters, and linking it to the old group via a resumption PSK. The members of a group reinitialize it using the following steps:
同じメンバー構成で異なるパラメーターを使う新しいグループを作成し、resumption PSKで古いグループに結び付けることで、グループを再初期化できます。グループのメンバーは次の手順で再初期化します。
1. A member of the old group sends a ReInit proposal (see Section 12.1.5).
1. 古いグループのメンバーがReInit提案を送信します(セクション12.1.5を参照)。
2. A member of the old group sends a Commit covering the ReInit proposal.
2. 古いグループのメンバーが、ReInit提案を含むCommitを送信します。
3. A member of the old group creates an initial Commit that sets up a new group that matches the ReInit and sends a Welcome message:
3. 古いグループのメンバーが、ReInitの内容に合う新しいグループを設定する初期Commitを作成し、Welcomeメッセージを送信します。
* The version, cipher_suite, group_id, and extensions fields of the GroupContext object in the Welcome message MUST be the same as the corresponding fields in the ReInit proposal. The epoch in the Welcome message MUST be 1.
* Welcomeメッセージ内のGroupContextオブジェクトのversion、cipher_suite、group_id、extensionsフィールドは、ReInit提案内の対応するフィールドと同じでなければなりません (MUST)。Welcomeメッセージのepochは1でなければなりません (MUST)。
* The Welcome message MUST specify a PreSharedKeyID of type resumption with usage reinit, where the group_id field matches the old group and the epoch field indicates the epoch after the Commit covering the ReInit.
* Welcomeメッセージは、typeがresumption、usageがreinitのPreSharedKeyIDを指定しなければなりません (MUST)。group_idフィールドは古いグループを示し、epochフィールドはReInit提案を含むCommit後のエポックを示します。
Note that these three steps may be done by the same group member or different members. For example, if a group member sends a Commit with an inline ReInit proposal (steps 1 and 2) but then goes offline, another group member may recreate the group instead. This flexibility avoids situations where a group gets stuck between steps 2 and 3.
この3つの手順は、同じメンバーが行っても、別々のメンバーが行ってもかまいません。例えば、メンバーがReInit提案をインラインで含むCommitを送信して(手順1と2)、その後オフラインになった場合、別のメンバーがグループを再作成できます。この柔軟性により、手順2と3の間でグループが進行不能になる状況を避けられます。
Resumption PSKs with usage reinit MUST NOT be used in other contexts. A PreSharedKey proposal with type resumption and usage reinit MUST be considered invalid.
usageがreinitの再開PSKを他の文脈で使ってはなりません (MUST NOT)。typeがresumption、usageがreinitのPreSharedKey提案は無効と見なさなければなりません (MUST)。
A new group can be formed from a subset of an existing group's members, using the same parameters as the old group.
既存グループのメンバーの一部を引き継ぎ、古いグループと同じパラメーターを使って新しいグループを作成できます。
A member can create a subgroup by performing the following steps:
メンバーは次の手順でサブグループを作成できます。
1. Fetch a new KeyPackage for each group member that should be included in the subgroup.
1. サブグループに含める各メンバーの新しいKeyPackageを取得します。
2. Create an initial Commit message that sets up the new group and contains a PreSharedKey proposal of type resumption with usage branch. To avoid key reuse, the psk_nonce included in the PreSharedKeyID object MUST be a randomly sampled nonce of length KDF.Nh.
2. 新しいグループを設定する初期Commitメッセージを作成し、typeがresumption、usageがbranchのPreSharedKey提案を含めます。鍵の再利用を避けるため、PreSharedKeyIDオブジェクトのpsk_nonceは長さKDF.Nhのランダムなnonceでなければなりません (MUST)。
3. Send the corresponding Welcome message to the subgroup members.
3. サブグループのメンバーに対応するWelcomeメッセージを送信します。
A client receiving a Welcome message including a PreSharedKey of type resumption with usage branch MUST verify that the new group reflects a subgroup branched from the referenced group by checking that:
typeがresumption、usageがbranchのPreSharedKeyを含むWelcomeメッセージを受信したクライアントは、新しいグループが参照先グループから分岐したサブグループであることを、次の条件を確認して検証しなければなりません (MUST)。
* The version and cipher_suite values in the Welcome message are the same as those used by the old group.
* Welcomeメッセージのversionとcipher_suiteの値が古いグループで使われている値と同じであること。
* The epoch in the Welcome message MUST be 1.
* Welcomeメッセージのepochが1であること (MUST)。
* Each LeafNode in a new subgroup MUST match some LeafNode in the original group. In this context, a pair of LeafNodes is said to "match" if the identifiers presented by their respective credentials are considered equivalent by the application.
* 新しいサブグループ内の各LeafNodeが、元のグループ内のいずれかのLeafNodeと一致すること (MUST)。ここでLeafNodeの組が「一致する」とは、各LeafNodeの資格情報が示す識別子をアプリケーションが同等と見なすことを指します。
Resumption PSKs with usage branch MUST NOT be used in other contexts. A PreSharedKey proposal with type resumption and usage branch MUST be considered invalid.
usageがbranchの再開PSKを他の文脈で使ってはなりません (MUST NOT)。typeがresumption、usageがbranchのPreSharedKey提案は無効と見なさなければなりません (MUST)。
Over the lifetime of a group, its membership can change, and existing members might want to change their keys in order to achieve post-compromise security. In MLS, each such change is accomplished by a two-step process:
グループの存続期間中にメンバー構成が変わることがあり、既存メンバーは侵害後セキュリティを実現するために鍵を更新する場合があります。MLSでは、このような変更を毎回2段階で行います。
1. A proposal to make the change is broadcast to the group in a Proposal message.
1. 変更の提案をProposalメッセージでグループにブロードキャストします。
2. A member of the group or a new member broadcasts a Commit message that causes one or more proposed changes to enter into effect.
2. グループのメンバーまたは新しいメンバーがCommitメッセージをブロードキャストし、1つ以上の提案された変更を有効にします。
In cases where the Proposal and Commit are sent by the same member, these two steps can be combined by sending the proposals in the commit.
ProposalとCommitを同じメンバーが送信する場合、Commitに提案を含めることで、2つの手順をまとめられます。
The group thus evolves from one cryptographic state to another each time a Commit message is sent and processed. These states are referred to as "epochs" and are uniquely identified among states of the group by eight-octet epoch values. When a new group is initialized, its initial state epoch is 0x0000000000000000. Each time a state transition occurs, the epoch number is incremented by one.
Commitメッセージを送信して処理するたびに、グループはある暗号状態から別の暗号状態へ移行します。これらの状態を「エポック」と呼び、8オクテットのエポック値でグループ内の各状態を一意に識別します。新しいグループを初期化したときのエポック値は0x0000000000000000です。状態が遷移するたびに、エポック番号は1増加します。
Proposals are included in a FramedContent by way of a Proposal structure that indicates their type:
Proposalの種類を示すProposal構造体を使い、提案をFramedContentに含めます。
// See the "MLS Proposal Types" IANA registry for values
uint16 ProposalType;
struct {
ProposalType proposal_type;
select (Proposal.proposal_type) {
case add: Add;
case update: Update;
case remove: Remove;
case psk: PreSharedKey;
case reinit: ReInit;
case external_init: ExternalInit;
case group_context_extensions: GroupContextExtensions;
};
} Proposal;
On receiving a FramedContent containing a Proposal, a client MUST verify the signature inside FramedContentAuthData and that the epoch field of the enclosing FramedContent is equal to the epoch field of the current GroupContext object. If the verification is successful, then the Proposal should be cached in such a way that it can be retrieved by hash (as a ProposalOrRef object) in a later Commit message.
Proposalを含むFramedContentを受信したクライアントは、FramedContentAuthData内の署名と、FramedContentを囲むepochフィールドが現在のGroupContextオブジェクトのepochフィールドと等しいことを検証しなければなりません (MUST)。検証に成功した場合、後続のCommitメッセージでProposalOrRefオブジェクトとしてハッシュから取得できるよう、Proposalをキャッシュすべきです。
An Add proposal requests that a client with a specified KeyPackage be added to the group.
Add提案は、指定されたKeyPackageを持つクライアントをグループに追加するよう要求します。
struct {
KeyPackage key_package;
} Add;
An Add proposal is invalid if the KeyPackage is invalid according to Section 10.1.
セクション10.1に従ってKeyPackageが無効である場合、Add提案は無効です。
An Add is applied after being included in a Commit message. The position of the Add in the list of proposals determines the leaf node where the new member will be added. For the first Add in the Commit, the corresponding new member will be placed in the leftmost empty leaf in the tree, for the second Add, the next empty leaf to the right, etc. If no empty leaf exists, the tree is extended to the right.
AddはCommitメッセージに含めた後で適用します。提案リスト内のAddの位置によって、新しいメンバーを追加する葉ノードが決まります。Commit内の最初のAddでは、新しいメンバーをツリーの最も左にある空の葉へ配置します。2番目のAddでは、その右隣にある次の空の葉へ配置します。空の葉がなければ、ツリーを右に拡張します。
* Identify the leaf L for the new member: if there are empty leaves in the tree, L is the leftmost empty leaf. Otherwise, the tree is extended to the right as described in Section 7.7, and L is assigned the leftmost new blank leaf.
* 新しいメンバー用の葉Lを特定します。ツリーに空の葉があれば、最も左の空の葉をLとします。なければ、セクション7.7に従ってツリーを右に拡張し、新しくできた最も左の空ノードをLとします。
* For each non-blank intermediate node along the path from the leaf L to the root, add L's leaf index to the unmerged_leaves list for the node.
* 葉Lからルートまでのパス上にある空でない各中間ノードについて、そのノードのunmerged_leavesリストにLの葉インデックスを追加します。
* Set the leaf node L to a new node containing the LeafNode object carried in the leaf_node field of the KeyPackage in the Add.
* Add内のKeyPackageのleaf_nodeフィールドに含まれるLeafNodeオブジェクトを持つ新しいノードに、葉Lを設定します。
An Update proposal is a similar mechanism to Add with the distinction that it replaces the sender's LeafNode in the tree instead of adding a new leaf to the tree.
Update提案はAddと同様の仕組みですが、新しい葉を追加する代わりに、ツリー内の送信者のLeafNodeを置き換えます。
struct {
LeafNode leaf_node;
} Update;
An Update proposal is invalid if the LeafNode is invalid for an Update proposal according to Section 7.3.
セクション7.3に従ってUpdate提案用のLeafNodeが無効である場合、Update提案は無効です。
A member of the group applies an Update message by taking the following steps:
グループメンバーは、次の手順でUpdateメッセージを適用します。
* Replace the sender's LeafNode with the one contained in the Update proposal.
* 送信者のLeafNodeを、Update提案に含まれるLeafNodeで置き換えます。
* Blank the intermediate nodes along the path from the sender's leaf to the root.
* 送信者の葉からルートまでのパスに沿って、中間ノードを空ノードにします。
A Remove proposal requests that the member with the leaf index removed be removed from the group.
Remove提案は、指定した葉インデックスremovedのメンバーをグループから削除するよう要求します。
struct {
uint32 removed;
} Remove;
A Remove proposal is invalid if the removed field does not identify a non-blank leaf node.
removedフィールドが空でない葉ノードを示していない場合、Remove提案は無効です。
A member of the group applies a Remove message by taking the following steps:
グループメンバーは、次の手順でRemoveメッセージを適用します。
* Identify the leaf node matching removed. Let L be this leaf node.
* removedに該当する葉ノードを特定し、これをLとします。
* Replace the leaf node L with a blank node.
* 葉ノードLを空ノードに置き換えます。
* Blank the intermediate nodes along the path from L to the root.
* Lからルートまでのパスにある中間ノードを空ノードにします。
* Truncate the tree by removing the right subtree until there is at least one non-blank leaf node in the right subtree. If the rightmost non-blank leaf has index L, then this will result in the tree having 2^d leaves, where d is the smallest value such that 2^d > L.
* 右部分木に空でない葉ノードが少なくとも1つ残るまで、右部分木を削除してツリーを切り詰めます。右端の空でない葉のインデックスがLなら、ツリーの葉数は2^dになります。ここでdは、2^d > Lを満たす最小の値です。
A ReInit proposal represents a request to reinitialize the group with different parameters, for example, to increase the version number or to change the cipher suite. The reinitialization is done by creating a completely new group and shutting down the old one.
ReInit提案は、例えばバージョン番号の引き上げや暗号スイートの変更など、異なるパラメーターを使ってグループを再初期化する要求です。再初期化では、まったく新しいグループを作成し、古いグループを終了します。
struct {
opaque group_id<V>;
ProtocolVersion version;
CipherSuite cipher_suite;
Extension extensions<V>;
} ReInit;
A ReInit proposal is invalid if the version field is less than the version for the current group.
versionフィールドの値が現在のグループのversionより小さい場合、ReInit提案は無効です。
A member of the group applies a ReInit proposal by waiting for the committer to send the Welcome message that matches the ReInit, according to the criteria in Section 11.2.
グループメンバーは、セクション11.2の条件を満たすWelcomeメッセージをコミッターが送信するまで待ち、ReInit提案を適用します。
An ExternalInit proposal is used by new members that want to join a group by using an external commit. This proposal can only be used in that context.
ExternalInit提案は、external Commitを使ってグループに参加する新しいメンバーが使います。この提案はその場合にのみ使えます。
struct {
opaque kem_output<V>;
} ExternalInit;
A member of the group applies an ExternalInit message by initializing the next epoch using an init secret computed as described in Section 8.3. The kem_output field contains the required KEM output.
グループメンバーは、セクション8.3に従って計算したinit_secretで次のエポックを初期化し、ExternalInitメッセージを適用します。kem_outputフィールドには必要なKEM出力が含まれます。
A GroupContextExtensions proposal is used to update the list of extensions in the GroupContext for the group.
GroupContextExtensions提案は、グループのGroupContext内のextensions一覧を更新します。
struct {
Extension extensions<V>;
} GroupContextExtensions;
A GroupContextExtensions proposal is invalid if it includes a required_capabilities extension and some members of the group do not support some of the required capabilities (including those added in the same Commit, and excluding those removed).
required_capabilities拡張を含むGroupContextExtensions提案は、グループの一部のメンバーが必要な能力の一部をサポートしていない場合に無効です。同じCommitで追加される能力は確認対象に含め、削除される能力は除外します。
A member of the group applies a GroupContextExtensions proposal with the following steps:
グループメンバーは、次の手順でGroupContextExtensions提案を適用します。
* Remove all of the existing extensions from the GroupContext object for the group and replace them with the list of extensions in the proposal. (This is a wholesale replacement, not a merge. An extension is only carried over if the sender of the proposal includes it in the new list.)
* グループのGroupContextオブジェクトから既存のextensionsをすべて削除し、提案に含まれるextensions一覧で置き換えます。これはマージではなく全面置換です。提案の送信者が新しい一覧に含めた拡張だけが引き継がれます。
Note that once the GroupContext is updated, its inclusion in the confirmation_tag by way of the key schedule will confirm that all members of the group agree on the extensions in use.
GroupContextを更新すると、その内容はキースケジュールを介してconfirmation_tagに含まれます。これにより、使用する拡張についてグループの全メンバーが合意していることを確認できます。
Proposals can be constructed and sent to the group by a party that is outside the group in two cases. One case, indicated by the external SenderType, allows an entity outside the group to submit proposals to the group. For example, an automated service might propose removing a member of a group who has been inactive for a long time, or propose adding a newly hired staff member to a group representing a real-world team. An external sender might send a ReInit proposal to enforce a changed policy regarding MLS versions or cipher suites.
グループ外の当事者は、2つの場合に提案を構成してグループへ送信できます。external SenderTypeで示される一つ目の場合、グループ外の主体がグループへ提案を送信できます。例えば、自動サービスが長期間活動していないメンバーの削除を提案したり、実在のチームを表すグループへ新しく採用されたメンバーの追加を提案したりできます。外部送信者は、MLSのバージョンや暗号スイートに関する変更後のポリシーを適用するため、ReInit提案を送信する場合もあります。
The external SenderType requires that signers are pre-provisioned to the clients within a group and can only be used if the external_senders extension is present in the group's GroupContext.
external SenderTypeを使うには、署名者をグループ内のクライアントへ事前に登録する必要があります。また、グループのGroupContextにexternal_senders拡張が含まれている場合に限り使えます。
The other case, indicated by the new_member_proposal SenderType, is useful when existing members of the group can independently verify that an Add proposal sent by the new joiner itself (not an existing member) is authorized. External proposals that are not authorized are considered invalid.
new_member_proposal SenderTypeで示されるもう一つの場合は、新しい参加者自身(既存メンバーではない)が送信したAdd提案が認可されていることを、グループの既存メンバーが独立して検証できる場合に有用です。認可されていない外部提案は無効と見なします。
An external proposal MUST be sent as a PublicMessage object, since the sender will not have the keys necessary to construct a PrivateMessage object.
外部提案はPublicMessageオブジェクトとして送信しなければなりません (MUST)。送信者はPrivateMessageオブジェクトの構築に必要な鍵を持たないためです。
Proposals of some types cannot be sent by an external sender. Among the proposal types defined in this document, only the following types may be sent by an external sender:
外部送信者が送信できない種類の提案もあります。本書で定義する提案の種類のうち、外部送信者が送信できるのは次の種類だけです。
* add
* remove
* psk
* reinit
* group_context_extensions
Messages from external senders containing proposal types other than the above MUST be rejected as malformed. New proposal types defined in the future MUST define whether they may be sent by external senders. The "Ext" column in the "MLS Proposal Types" registry (Section 17.4) reflects this property.
上記以外のProposal型を含む外部送信者からのメッセージは、不正な形式として拒否しなければなりません (MUST)。将来定義する新しいProposal型では、外部送信者による送信を許可するかどうかを定めなければなりません (MUST)。この性質は、セクション17.4の「MLS Proposal Types」レジストリの「Ext」列に示されています。
The external_senders extension is a group context extension that contains the credentials and signature keys of senders that are permitted to send external proposals to the group.
external_senders拡張はグループコンテキスト拡張です。グループへの外部提案の送信を許可された送信者の資格情報と署名鍵が含まれます。
struct {
SignaturePublicKey signature_key;
Credential credential;
} ExternalSender;
ExternalSender external_senders<V>;
A group member creating a Commit and a group member processing a Commit MUST verify that the list of committed proposals is valid using one of the following procedures, depending on whether the Commit is external or not. If the list of proposals is invalid, then the Commit message MUST be rejected as invalid.
Commitを作成するグループメンバーとCommitを処理するグループメンバーは、Commitが外部かどうかに応じた次のいずれかの手順を使い、Commit内の提案リストが有効であることを検証しなければなりません (MUST)。提案リストが無効なら、Commitメッセージを無効として拒否しなければなりません (MUST)。
For a regular, i.e., not external, Commit, the list is invalid if any of the following occurs:
通常のCommit、つまり外部CommitではないCommitでは、次のいずれかに該当すると提案リストは無効です。
* It contains an individual proposal that is invalid as specified in Section 12.1.
* セクション12.1に定める無効なProposalが含まれている。
* It contains an Update proposal generated by the committer.
* コミッターが生成したUpdate提案が含まれている。
* It contains a Remove proposal that removes the committer.
* コミッターを削除するRemove提案が含まれている。
* It contains multiple Update and/or Remove proposals that apply to the same leaf. If the committer has received multiple such proposals they SHOULD prefer any Remove received, or the most recent Update if there are no Removes.
* 同じ葉に適用するUpdate提案またはRemove提案が複数含まれている。コミッターがこのような提案を複数受け取った場合、RemoveがあればいずれかのRemoveを優先し、Removeがなければ最新のUpdateを優先すべきです (SHOULD)。
* It contains multiple Add proposals that contain KeyPackages that represent the same client according to the application (for example, identical signature keys).
* アプリケーション上で同一のクライアントを表すKeyPackageを含むAdd提案が複数ある(例えば、署名鍵が同一である)。
* It contains an Add proposal with a KeyPackage that represents a client already in the group according to the application, unless there is a Remove proposal in the list removing the matching client from the group.
* グループ内にすでに存在するクライアントを表すKeyPackageを含むAdd提案がある。ただし、同じクライアントをグループから削除するRemove提案がリストに含まれる場合を除きます。
* It contains multiple PreSharedKey proposals that reference the same PreSharedKeyID.
* 同じPreSharedKeyIDを参照するPreSharedKey提案が複数ある。
* It contains multiple GroupContextExtensions proposals.
* GroupContextExtensions提案が複数ある。
* It contains a ReInit proposal together with any other proposal. If the committer has received other proposals during the epoch, they SHOULD prefer them over the ReInit proposal, allowing the ReInit to be resent and applied in a subsequent epoch.
* 他の提案とReInit提案が同時に含まれている。コミッターがそのエポック中に他の提案も受け取っていた場合、次のエポックでReInitを再送して適用できるよう、ReInitより他の提案を優先すべきです (SHOULD)。
* It contains an ExternalInit proposal.
* ExternalInit提案が含まれている。
* It contains a Proposal with a non-default proposal type that is not supported by some members of the group that will process the Commit (i.e., members being added or removed by the Commit do not need to support the proposal type).
* Commitを処理するグループメンバーの一部がサポートしていない既定以外のProposal型を持つProposalが含まれている(Commitで追加または削除されるメンバーは、そのProposal型をサポートする必要はありません)。
* After processing the Commit the ratchet tree is invalid, in particular, if it contains any leaf node that is invalid according to Section 7.3.
* Commitの処理後にラチェットツリーが無効になる。特に、セクション7.3に従って無効となる葉ノードが含まれる場合です。
An application may extend the above procedure by additional rules, for example, requiring application-level permissions to add members, or rules concerning non-default proposal types.
例えば、メンバー追加時にアプリケーションレベルの権限を要求する規則や、既定以外のProposal型に関する規則などを追加し、アプリケーションは上記の手順を拡張できます。
For an external Commit, the list is valid if it contains only the following proposals (not necessarily in this order):
外部Commitの提案リストは、次のProposalだけを含む場合に有効です(順序は問いません)。
* Exactly one ExternalInit
* ExternalInitがちょうど1つ。
* At most one Remove proposal, with which the joiner removes an old version of themselves. If a Remove proposal is present, then the LeafNode in the path field of the external Commit MUST meet the same criteria as would the LeafNode in an Update for the removed leaf (see Section 12.1.2). In particular, the credential in the LeafNode MUST present a set of identifiers that is acceptable to the application for the removed participant.
* 最大1つの削除提案があります。この提案により、参加者は自分自身の古いバージョンを削除します。削除提案が存在する場合、外部コミットのパスフィールドにあるLeafNodeは、削除されたリーフの場合と同じ基準を満たさなければなりません (MUST)(詳細は12.1.2節を参照)。特に、LeafNode内の資格情報は、削除された参加者に対してアプリケーションが受け入れ可能な識別子のセットを提示しなければなりません (MUST)。
* Zero or more PreSharedKey proposals
* ゼロ個以上の PreSharedKey 提案
* No other proposals
* 他の提案はありません。
Proposal types defined in the future may make updates to the above validation logic to incorporate considerations related to proposals of the new type.
将来定義される提案タイプは、上記の検証ロジックを更新し、新しいタイプの提案に関連する考慮事項を取り入れる可能性があります。
The sections above defining each proposal type describe how each individual proposal is applied. When creating or processing a Commit, a client applies a list of proposals to the ratchet tree and GroupContext. The client MUST apply the proposals in the list in the following order:
各Proposal型の説明では、それぞれのProposalをどう適用するかを定めています。Commitを作成または処理する際、クライアントはProposalの一覧をラチェットツリーとGroupContextに適用します。クライアントは一覧内のProposalを次の順序で適用しなければなりません (MUST)。
* If there is a GroupContextExtensions proposal, replace the extensions field of the GroupContext for the group with the contents of the proposal. The new extensions MUST be used when evaluating other proposals in this list. For example, if a GroupContextExtensions proposal adds a required_capabilities extension, then any Add proposals need to indicate support for those capabilities.
* GroupContextExtensions提案がある場合、その内容でグループのGroupContextのextensionsフィールドを置き換えます。この一覧内の他の提案を評価するときは、新しいextensionsを使わなければなりません (MUST)。例えば、GroupContextExtensions提案がrequired_capabilities拡張を追加する場合、Add提案はその能力への対応を示す必要があります。
* Apply any Update proposals to the ratchet tree, in any order.
* Update提案を、順序を問わずラチェットツリーに適用します。
* Apply any Remove proposals to the ratchet tree, in any order.
* Remove提案を、順序を問わずラチェットツリーに適用します。
* Apply any Add proposals to the ratchet tree, in the order they appear in the list.
* Add提案を、一覧に現れる順序でラチェットツリーに適用します。
* Look up the PSK secrets for any PreSharedKey proposals, in the order they appear in the list. These secrets are then used to advance the key schedule later in Commit processing.
* PreSharedKey提案に対応するPSKシークレットを、一覧に現れる順序で検索します。これらのシークレットは、その後Commit処理中にキースケジュールを進めるために使います。
* If there is an ExternalInit proposal, use it to derive the init_secret for use later in Commit processing.
* ExternalInit提案がある場合、後のCommit処理で使うinit_secretを導出するために使います。
* If there is a ReInit proposal, note its parameters for application later in Commit processing.
* ReInit提案がある場合、後のCommit処理で適用するパラメーターを記録します。
Proposal types defined in the future MUST specify how the above steps are to be adjusted to accommodate the application of proposals of the new type.
将来定義するProposal型では、新しい型のProposalを適用できるよう、上記の手順をどう調整するかを規定しなければなりません (MUST)。
A Commit message initiates a new epoch for the group, based on a collection of Proposals. It instructs group members to update their representation of the state of the group by applying the proposals and advancing the key schedule.
Commitメッセージは、複数のProposalに基づいてグループの新しいエポックを開始します。Proposalを適用してキースケジュールを進め、グループメンバーのグループ状態の表現を更新するよう指示します。
Each proposal covered by the Commit is included by a ProposalOrRef value, which identifies the proposal to be applied by value or by reference. Commits that refer to new Proposals from the committer can be included by value. Commits for previously sent proposals from anyone (including the committer) can be sent by reference. Proposals sent by reference are specified by including the hash of the AuthenticatedContent object in which the proposal was sent (see Section 5.2).
Commitが対象とする各ProposalはProposalOrRef値で示します。この値は、Proposalを実体または参照によって適用することを指定します。コミッター自身の新しいProposalを参照するCommitには、そのProposalの実体を含められます。コミッターを含む任意のメンバーが以前に送信したProposalを対象とするCommitでは、参照を使えます。参照によるProposalは、そのProposalの送信に使ったAuthenticatedContentオブジェクトのハッシュを含めて指定します(セクション5.2を参照)。
enum {
reserved(0),
proposal(1),
reference(2),
(255)
} ProposalOrRefType;
struct {
ProposalOrRefType type;
select (ProposalOrRef.type) {
case proposal: Proposal proposal;
case reference: ProposalRef reference;
};
} ProposalOrRef;
struct {
ProposalOrRef proposals<V>;
optional<UpdatePath> path;
} Commit;
A group member that has observed one or more valid proposals within an epoch MUST send a Commit message before sending application data. This ensures, for example, that any members whose removal was proposed during the epoch are actually removed before any application data is transmitted.
あるエポック中に1つ以上の有効なProposalを認識したグループメンバーは、アプリケーションデータを送信する前にCommitメッセージを送信しなければなりません (MUST)。例えば、エポック中に削除を提案されたメンバーを実際に削除してからアプリケーションデータを送信することを保証します。
A sender and a receiver of a Commit MUST verify that the committed list of proposals is valid as specified in Section 12.2. A list is invalid if, for example, it includes an Update and a Remove for the same member, or an Add when the sender does not have the application-level permission to add new users.
Commitの送信者と受信者は、セクション12.2に従ってCommit内のProposal一覧が有効であることを検証しなければなりません (MUST)。例えば、同じメンバーに対するUpdateとRemoveが両方含まれる場合や、送信者が新しいユーザーを追加するアプリケーションレベルの権限を持たないのにAddが含まれる場合、その一覧は無効です。
The sender of a Commit SHOULD include all proposals that it has received during the current epoch that are valid according to the rules for their proposal types and according to application policy, as long as this results in a valid proposal list.
Commitの送信者は、現在のエポック中に受信したProposalのうち、各Proposal型の規則とアプリケーションポリシーに従って有効であり、かつ一覧全体の有効性を損なわないものをすべて含めるべきです (SHOULD)。
Due to the asynchronous nature of proposals, receivers of a Commit SHOULD NOT enforce that all valid proposals sent within the current epoch are referenced by the next Commit. In the event that a valid proposal is omitted from the next Commit, and that proposal is still valid in the current epoch, the sender of the proposal MAY resend it after updating it to reflect the current epoch.
Proposalは非同期に届くため、Commitの受信者は、現在のエポックに送信された有効なProposalをすべて次のCommitが参照するよう強制すべきではありません (SHOULD NOT)。有効なProposalが次のCommitから省かれ、現在のエポックでもまだ有効なら、Proposalの送信者は現在のエポックを反映するようProposalを更新して再送してもよいです (MAY)。
A member of the group MAY send a Commit that references no proposals at all, which would thus have an empty proposals vector. Such a Commit resets the sender's leaf and the nodes along its direct path, and provides forward secrecy and post-compromise security with regard to the sender of the Commit. An Update proposal can be regarded as a "lazy" version of this operation, where only the leaf changes and intermediate nodes are blanked out.
グループメンバーは、Proposalを一つも参照しないCommitを送信してもよいです (MAY)。この場合、proposalsベクトルは空です。このCommitは、送信者の葉と直接パス上のノードをリセットし、Commit送信者について前方秘匿性と侵害後セキュリティを提供します。Update提案はこの操作の遅延版と見なせます。Update提案では葉だけを変更し、中間ノードを空ノードにします。
By default, the path field of a Commit MUST be populated. The path field MAY be omitted if (a) it covers at least one proposal and (b) none of the proposals covered by the Commit are of "path required" types. A proposal type requires a path if it cannot change the group membership in a way that requires the forward secrecy and post-compromise security guarantees that an UpdatePath provides. The only proposal types defined in this document that do not require a path are:
既定では、Commitのpathフィールドを設定しなければなりません (MUST)。次の両方に当てはまる場合、pathフィールドを省略してもよいです (MAY):(a) Commitが少なくとも1つのProposalを対象とし、(b) 対象となるProposalに「パス必須」の型がない。UpdatePathが提供する前方秘匿性と侵害後セキュリティの保証を必要とする形でグループのメンバー構成を変更できる場合、そのProposal型はパスを必要とします。本書で定義するProposal型のうち、パスを必要としないのは次の型だけです。
* add
* psk
* reinit
New proposal types MUST state whether they require a path. If any instance of a proposal type requires a path, then the proposal type requires a path. This attribute of a proposal type is reflected in the "Path Required" field of the "MLS Proposal Types" registry defined in Section 17.4.
新しいProposal型では、パスが必要かどうかを明記しなければなりません (MUST)。あるProposal型のいずれかのインスタンスでパスが必要なら、そのProposal型はパスを必要とします。この属性は、セクション17.4で定義する「MLS Proposal Types」レジストリの「Path Required」フィールドに示されます。
Update and Remove proposals are the clearest examples of proposals that require a path. An UpdatePath is required to evict the removed member or the old appearance of the updated member.
Update提案とRemove提案は、パスを必要とする最も明確な例です。削除対象のメンバーを追放するため、または更新対象メンバーの旧LeafNodeを無効にするため、UpdatePathが必要です。
In pseudocode, the logic for validating the path field of a Commit is as follows:
Commitのpathフィールドを検証するロジックを擬似コードで示すと、次のとおりです。
pathRequiredTypes = [
update,
remove,
external_init,
group_context_extensions
]
pathRequired = false
for proposal in commit.proposals:
pathRequired = pathRequired ||
(proposal.msg_type in pathRequiredTypes)
if len(commit.proposals) == 0 || pathRequired:
assert(commit.path != null)
To summarize, a Commit can have three different configurations, with different uses:
まとめると、Commitには用途の異なる3つの構成があります。
1. An "empty" Commit that references no proposals, which updates the committer's contribution to the group and provides PCS with regard to the committer.
1. 提案を参照しない「空の」コミットで、コミッターのグループへの貢献を更新し、コミッターに関するPCSを提供します。
2. A "partial" Commit that references proposals that do not require a path, and where the path is empty. Such a Commit doesn't provide PCS with regard to the committer.
2. パスが不要で、パスが空の提案を参照する「部分」のコミット。このようなコミットは、コミッターに関してPCSを提供しません。
3. A "full" Commit that references proposals of any type, which provides FS with regard to any removed members and PCS for the committer and any updated members.
3. どのような種類の提案も参照する「完全な」コミットで、削除されたメンバーに関するFSを提供し、コミッターと更新されたメンバーに対するPCSを提供します。
When creating or processing a Commit, a client updates the ratchet tree and GroupContext for the group. These values advance from an "old" state reflecting the current epoch to a "new" state reflecting the new epoch initiated by the Commit. When the Commit includes an UpdatePath, a "provisional" group context is constructed that reflects changes due to the proposals and UpdatePath, but with the old confirmed transcript hash.
Commitの作成または処理では、クライアントがグループのラチェットツリーとGroupContextを更新します。これらは、現在のエポックを表す「旧」状態から、Commitが開始する新しいエポックを表す「新」状態へ進みます。CommitにUpdatePathが含まれる場合は、ProposalとUpdatePathによる変更を反映しつつ、旧confirmed_transcript_hashを維持した「暫定」GroupContextを構築します。
A member of the group creates a Commit message and the corresponding Welcome message at the same time, by taking the following steps:
グループメンバーは、次の手順でCommitメッセージと対応するWelcomeメッセージを同時に作成します。
* Verify that the list of proposals to be committed is valid as specified in Section 12.2.
* Commitに含めるProposalの一覧が、セクション12.2に従って有効であることを検証します。
* Construct an initial Commit object with the proposals field populated from Proposals received during the current epoch, and with the path field empty.
* 現在のエポック中に受信したProposalをproposalsフィールドに設定し、pathフィールドを空にした初期Commitオブジェクトを構築します。
* Create the new ratchet tree and GroupContext by applying the list of proposals to the old ratchet tree and GroupContext, as defined in Section 12.3.
* セクション12.3に従ってProposal一覧を旧ラチェットツリーとGroupContextに適用し、新しいラチェットツリーとGroupContextを作成します。
* Decide whether to populate the path field: If the path field is required based on the proposals that are in the Commit (see above), then it MUST be populated. Otherwise, the sender MAY omit the path field at its discretion.
* pathフィールドを設定するか決定します。Commit内のProposalに基づいてpathフィールドが必要な場合(前述を参照)、設定しなければなりません (MUST)。必要でない場合、送信者は任意でpathフィールドを省略してもよいです (MAY)。
* If populating the path field:
* pathフィールドを設定する場合:
- If this is an external Commit, assign the sender the leftmost blank leaf node in the new ratchet tree. If there are no blank leaf nodes in the new ratchet tree, expand the tree to the right as defined in Section 7.7 and assign the leftmost new blank leaf to the sender.
- external Commitの場合、送信者に新しいラチェットツリーの最も左にある空の葉ノードを割り当てます。空の葉ノードがなければ、セクション7.7に従ってツリーを右に拡張し、新しくできた最も左の空ノードを送信者に割り当てます。
- Update the sender's direct path in the ratchet tree as described in Section 7.5. Define commit_secret as the value path_secret[n+1] derived from the last path secret value (path_secret[n]) derived for the UpdatePath.
- セクション7.5に従ってラチェットツリー内の送信者の直接パスを更新します。commit_secretを、UpdatePath用に導出した最後のパスシークレットpath_secret[n]から導出するpath_secret[n+1]の値と定義します。
- Construct a provisional GroupContext object containing the following values:
- 次の値を含む暫定GroupContextオブジェクトを構築します。
o group_id: Same as the old GroupContext
o group_id:旧GroupContextと同じ値。
o epoch: The epoch number for the new epoch
o epoch:新しいエポックの番号。
o tree_hash: The tree hash of the new ratchet tree
o tree_hash:新しいラチェットツリーのツリーハッシュ。
o confirmed_transcript_hash: Same as the old GroupContext
o confirmed_transcript_hash:旧GroupContextと同じ値。
o extensions: The new GroupContext extensions (possibly updated by a GroupContextExtensions proposal)
o extensions:新しいGroupContextの拡張(GroupContextExtensions提案によって更新される場合があります)。
- Encrypt the path secrets resulting from the tree update to the group as described in Section 7.5, using the provisional group context as the context for HPKE encryption.
- セクション7.5に従って、ツリー更新で得られたパスシークレットをグループ宛てに暗号化します。HPKE暗号化のコンテキストには暫定GroupContextを使います。
- Create an UpdatePath containing the sender's new leaf node and the new public keys and encrypted path secrets along the sender's filtered direct path. Assign this UpdatePath to the path field in the Commit.
- 送信者の新しい葉ノードと、送信者のフィルタリング済み直接パス上の新しい公開鍵および暗号化されたパスシークレットを含むUpdatePathを作成します。このUpdatePathをCommitのpathフィールドに設定します。
* If not populating the path field: Set the path field in the Commit to the null optional. Define commit_secret as the all-zero vector of length KDF.Nh (the same length as a path_secret value would be).
* pathフィールドを設定しない場合:Commitのpathフィールドをnullのoptional値に設定します。commit_secretは長さKDF.Nhの全ゼロベクトル(path_secret値と同じ長さ)と定義します。
* Derive the psk_secret as specified in Section 8.4, where the order of PSKs in the derivation corresponds to the order of PreSharedKey proposals in the proposals vector.
* セクション8.4に従ってpsk_secretを導出します。導出時のPSKの順序は、proposalsベクトル内のPreSharedKey提案の順序に対応します。
* Construct a FramedContent object containing the Commit object. Sign the FramedContent using the old GroupContext as context.
* Commitオブジェクトを含むFramedContentオブジェクトを構築します。旧GroupContextをコンテキストとしてFramedContentに署名します。
- Use the FramedContent to update the confirmed transcript hash and update the new GroupContext.
- FramedContentを使ってconfirmed_transcript_hashを更新し、新しいGroupContextを更新します。
- Use the init_secret from the previous epoch, the commit_secret and psk_secret defined in the previous steps, and the new GroupContext to compute the new joiner_secret, welcome_secret, epoch_secret, and derived secrets for the new epoch.
- 前のエポックのinit_secret、上記の手順で定義したcommit_secretとpsk_secret、および新しいGroupContextを使って、新しいエポックのjoiner_secret、welcome_secret、epoch_secretと派生シークレットを計算します。
- Use the confirmation_key for the new epoch to compute the confirmation_tag value.
- 新しいエポックのconfirmation_keyを使ってconfirmation_tag値を計算します。
- Calculate the interim transcript hash using the new confirmed transcript hash and the confirmation_tag from the FramedContentAuthData.
- 新しいconfirmed_transcript_hashとFramedContentAuthData内のconfirmation_tagを使ってinterim_transcript_hashを計算します。
* Protect the AuthenticatedContent object using keys from the old epoch:
* 旧エポックの鍵を使ってAuthenticatedContentオブジェクトを保護します。
- If encoding as PublicMessage, compute the membership_tag value using the membership_key.
- PublicMessageとしてエンコードする場合、membership_keyを使ってmembership_tag値を計算します。
- If encoding as a PrivateMessage, encrypt the message using the sender_data_secret and the next (key, nonce) pair from the sender's handshake ratchet.
- PrivateMessageとしてエンコードする場合、sender_data_secretと送信者のハンドシェイクラチェットから得た次の鍵とnonceの組を使ってメッセージを暗号化します。
* Construct a GroupInfo reflecting the new state:
* 新しい状態を反映するGroupInfoを構築します。
- Set the group_id, epoch, tree, confirmed_transcript_hash, interim_transcript_hash, and group_context_extensions fields to reflect the new state.
- 新しい状態を反映するよう、group_id、epoch、tree、confirmed_transcript_hash、interim_transcript_hash、group_context_extensionsの各フィールドを設定します。
- Set the confirmation_tag field to the value of the corresponding field in the FramedContentAuthData object.
- FramedContentAuthDataオブジェクト内の対応するフィールドの値をconfirmation_tagフィールドに設定します。
- Add any other extensions as defined by the application.
- アプリケーションが定義する他の拡張も追加します。
- Optionally derive an external key pair as described in Section 8. (required for external Commits, see Section 12.4.3.2).
- セクション8に従って外部鍵ペアを導出してもかまいません(external Commitでは必須です。セクション12.4.3.2を参照)。
- Sign the GroupInfo using the member's private signing key.
- メンバーの署名用秘密鍵を使ってGroupInfoに署名します。
- Encrypt the GroupInfo using the key and nonce derived from the joiner_secret. for the new epoch (see Section 12.4.3.1).
- 新しいエポック用に、joiner_secretから導出した鍵とnonceを使ってGroupInfoを暗号化します(セクション12.4.3.1を参照)。
* For each new member in the group:
* グループに追加する新しいメンバーごとに、次の手順を行います。
- Identify the lowest common ancestor in the tree of the new member's leaf node and the member sending the Commit.
- 新しいメンバーの葉ノードとCommit送信者の葉ノードについて、ツリー上の最も低い共通祖先を特定します。
- If the path field was populated above: Compute the path secret corresponding to the common ancestor node.
- 上記でpathフィールドを設定した場合は、共通祖先ノードに対応するパスシークレットを計算します。
- Compute an EncryptedGroupSecrets object that encapsulates the init_secret for the current epoch and the path secret (if present).
- 現在のエポックのinit_secretと(存在する場合は)パスシークレットを含むEncryptedGroupSecretsオブジェクトを計算します。
* Construct one or more Welcome messages from the encrypted GroupInfo object, the encrypted key packages, and any PSKs for which a proposal was included in the Commit. The order of the psks MUST be the same as the order of PreSharedKey proposals in the proposals vector. As discussed in Section 12.4.3.1, the committer is free to choose how many Welcome messages to construct. However, the set of Welcome messages produced in this step MUST cover every new member added in the Commit.
* 暗号化されたGroupInfoオブジェクト、暗号化されたKeyPackage、およびCommit内の提案に対応するPSKを使い、1つ以上のWelcomeメッセージを作成します。psksの順序は、proposalsベクトル内のPreSharedKey提案の順序と同じでなければなりません (MUST)。セクション12.4.3.1で説明するように、コミッターはWelcomeメッセージの数を自由に選べます。ただし、ここで作成するWelcomeメッセージの集合は、Commitで追加するすべての新メンバーを含まなければなりません (MUST)。
* If a ReInit proposal was part of the Commit, the committer MUST create a new group with the parameters specified in the ReInit proposal, and with the same members as the original group. The Welcome message MUST include a PreSharedKeyID with the following parameters:
* CommitにReInit提案が含まれている場合、コミッターはReInit提案で指定されたパラメーターを使い、元のグループと同じメンバーで新しいグループを作成しなければなりません (MUST)。Welcomeメッセージには、次のパラメーターを持つPreSharedKeyIDを含めなければなりません (MUST)。
- psktype: resumption
- psktype: resumption
- usage: reinit
- usage: reinit
- group_id: The group ID for the current group
- group_id: 現在のグループのID。
- epoch: The epoch that the group will be in after this Commit
- epoch: このCommit後にグループが属するエポック。
A member of the group applies a Commit message by taking the following steps:
グループメンバーは、次の手順でCommitメッセージを適用します。
* Verify that the epoch field of the enclosing FramedContent is equal to the epoch field of the current GroupContext object.
* FramedContentを囲むepochフィールドが現在のGroupContextオブジェクトのepochフィールドと等しいことを検証します。
* Unprotect the Commit using the keys from the current epoch:
* 現在のエポックの鍵を使ってCommitの保護を解除します。
- If the message is encoded as PublicMessage, verify the membership MAC using the membership_key.
- メッセージがPublicMessageとしてエンコードされている場合、membership_keyを使ってメンバーシップMACを検証します。
- If the message is encoded as PrivateMessage, decrypt the message using the sender_data_secret and the (key, nonce) pair from the step on the sender's hash ratchet indicated by the generation field.
- メッセージがPrivateMessageとしてエンコードされている場合、sender_data_secretと、generationフィールドが示す送信者のハッシュラチェット段階の鍵とnonceの組を使ってメッセージを復号します。
* Verify the signature on the FramedContent message as described in Section 6.1.
* セクション6.1に従ってFramedContentメッセージの署名を検証します。
* Verify that the proposals vector is valid according to the rules in Section 12.2.
* セクション12.2の規則に従ってproposalsベクトルが有効であることを検証します。
* Verify that all PreSharedKey proposals in the proposals vector are available.
* proposalsベクトル内のすべてのPreSharedKey提案を利用できることを検証します。
* Create the new ratchet tree and GroupContext by applying the list of proposals to the old ratchet tree and GroupContext, as defined in Section 12.3.
* セクション12.3に従ってProposal一覧を旧ラチェットツリーとGroupContextに適用し、新しいラチェットツリーとGroupContextを作成します。
* Verify that the path value is populated if the proposals vector contains any Update or Remove proposals, or if it's empty. Otherwise, the path value MAY be omitted.
* proposalsベクトルにUpdate提案またはRemove提案が含まれる場合、あるいはproposalsベクトルが空の場合、path値が設定されていることを検証します。それ以外の場合はpath値を省略してもよいです (MAY)。
* If the path value is populated, validate it and apply it to the tree:
* path値が設定されている場合は検証し、ツリーに適用します。
- If this is an external Commit, assign the sender the leftmost blank leaf node in the new ratchet tree. If there are no blank leaf nodes in the new ratchet tree, add a blank leaf to the right side of the new ratchet tree and assign it to the sender.
- external Commitの場合、送信者に新しいラチェットツリーで最も左にある空の葉ノードを割り当てます。空の葉ノードがなければ、新しいラチェットツリーの右側に空の葉を追加し、送信者に割り当てます。
- Validate the LeafNode as specified in Section 7.3. The leaf_node_source field MUST be set to commit.
- セクション7.3に従ってLeafNodeを検証します。leaf_node_sourceフィールドはcommitに設定しなければなりません (MUST)。
- Verify that the encryption_key value in the LeafNode is different from the committer's current leaf node.
- LeafNodeのencryption_key値が、コミッターの現在の葉ノードのencryption_key値と異なることを検証します。
- Verify that none of the public keys in the UpdatePath appear in any node of the new ratchet tree.
- UpdatePath内の公開鍵が、新しいラチェットツリー内のいずれのノードにも存在しないことを検証します。
- Merge the UpdatePath into the new ratchet tree, as described in Section 7.5.
- セクション7.5に従ってUpdatePathを新しいラチェットツリーにマージします。
- Construct a provisional GroupContext object containing the following values:
- 次の値を含む暫定GroupContextオブジェクトを構築します。
o group_id: Same as the old GroupContext
o group_id:旧GroupContextと同じ値。
o epoch: The epoch number for the new epoch
o epoch:新しいエポックの番号。
o tree_hash: The tree hash of the new ratchet tree
o tree_hash:新しいラチェットツリーのツリーハッシュ。
o confirmed_transcript_hash: Same as the old GroupContext
o confirmed_transcript_hash:旧GroupContextと同じ値。
o extensions: The new GroupContext extensions (possibly updated by a GroupContextExtensions proposal)
o extensions:新しいGroupContextの拡張(GroupContextExtensions提案によって更新される場合があります)。
- Decrypt the path secrets for UpdatePath as described in Section 7.5, using the provisional GroupContext as the context for HPKE decryption.
- セクション7.5に従ってUpdatePathのパスシークレットを復号します。HPKE復号のコンテキストには暫定GroupContextを使います。
- Define commit_secret as the value path_secret[n+1] derived from the last path secret value (path_secret[n]) derived for the UpdatePath.
- commit_secretを、UpdatePath用に導出した最後のパスシークレットpath_secret[n]から導出するpath_secret[n+1]の値と定義します。
* If the path value is not populated, define commit_secret as the all-zero vector of length KDF.Nh (the same length as a path_secret value would be).
* path値が設定されていない場合、commit_secretを長さKDF.Nhの全ゼロベクトル(path_secret値と同じ長さ)と定義します。
* Update the confirmed and interim transcript hashes using the new Commit, and generate the new GroupContext.
* 新しいCommitを使ってconfirmed_transcript_hashとinterim_transcript_hashを更新し、新しいGroupContextを生成します。
* Derive the psk_secret as specified in Section 8.4, where the order of PSKs in the derivation corresponds to the order of PreSharedKey proposals in the proposals vector.
* セクション8.4に従ってpsk_secretを導出します。導出時のPSKの順序は、proposalsベクトル内のPreSharedKey提案の順序に対応します。
* Use the init_secret from the previous epoch, the commit_secret and psk_secret defined in the previous steps, and the new GroupContext to compute the new joiner_secret, welcome_secret, epoch_secret, and derived secrets for the new epoch.
* 前のエポックのinit_secret、上記の手順で定義したcommit_secretとpsk_secret、および新しいGroupContextを使って、新しいエポックのjoiner_secret、welcome_secret、epoch_secretと派生シークレットを計算します。
* Use the confirmation_key for the new epoch to compute the confirmation tag for this message, as described below, and verify that it is the same as the confirmation_tag field in the FramedContentAuthData object.
* 新しいエポックのconfirmation_keyを使って、以下に従いこのメッセージのconfirmation_tagを計算します。次に、それがFramedContentAuthDataオブジェクトのconfirmation_tagフィールドと同じであることを検証します。
* If the above checks are successful, consider the new GroupContext object as the current state of the group.
* 上記の検査に成功した場合、新しいGroupContextオブジェクトをグループの現在の状態とします。
* If the Commit included a ReInit proposal, the client MUST NOT use the group to send messages anymore. Instead, it MUST wait for a Welcome message from the committer meeting the requirements of Section 11.2.
* CommitにReInit提案が含まれている場合、クライアントは以後このグループを使ってメッセージを送信してはなりません (MUST NOT)。代わりに、セクション11.2の要件を満たすWelcomeメッセージをコミッターから受信するまで待たなければなりません (MUST)。
Note that clients need to be prepared to receive a valid Commit message that removes them from the group. In this case, the client cannot send any more messages in the group and SHOULD promptly delete its group state and secret tree. (A client might keep the secret tree for a short time to decrypt late messages in the previous epoch.)
クライアントは、自分をグループから削除する有効なCommitメッセージを受信する可能性に備える必要があります。この場合、クライアントはグループ内でそれ以上メッセージを送信できず、グループ状態とシークレットツリーを速やかに削除すべきです (SHOULD)。ただし、前のエポックの遅延メッセージを復号するため、クライアントがシークレットツリーを短時間保持する場合があります。
New members can join the group in two ways: by being added by a group member or by adding themselves through an external Commit. In both cases, the new members need information to bootstrap their local group state.
新しいメンバーは2通りの方法でグループに参加できます。グループメンバーから追加される方法と、external Commitで自分自身を追加する方法です。どちらの場合も、新しいメンバーはローカルのグループ状態を初期化する情報を必要とします。
struct {
GroupContext group_context;
Extension extensions<V>;
MAC confirmation_tag;
uint32 signer;
/* SignWithLabel(., "GroupInfoTBS", GroupInfoTBS) */
opaque signature<V>;
} GroupInfo;
The group_context field represents the current state of the group. The extensions field allows the sender to provide additional data that might be useful to new joiners. The confirmation_tag represents the confirmation tag from the Commit that initiated the current epoch, or for epoch 0, the confirmation tag computed in the creation of the group (see Section 11). (In either case, the creator of a GroupInfo may recompute the confirmation tag as MAC(confirmation_key, confirmed_transcript_hash).)
group_contextフィールドはグループの現在の状態を表します。extensionsフィールドは、新しい参加者に役立つ追加データを送信者が提供できるようにします。confirmation_tagは、現在のエポックを開始したCommitのconfirmation_tag、またはエポック0の場合はグループ作成時に計算したconfirmation_tagです(セクション11を参照)。いずれの場合も、GroupInfoの作成者はMAC(confirmation_key, confirmed_transcript_hash)としてconfirmation_tagを再計算できます。
As discussed in Section 13, unknown extensions in GroupInfo.extensions MUST be ignored, and the creator of a GroupInfo object SHOULD include some random GREASE extensions to help ensure that other clients correctly ignore unknown extensions. Extensions in GroupInfo.group_context.extensions, however, MUST be supported by the new joiner.
セクション13で説明するように、GroupInfo.extensions内の未知の拡張は無視しなければなりません (MUST)。また、他のクライアントが未知の拡張を正しく無視できるよう、GroupInfoオブジェクトの作成者はランダムなGREASE拡張をいくつか含めるべきです (SHOULD)。一方、GroupInfo.group_context.extensions内の拡張は新しい参加者がサポートしなければなりません (MUST)。
New members MUST verify that group_id is unique among the groups they are currently participating in.
新しいメンバーは、現在参加しているグループ間でgroup_idが一意であることも検証しなければなりません (MUST)。
New members also MUST verify the signature using the public key taken from the leaf node of the ratchet tree with leaf index signer. The signature covers the following structure, comprising all the fields in the GroupInfo above signature:
新しいメンバーは、leaf indexがsignerであるラチェットツリーの葉ノードから公開鍵を取得し、その鍵で署名も検証しなければなりません (MUST)。署名の対象は、上記のGroupInfoオブジェクトでsignatureフィールドより前にある全フィールドです。
struct {
GroupContext group_context;
Extension extensions<V>;
MAC confirmation_tag;
uint32 signer;
} GroupInfoTBS;
The sender of a Commit message is responsible for sending a Welcome message to each new member added via Add proposals. The format of the Welcome message allows a single Welcome message to be encrypted for multiple new members. It is up to the committer to decide how many Welcome messages to create for a given Commit. The committer could create one Welcome that is encrypted for all new members, a different Welcome for each new member, or Welcome messages for batches of new members (according to some batching scheme that works well for the application). The processes for creating and processing the Welcome are the same in all cases, aside from the set of new members for whom a given Welcome is encrypted.
Commitメッセージの送信者は、Add提案で追加する各新メンバーにWelcomeメッセージを送信します。Welcomeの形式では、1つのWelcomeメッセージを複数の新メンバー向けに暗号化できます。特定のCommitに対して作成するWelcomeの数はコミッターが決めます。コミッターは、すべての新メンバー向けに暗号化したWelcomeを1つ作成しても、新メンバーごとに別々のWelcomeを作成しても、アプリケーションに適した方法で新メンバーをまとめたWelcomeを作成してもかまいません。Welcomeごとに暗号化する新メンバーの集合が異なる点を除き、Welcomeの作成手順と処理手順はどの場合も同じです。
The Welcome message provides the new members with the current state of the group after the application of the Commit message. The new members will not be able to decrypt or verify the Commit message, but they will have the secrets they need to participate in the epoch initiated by the Commit message.
Welcomeメッセージは、Commitメッセージの適用後のグループ状態を新しいメンバーに伝えます。新しいメンバーはCommitメッセージを復号または検証できませんが、そのCommitが開始したエポックに参加するために必要なシークレットを持ちます。
In order to allow the same Welcome message to be sent to multiple new members, information describing the group is encrypted with a symmetric key and nonce derived from the joiner_secret for the new epoch. The joiner_secret is then encrypted to each new member using HPKE. In the same encrypted package, the committer transmits the path secret for the lowest (closest to the leaf) node that is contained in the direct paths of both the committer and the new member. This allows the new member to compute private keys for nodes in its direct path that are being reset by the corresponding Commit.
同じWelcomeメッセージを複数の新メンバーへ送るため、グループ情報は新しいエポックのjoiner_secretから導出した対称鍵とnonceで暗号化します。次に、joiner_secretをHPKEで新メンバーごとに暗号化します。同じ暗号化パッケージ内で、コミッターはコミッターと新メンバーの両方の直接パスに含まれる最も低い(葉に最も近い)ノードのパスシークレットを送信します。これにより、新メンバーは対応するCommitでリセットされる自分の直接パス上のノードの秘密鍵を計算できます。
If the sender of the Welcome message wants the receiving member to include a PSK in the derivation of the epoch_secret, they can populate the psks field indicating which PSK to use.
Welcomeの送信者が、受信メンバーにepoch_secretの導出時にPSKを含めさせる場合、使うPSKを示すpsksフィールドを設定できます。
struct {
opaque path_secret<V>;
} PathSecret;
struct {
opaque joiner_secret<V>;
optional<PathSecret> path_secret;
PreSharedKeyID psks<V>;
} GroupSecrets;
struct {
KeyPackageRef new_member;
HPKECiphertext encrypted_group_secrets;
} EncryptedGroupSecrets;
struct {
CipherSuite cipher_suite;
EncryptedGroupSecrets secrets<V>;
opaque encrypted_group_info<V>;
} Welcome;
The client processing a Welcome message will need to have a copy of the group's ratchet tree. The tree can be provided in the Welcome message, in an extension of type ratchet_tree. If it is sent otherwise (e.g., provided by a caching service on the Delivery Service), then the client MUST download the tree before processing the Welcome.
Welcomeメッセージを処理するクライアントは、グループのラチェットツリーのコピーを用意する必要があります。ツリーはWelcomeメッセージ内のratchet_tree型拡張で提供できます。別の方法(例えばDelivery Service上のキャッシュサービスによる提供)でツリーを送る場合、クライアントはWelcomeの処理前にツリーをダウンロードしなければなりません (MUST)。
On receiving a Welcome message, a client processes it using the following steps:
Welcomeメッセージを受信したクライアントは、次の手順で処理します。
* Identify an entry in the secrets array where the new_member value corresponds to one of this client's KeyPackages, using the hash indicated by the cipher_suite field. If no such field exists, or if the cipher suite indicated in the KeyPackage does not match the one in the Welcome message, return an error.
* secrets配列から、new_member値がこのクライアントのKeyPackageのいずれかに対応するエントリーを、cipher_suiteフィールドが示すハッシュを使って特定します。該当するエントリーがない場合、またはKeyPackageの暗号スイートがWelcomeメッセージの暗号スイートと一致しない場合は、エラーを返します。
* Decrypt the encrypted_group_secrets value with the algorithms indicated by the cipher suite and the private key init_key_priv corresponding to init_key in the referenced KeyPackage.
* 暗号スイートが示すアルゴリズムと、参照先KeyPackageのinit_keyに対応する秘密鍵init_key_privを使って、encrypted_group_secrets値を復号します。
encrypted_group_secrets =
EncryptWithLabel(init_key, "Welcome",
encrypted_group_info, group_secrets)
group_secrets =
DecryptWithLabel(init_key_priv, "Welcome",
encrypted_group_info, kem_output, ciphertext)
* If a PreSharedKeyID is part of the GroupSecrets and the client is not in possession of the corresponding PSK, return an error. Additionally, if a PreSharedKeyID has type resumption with usage reinit or branch, verify that it is the only such PSK.
* GroupSecretsにPreSharedKeyIDが含まれているのに、対応するPSKをクライアントが持っていない場合はエラーを返します。また、PreSharedKeyIDのtypeがresumptionでusageがreinitまたはbranchの場合、そのようなPSKがこれ一つだけであることを検証します。
* From the joiner_secret in the decrypted GroupSecrets object and the PSKs specified in the GroupSecrets, derive the welcome_secret and then the welcome_key and welcome_nonce. Use the key and nonce to decrypt the encrypted_group_info field.
* 復号したGroupSecretsオブジェクト内のjoiner_secretとGroupSecretsで指定されたPSKからwelcome_secretを導出し、さらにwelcome_keyとwelcome_nonceを導出します。その鍵とnonceでencrypted_group_infoフィールドを復号します。
welcome_nonce = ExpandWithLabel(welcome_secret, "nonce", "", AEAD.Nn)
welcome_key = ExpandWithLabel(welcome_secret, "key", "", AEAD.Nk)
* Verify the signature on the GroupInfo object. The signature input comprises all of the fields in the GroupInfo object except the signature field. The public key is taken from the LeafNode of the ratchet tree with leaf index signer. If the node is blank or if signature verification fails, return an error.
* GroupInfoオブジェクトの署名を検証します。署名入力はsignatureフィールドを除くGroupInfoオブジェクトの全フィールドです。公開鍵は、葉インデックスがsignerであるラチェットツリーのLeafNodeから取得します。ノードが空である場合、または署名検証に失敗した場合は、エラーを返します。
* Verify that the group_id is unique among the groups that the client is currently participating in.
* group_idが、クライアントが現在参加しているグループ間で一意であることを検証します。
* Verify that the cipher_suite in the GroupInfo matches the cipher_suite in the KeyPackage.
* GroupInfo内のcipher_suiteがKeyPackage内のcipher_suiteと一致することを検証します。
* Verify the integrity of the ratchet tree.
* ラチェットツリーの整合性を検証します。
- Verify that the tree hash of the ratchet tree matches the tree_hash field in GroupInfo.
- ラチェットツリーのツリーハッシュがGroupInfo内のtree_hashフィールドと一致することを検証します。
- For each non-empty parent node, verify that it is "parent-hash valid", as described in Section 7.9.2.
- 空でない各親ノードについて、セクション7.9.2に従い「親ハッシュ検証に合格」していることを確認します。
- For each non-empty leaf node, validate the LeafNode as described in Section 7.3.
- 空でない各葉ノードについて、セクション7.3に従ってLeafNodeを検証します。
- For each non-empty parent node and each entry in the node's unmerged_leaves field:
- 空でない各親ノードと、そのノードのunmerged_leavesフィールド内の各エントリーについて、次を確認します。
o Verify that the entry represents a non-blank leaf node that is a descendant of the parent node.
o エントリーが、親ノードの子孫にあたる空でない葉ノードを表していること。
o Verify that every non-blank intermediate node between the leaf node and the parent node also has an entry for the leaf node in its unmerged_leaves.
o 葉ノードと親ノードの間にある空でないすべての中間ノードのunmerged_leavesにも、その葉ノードのエントリーがあること。
o Verify that the encryption key in the parent node does not appear in any other node of the tree.
o 親ノードのencryption_keyがツリー内の他のノードに現れないこと。
* Identify a leaf whose LeafNode is identical to the one in the KeyPackage. If no such field exists, return an error. Let my_leaf represent this leaf in the tree.
* KeyPackage内のLeafNodeと同一のLeafNodeを特定します。一致するものがなければエラーを返します。このツリー内の該当する葉をmy_leafとします。
* Construct a new group state using the information in the GroupInfo object.
* GroupInfoオブジェクトの情報を使って新しいグループ状態を構築します。
- Initialize the GroupContext for the group from the group_context field from the GroupInfo object.
- GroupInfoオブジェクトのgroup_contextフィールドからグループのGroupContextを初期化します。
- Update the leaf my_leaf with the private key corresponding to the public key in the node, where my_leaf is the new member's leaf node in the ratchet tree, as defined above.
- 上記で定義したラチェットツリー内の新メンバーの葉ノードmy_leafを、そのノードの公開鍵に対応する秘密鍵で更新します。
- If the path_secret value is set in the GroupSecrets object: Identify the lowest common ancestor of the leaf node my_leaf and of the node of the member with leaf index GroupInfo.signer. Set the private key for this node to the private key derived from the path_secret.
- GroupSecretsオブジェクトにpath_secret値が設定されている場合は、葉ノードmy_leafと、leaf indexがGroupInfo.signerであるメンバーのノードとの最も低い共通祖先を特定します。このノードの秘密鍵をpath_secretから導出した秘密鍵に設定します。
- For each parent of the common ancestor, up to the root of the tree, derive a new path secret, and set the private key for the node to the private key derived from the path secret. The private key MUST be the private key that corresponds to the public key in the node.
- 共通祖先からツリーのルートまで、各親ノードについて新しいパスシークレットを導出し、そのシークレットから導出した秘密鍵をノードに設定します。秘密鍵は、ノード内の公開鍵に対応するものでなければなりません (MUST)。
* Use the joiner_secret from the GroupSecrets object to generate the epoch secret and other derived secrets for the current epoch.
* GroupSecretsオブジェクトのjoiner_secretを使って、現在のエポックのepoch_secretとその他の派生シークレットを生成します。
* Set the confirmed transcript hash in the new state to the value of the confirmed_transcript_hash in the GroupInfo.
* 新しい状態のconfirmed_transcript_hashを、GroupInfo内のconfirmed_transcript_hash値に設定します。
* Verify the confirmation tag in the GroupInfo using the derived confirmation key and the confirmed_transcript_hash from the GroupInfo.
* 導出したconfirmation_keyとGroupInfo内のconfirmed_transcript_hashを使って、GroupInfo内のconfirmation_tagを検証します。
* Use the confirmed transcript hash and confirmation tag to compute the interim transcript hash in the new state.
* confirmed_transcript_hashとconfirmation_tagを使って、新しい状態のinterim_transcript_hashを計算します。
* If a PreSharedKeyID was used that has type resumption with usage reinit or branch, verify that the epoch field in the GroupInfo is equal to 1.
* usageがreinitまたはbranchのresumption型PreSharedKeyIDを使った場合、GroupInfoのepochフィールドが1であることを検証します。
- For usage reinit, verify that the last Commit to the referenced group contains a ReInit proposal and that the group_id, version, cipher_suite, and group_context.extensions fields of the GroupInfo match the ReInit proposal. Additionally, verify that all the members of the old group are also members of the new group, according to the application.
- usageがreinitの場合、参照先グループに対する最後のCommitにReInit提案が含まれ、GroupInfoのgroup_id、version、cipher_suite、group_context.extensionsフィールドがReInit提案と一致することを検証します。さらに、アプリケーションの判断に従い、旧グループの全メンバーが新グループにも属することを検証します。
- For usage branch, verify that the version and cipher_suite of the new group match those of the old group, and that the members of the new group compose a subset of the members of the old group, according to the application.
- usageがbranchの場合、旧グループと新グループのversionおよびcipher_suiteが一致し、アプリケーションの判断に従って新グループのメンバーが旧グループのメンバーの部分集合であることを検証します。
External Commits are a mechanism for new members (external parties that want to become members of the group) to add themselves to a group, without requiring that an existing member has to come online to issue a Commit that references an Add proposal.
external Commitを使うと、新しいメンバー(グループへの参加を希望する外部当事者)は、Add提案を参照するCommitを送信するために既存メンバーがオンラインになるのを待たずに、自分自身をグループへ追加できます。
Whether existing members of the group will accept or reject an external Commit follows the same rules that are applied to other handshake messages.
グループの既存メンバーがexternal Commitを受け入れるか拒否するかは、他のハンドシェイクメッセージと同じ規則に従います。
New members can create and issue an external Commit if they have access to the following information for the group's current epoch:
新しいメンバーは、現在のエポックについて次の情報にアクセスできる場合、external Commitを作成して送信できます。
* group ID
* グループID。
* epoch ID
* エポックID。
* cipher suite
* 暗号スイート
* public tree hash
* 公開ツリーハッシュ
* confirmed transcript hash
* 確認されたトランスクリプトハッシュ
* confirmation tag of the most recent Commit
* 最新のコミットの確認タグ
* group extensions
* グループ拡張
* external public key
* 外部公開鍵
In other words, to join a group via an external Commit, a new member needs a GroupInfo with an external_pub extension present in its extensions field.
言い換えると、新しいメンバーがexternal Commitでグループに参加するには、extensionsフィールドにexternal_pub拡張を含むGroupInfoが必要です。
struct {
HPKEPublicKey external_pub;
} ExternalPub;
Thus, a member of the group can enable new clients to join by making a GroupInfo object available to them. Note that because a GroupInfo object is specific to an epoch, it will need to be updated as the group advances. In particular, each GroupInfo object can be used for one external join, since that external join will cause the epoch to change.
したがって、グループメンバーはGroupInfoオブジェクトを新しいクライアントに提供して、参加を可能にできます。GroupInfoオブジェクトは特定のエポックに対応するため、グループがエポックを進めるたびに更新する必要があります。external joinによってエポックが変わるので、各GroupInfoオブジェクトを使えるexternal joinは1回だけです。
Note that the tree_hash field is used the same way as in the Welcome message. The full tree can be included via the ratchet_tree extension (see Section 12.4.3.3).
tree_hashフィールドはWelcomeメッセージと同じ方法で使います。完全なツリーはratchet_tree拡張で含められます(セクション12.4.3.3を参照)。
The information in a GroupInfo is not generally public information, but applications can choose to make it available to new members in order to allow External Commits.
GroupInfoの情報は通常公開されませんが、アプリケーションはexternal Commitを可能にするため、新しいメンバーが利用できるようにしてもかまいません。
In principle, external Commits work like regular Commits. However, their content has to meet a specific set of requirements:
原則としてexternal Commitは通常のCommitと同様に動作します。ただし、その内容は次の要件を満たす必要があります。
* External Commits MUST contain a path field (and is therefore a "full" Commit). The joiner is added at the leftmost free leaf node (just as if they were added with an Add proposal), and the path is calculated relative to that leaf node.
* external Commitはpathフィールドを含まなければなりません (MUST)(したがって「完全な」Commitです)。参加者をAdd提案で追加する場合と同様、参加者を最も左にある空き葉ノードに追加し、その葉ノードを基準にパスを計算します。
* The Commit MUST NOT include any proposals by reference, since an external joiner cannot determine the validity of proposals sent within the group.
* 外部から参加するメンバーはグループ内で送信されたProposalの有効性を判断できないため、Commitに参照によるProposalを含めてはなりません (MUST NOT)。
* External Commits MUST be signed by the new member. In particular, the signature on the enclosing AuthenticatedContent MUST verify using the public key for the credential in the leaf_node of the path field.
* external Commitには新メンバーが署名しなければなりません (MUST)。特に、外部Commitを含むAuthenticatedContentの署名は、pathフィールドのleaf_node内にある資格情報の公開鍵で検証できなければなりません (MUST)。
* When processing a Commit, both existing and new members MUST use the external init secret as described in Section 8.3.
* Commitを処理するとき、既存メンバーと新メンバーの両方がセクション8.3に従って外部init_secretを使わなければなりません (MUST)。
* The sender type for the AuthenticatedContent encapsulating the external Commit MUST be new_member_commit.
* external Commitをカプセル化するAuthenticatedContentのsender_typeはnew_member_commitでなければなりません (MUST)。
External Commits come in two "flavors" -- a "join" Commit that adds the sender to the group or a "resync" Commit that replaces a member's prior appearance with a new one.
external Commitには「join」と「resync」の2種類があります。「join」Commitは送信者をグループに追加し、「resync」Commitはメンバーの以前のLeafNodeを新しいものに置き換えます。
Note that the "resync" operation allows an attacker that has compromised a member's signature private key to introduce themselves into the group and remove the prior, legitimate member in a single Commit. Without resync, this can still be done, but it requires two operations: the external Commit to join and a second Commit to remove the old appearance. Applications for whom this distinction is salient can choose to disallow external commits that contain a Remove, or to allow such resync commits only if they contain a "reinit" PSK proposal that demonstrates the joining member's presence in a prior epoch of the group. With the latter approach, the attacker would need to compromise the PSK as well as the signing key, but the application will need to ensure that continuing, non-resynchronizing members have the required PSK.
「resync」操作では、メンバーの署名用秘密鍵を侵害した攻撃者が、そのメンバーになりすましてグループに入り、1つのCommitで元の正規メンバーを削除できます。resyncがなければ実現には2つの操作が必要です。まずexternal Commitで参加し、次に別のCommitで以前のLeafNodeを削除します。この違いが重要なアプリケーションは、Removeを含むexternal Commitを禁止できます。または、参加メンバーが過去のグループエポックに存在したことを示す「reinit」PSK提案を含むresync Commitだけを許可できます。後者の場合、攻撃者は署名鍵だけでなくPSKも侵害する必要があります。ただし、アプリケーションは、グループに残ってresyncしないメンバーも必要なPSKを持つことを確認する必要があります。
By default, a GroupInfo message only provides the joiner with a hash of the group's ratchet tree. In order to process or generate handshake messages, the joiner will need to get a copy of the ratchet tree from some other source. (For example, the DS might provide a cached copy.) The inclusion of the tree hash in the GroupInfo message means that the source of the ratchet tree need not be trusted to maintain the integrity of the tree.
既定では、GroupInfoメッセージは参加者にグループのラチェットツリーのハッシュだけを提供します。ハンドシェイクメッセージを処理または生成するには、参加者が別の情報源からラチェットツリーのコピーを入手する必要があります(例えばDSがキャッシュしたコピーを提供できます)。GroupInfoメッセージにツリーハッシュが含まれるため、ツリーの完全性を保つ情報源を信頼する必要はありません。
In cases where the application does not wish to provide such an external source, the whole public state of the ratchet tree can be provided in an extension of type ratchet_tree, containing a ratchet_tree object of the following form:
アプリケーションが外部情報源を提供しない場合は、ratchet_tree型拡張に次の形式のratchet_treeオブジェクトを含め、ラチェットツリーの公開状態全体を提供できます。
struct {
NodeType node_type;
select (Node.node_type) {
case leaf: LeafNode leaf_node;
case parent: ParentNode parent_node;
};
} Node;
optional<Node> ratchet_tree<V>;
Each entry in the ratchet_tree vector provides the value for a node in the tree, or the null optional for a blank node.
ratchet_treeベクトル内の各エントリーはツリー内のノード値を示すか、空ノードの場合はnullのoptional値を示します。
The nodes are listed in the order specified by a left-to-right in-order traversal of the ratchet tree. Each node is listed between its left subtree and its right subtree. (This is the same ordering as specified for the array-based trees outlined in Appendix C.)
ノードは、ラチェットツリーを左から右へ中間順巡回した順序で並べます。各ノードは左部分木と右部分木の間に位置します(この順序は付録Cに示す配列ベースのツリーと同じです)。
If the tree has 2^d leaves, then it has 2^(d+1) - 1 nodes. The ratchet_tree vector logically has this number of entries, but the sender MUST NOT include blank nodes after the last non-blank node. The receiver MUST check that the last node in ratchet_tree is non-blank, and then extend the tree to the right until it has a length of the form 2^(d+1) - 1, adding the minimum number of blank values possible. (Obviously, this may be done "virtually", by synthesizing blank nodes when required, as opposed to actually changing the structure in memory.)
ツリーの葉数が2^dなら、ノード数は2^(d+1) - 1です。ratchet_treeベクトルには論理上この数のエントリーがありますが、送信者は最後の空でないノードより後に空ノードを含めてはなりません (MUST NOT)。受信者はratchet_treeの最後のノードが空でないことを確認し、長さが2^(d+1) - 1になるまで、必要最小限の空値を追加してツリーを右に拡張しなければなりません (MUST)。(実際にメモリー上の構造を変更せず、必要に応じて空ノードを合成する「仮想的」な方法でもかまいません。)
The leaves of the tree are stored in even-numbered entries in the array (the leaf with index L in array position 2*L). The root node of the tree is at position 2^d - 1 of the array. Intermediate parent nodes can be identified by performing the same calculation to the subarrays to the left and right of the root, following something like the following algorithm:
その木の葉は、配列内の偶数番目のエントリに格納されています(配列位置2*LにインデックスLの葉があります)。木の根ノードは、配列の位置2^d - 1にあります。中間の親ノードは、根の左右のサブ配列に同じ計算を行うことで特定できます。以下はそのようなアルゴリズムの例です:
# Assuming a class Node that has left and right members
def subtree_root(nodes):
# If there is only one node in the array, return it
if len(nodes) == 1:
return Node(nodes[0])
# Otherwise, the length of the array MUST be odd
if len(nodes) % 2 == 0:
raise Exception("Malformed node array {}", len(nodes))
# Identify the root of the subtree
d = 0
while (2**(d+1)) < len(nodes):
d += 1
R = 2**d - 1
root = Node(nodes[R])
root.left = subtree_root(nodes[:R])
root.right = subtree_root(nodes[(R+1):])
return root
(Note that this is the same ordering of nodes as in the array-based tree representation described in Appendix C. The algorithms in that section may be used to simplify decoding this extension into other representations.)
(ノードの順序は、付録Cで説明する配列ベースのツリー表現と同じです。同節のアルゴリズムを使うと、この拡張を他の表現へ簡単にデコードできます。)
For example, the following tree with six non-blank leaves would be represented as an array of eleven elements, [A, W, B, X, C, _, D, Y, E, Z, F]. The above decoding procedure would identify the subtree roots as follows (using R to represent a subtree root):
例えば、空でない葉が6つある次のツリーは、11要素の配列[A, W, B, X, C, _, D, Y, E, Z, F]で表現します。上記のデコード手順では、サブツリーのルートを次のように特定します(サブツリーのルートをRで表します)。
Y
|
.-----+-----.
/ \
X _
| |
.-+-. .-+-.
/ \ / \
W _ Z _
/ \ / \ / \ / \
A B C D E F _ _
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
<-----------> R <----------->
<---> R <---> <---> R <--->
- R - - R - - R - - R -
Figure 28: Left-to-Right In-Order Traversal of a Six-Member Tree
図28:6メンバーのツリーを左から右へ中間順巡回した順序
The presence of a ratchet_tree extension in a GroupInfo message does not result in any changes to the GroupContext extensions for the group. The ratchet tree provided is simply stored by the client and used for MLS operations.
GroupInfoメッセージにratchet_tree拡張が含まれていても、グループのGroupContext拡張は変更されません。クライアントは提供されたラチェットツリーを保存し、MLSの処理に使います。
If this extension is not provided in a Welcome message, then the client will need to fetch the ratchet tree over some other channel before it can generate or process Commit messages. Applications should ensure that this out-of-band channel is provided with security protections equivalent to the protections that are afforded to Proposal and Commit messages. For example, an application that encrypts Proposal and Commit messages might distribute ratchet trees encrypted using a key exchanged over the MLS channel.
Welcomeメッセージにこの拡張が含まれない場合、クライアントはCommitメッセージを生成または処理する前に、別のチャネルからラチェットツリーを取得する必要があります。アプリケーションは、この帯域外チャネルにProposalメッセージとCommitメッセージに相当するセキュリティ保護を提供することが望ましいです。例えば、ProposalとCommitを暗号化するアプリケーションは、MLSチャネルで交換した鍵を使ってラチェットツリーを暗号化し、配布できます。
Regardless of how the client obtains the tree, the client MUST verify that the root hash of the ratchet tree matches the tree_hash of the GroupContext before using the tree for MLS operations.
ツリーの取得方法にかかわらず、クライアントはMLS処理に使う前に、ラチェットツリーのルートハッシュがGroupContextのtree_hashと一致することを検証しなければなりません (MUST)。
The base MLS protocol can be extended in a few ways. New cipher suites can be added to enable the use of new cryptographic algorithms. New types of proposals can be used to perform new actions within an epoch. Extension fields can be used to add additional information to the protocol. In this section, we discuss some constraints on these extensibility mechanisms that are necessary to ensure broad interoperability.
基本のMLSプロトコルは複数の方法で拡張できます。新しい暗号アルゴリズムを使うために暗号スイートを追加できます。エポック内で新しい処理を行うためにProposal型を追加できます。プロトコルに情報を追加するには拡張フィールドを使えます。この節では、幅広い相互運用性を保つために、これらの拡張機構に課される制約を説明します。
As discussed in Section 5.1, MLS allows the participants in a group to negotiate the cryptographic algorithms used within the group. This extensibility is important for maintaining the security of the protocol over time [RFC7696]. It also creates a risk of interoperability failure due to clients not supporting a common cipher suite.
セクション5.1で説明したように、MLSではグループの参加者がグループ内で使う暗号アルゴリズムを交渉できます。この拡張性は、時間の経過後もプロトコルの安全性を保つために重要です [RFC7696]。一方、クライアント間で共通の暗号スイートを使えず、相互運用に失敗するリスクも生じます。
The cipher suite registry defined in Section 17.1 attempts to strike a balance on this point. On the one hand, the base policy for the registry is Specification Required, a fairly low bar designed to avoid the need for standards work in cases where different ciphers are needed for niche applications. On the other hand, there is a higher bar (Standards Action) for ciphers to set the Recommended field in the registry. This higher bar is there in part to ensure that the interoperability implications of new cipher suites are considered.
セクション17.1で定義する暗号スイートレジストリは、この点のバランスを取ろうとしています。一方では、レジストリの基本ポリシーを比較的低い基準の「Specification Required」とし、特定用途で異なる暗号が必要な場合に標準化作業を不要にしています。他方、レジストリのRecommendedフィールドに暗号を指定するには、より高い基準の「Standards Action」が必要です。この高い基準は、新しい暗号スイートが相互運用性に与える影響を検討するためでもあります。
MLS cipher suites are defined independent of MLS versions, so that in principle, the same cipher suite can be used across versions. Standards work defining new versions of MLS should consider whether it is desirable for the new version to be compatible with existing cipher suites, or whether the new version should rule out some cipher suites. For example, a new version could follow the example of HTTP/2, which restricted the set of allowed TLS ciphers (see Section 9.2.2 of [RFC9113]).
MLSの暗号スイートはMLSのバージョンとは独立して定義されるため、原則として同じ暗号スイートを複数のバージョンで使えます。MLSの新しいバージョンを定める標準化作業では、新しいバージョンが既存の暗号スイートと互換性を保つことが望ましいか、一部の暗号スイートを除外すべきかを検討する必要があります。例えば、新しいバージョンで、許可するTLS暗号を制限したHTTP/2の例に倣うことができます([RFC9113]のセクション9.2.2を参照)。
Commit messages do not have an extension field because the set of proposals is extensible. As discussed in Section 12.4, Proposals with a non-default proposal type MUST NOT be included in a commit unless the proposal type is supported by all the members of the group that will process the Commit.
Proposalの集合を拡張できるため、Commitメッセージに拡張フィールドはありません。セクション12.4で説明したように、既定以外のProposal型を持つProposalは、Commitを処理するグループの全メンバーがその型をサポートしない限り、Commitに含めてはなりません (MUST NOT)。
In order to ensure that MLS provides meaningful authentication, it is important that each member is able to authenticate some identity information for each other member. Identity information is encoded in Credentials, so this property is provided by ensuring that members use compatible credential types.
MLSが意味のある認証を提供するには、各メンバーが他の各メンバーの何らかのID情報を認証できることが重要です。ID情報はCredentialに符号化されます。そのため、メンバーが互換性のあるCredential型を使うことで、この性質を実現します。
The only types of credential that may be used in a group are those that all members of the group support, as specified by the capabilities field of each LeafNode in the ratchet tree. An application can introduce new credential types by choosing an unallocated identifier from the registry in Section 17.5 and indicating support for the credential type in published LeafNodes, whether in Update proposals to existing groups or KeyPackages that are added to new groups. Once all members in a group indicate support for the credential type, members can start using LeafNodes with the new credential. Application may enforce that certain credential types always remain supported by adding a required_capabilities extension to the group's GroupContext, which would prevent any member from being added to the group that doesn't support them.
グループで使用できるCredential型は、ラチェットツリー内の各LeafNodeのcapabilitiesフィールドが示すとおり、グループの全メンバーがサポートする型に限られます。アプリケーションは、セクション17.5のレジストリから未割り当ての識別子を選び、既存グループへのUpdate提案または新しいグループに追加するKeyPackage内の公開LeafNodeで対応を示すことで、新しいCredential型を導入できます。グループ内の全メンバーがそのCredential型への対応を示せば、メンバーは新しいCredentialを使うLeafNodeを使い始められます。アプリケーションは、グループのGroupContextにrequired_capabilities拡張を追加し、特定のCredential型を常にサポートさせることもできます。この拡張により、その型をサポートしないメンバーはグループに追加できません。
In future extensions to MLS, it may be useful to allow a member to present more than one credential. For example, such credentials might present different attributes attested by different authorities. To be consistent with the general principle stated at the beginning of this section, such an extension would need to ensure that each member can authenticate some identity for each other member. For each pair of members (Alice, Bob), Alice would need to present at least one credential of a type that Bob supports.
MLSの将来の拡張では、メンバーが複数のCredentialを提示できると便利な場合があります。例えば、異なる認証機関が証明した別々の属性を、それぞれのCredentialで示せます。この節の冒頭で述べた原則に従うなら、そのような拡張でも各メンバーが他の各メンバーの何らかのIDを認証できるようにする必要があります。メンバーの各組(Alice、Bob)について、AliceはBobがサポートする型のCredentialを少なくとも1つ提示する必要があります。
This protocol includes a mechanism for negotiating extension parameters similar to the one in TLS [RFC8446]. In TLS, extension negotiation is one-to-one: The client offers extensions in its ClientHello message, and the server expresses its choices for the session with extensions in its ServerHello and EncryptedExtensions messages. In MLS, extensions appear in the following places:
このプロトコルには、TLS [RFC8446]と同様の拡張パラメーター交渉機構があります。TLSの拡張交渉は一対一です。クライアントはClientHelloメッセージで拡張を提示し、サーバーはServerHelloおよびEncryptedExtensionsメッセージ内の拡張でセッション用の選択を示します。MLSでは、拡張は次の場所に現れます。
* In KeyPackages, to describe additional information related to the client
* KeyPackage内:クライアントに関する追加情報を記述します。
* In LeafNodes, to describe additional information about the client or its participation in the group (once in the ratchet tree)
* LeafNode内:クライアントまたはグループへの参加に関する追加情報を記述します(ラチェットツリーに入った後)。
* In the GroupInfo, to tell new members of a group what parameters are being used by the group, and to provide any additional details required to join the group
* GroupInfo内:グループで使うパラメーターを新メンバーに伝え、グループ参加に必要な追加情報を提供します。
* In the GroupContext object, to ensure that all members of the group have the same view of the parameters in use
* GroupContextオブジェクト内:グループの全メンバーが使用中のパラメーターについて同じ見解を持つようにします。
In other words, an application can use GroupContext extensions to ensure that all members of the group agree on a set of parameters. Clients indicate their support for parameters in the capabilities field of their LeafNode. New members of a group are informed of the group's GroupContext extensions via the extensions field in the group_context field of the GroupInfo object. The extensions field in a GroupInfo object (outside of the group_context field) can be used to provide additional parameters to new joiners that are used to join the group.
つまり、アプリケーションはGroupContext拡張を使い、グループの全メンバーにパラメーター集合への合意を求められます。クライアントはLeafNodeのcapabilitiesフィールドで各パラメーターへの対応を示します。新メンバーには、GroupInfoオブジェクトのgroup_contextフィールド内にあるextensionsフィールドを通じて、グループのGroupContext拡張を伝えます。GroupInfoオブジェクトのgroup_contextフィールド外にあるextensionsフィールドは、グループ参加に使う追加パラメーターを新メンバーへ提供するために使えます。
This extension mechanism is designed to allow for the secure and forward-compatible negotiation of extensions. For this to work, implementations MUST correctly handle extensible fields:
この拡張機構は、安全かつ将来との互換性を保ちながら拡張を交渉できるように設計されています。そのため、実装は拡張可能なフィールドを正しく処理しなければなりません (MUST)。
* A client that posts a KeyPackage MUST support all parameters advertised in it. Otherwise, another client might fail to interoperate by selecting one of those parameters.
* KeyPackageを公開するクライアントは、そこに示したすべてのパラメーターをサポートしなければなりません (MUST)。そうでないと、別のクライアントがそのパラメーターを選択したときに相互運用できない場合があります。
* A client processing a KeyPackage object MUST ignore all unrecognized values in the capabilities field of the LeafNode and all unknown extensions in the extensions and leaf_node.extensions fields. Otherwise, it could fail to interoperate with newer clients.
* KeyPackageオブジェクトを処理するクライアントは、LeafNodeのcapabilitiesフィールド内の認識できない値と、extensionsおよびleaf_node.extensionsフィールド内の未知の拡張をすべて無視しなければなりません (MUST)。そうしないと、新しいクライアントと相互運用できない場合があります。
* A client processing a GroupInfo object MUST ignore all unrecognized extensions in the extensions field.
* GroupInfoオブジェクトを処理するクライアントは、extensionsフィールド内の認識できない拡張をすべて無視しなければなりません (MUST)。
* Any field containing a list of extensions MUST NOT have more than one extension of any given type.
* 拡張一覧を含むフィールドには、同じ型の拡張を複数含めてはなりません (MUST NOT)。
* A client adding a new member to a group MUST verify that the LeafNode for the new member is compatible with the group's extensions. The capabilities field MUST indicate support for each extension in the GroupContext.
* 新メンバーをグループに追加するクライアントは、そのメンバーのLeafNodeがグループの拡張と互換性があることを検証しなければなりません (MUST)。capabilitiesフィールドはGroupContext内の各拡張への対応を示さなければなりません (MUST)。
* A client joining a group MUST verify that it supports every extension in the GroupContext for the group. Otherwise, it MUST treat the enclosing GroupInfo message as invalid and not join the group.
* グループに参加するクライアントは、そのグループのGroupContext内のすべての拡張をサポートすることを検証しなければなりません (MUST)。サポートしていない場合は、包含するGroupInfoメッセージを無効と見なし、グループに参加してはなりません (MUST)。
Note that the latter two requirements mean that all MLS GroupContext extensions are mandatory, in the sense that an extension in use by the group MUST be supported by all members of the group.
後半の2つの要件は、使用中のGroupContext拡張をグループの全メンバーがサポートしなければならない (MUST) という意味で、すべてのMLS GroupContext拡張が必須であることを意味します。
The parameters of a group may be changed by sending a GroupContextExtensions proposal to enable additional extensions (Section 12.1.7), or by reinitializing the group (Section 11.2).
グループのパラメーターは、追加の拡張を有効にするGroupContextExtensions提案を送信する方法(セクション12.1.7)またはグループを再初期化する方法(セクション11.2)で変更できます。
As described in Section 13.4, clients are required to ignore unknown values for certain parameters. To help ensure that other clients implement this behavior, a client can follow the "Generate Random Extensions And Sustain Extensibility" or GREASE approach described in [RFC8701]. In the context of MLS, this means that a client generating a KeyPackage, LeafNode, or GroupInfo object includes random values in certain fields which would be ignored by a correctly implemented client processing the message. A client that incorrectly rejects unknown code points will fail to process such a message, providing a signal to its implementer that the client needs to be fixed.
セクション13.4で説明したように、クライアントは特定パラメーターの未知の値を無視する必要があります。他のクライアントもこの動作を実装していることを確かめるため、クライアントは[RFC8701]の「Generate Random Extensions And Sustain Extensibility」(GREASE)方式を使えます。MLSでは、KeyPackage、LeafNode、またはGroupInfoオブジェクトを生成するクライアントが、正しく実装された受信側なら無視する特定フィールドにランダム値を含めます。未知のコードポイントを誤って拒否するクライアントはメッセージを処理できず、実装者に修正の必要性を知らせます。
When generating the following fields, an MLS client SHOULD include a random selection of values chosen from these GREASE values:
次のフィールドを生成するとき、MLSクライアントは、以下のGREASE値から選んだランダムな値を含めるべきです (SHOULD)。
* LeafNode.capabilities.cipher_suites
* LeafNode.capabilities.cipher_suites
* LeafNode.capabilities.extensions
* LeafNode.capabilities.extensions
* LeafNode.capabilities.proposals
* LeafNode.capabilities.proposals
* LeafNode.capabilities.credentials
* LeafNode.capabilities.credentials
* LeafNode.extensions
* LeafNode.extensions
* KeyPackage.extensions
* KeyPackage.extensions
* GroupInfo.extensions
* GroupInfo.extensions
For the KeyPackage and GroupInfo extensions, the extension_data for GREASE extensions MAY have any contents selected by the sender, since they will be ignored by a correctly implemented receiver. For example, a sender might populate these extensions with a randomly sized amount of random data.
KeyPackageとGroupInfoの拡張では、GREASE拡張のextension_dataに送信者が選んだ任意の内容を含めてもよいです (MAY)。正しく実装された受信者はこれらを無視するためです。例えば、送信者は拡張にランダムな長さのランダムデータを設定できます。
Note that any GREASE values added to LeafNode.extensions need to be reflected in LeafNode.capabilities.extensions, since the LeafNode validation process described in Section 7.3 requires that these two fields be consistent.
LeafNode.extensionsに追加したGREASE値は、LeafNode.capabilities.extensionsにも反映する必要があります。セクション7.3で説明するLeafNode検証では、これら2つのフィールドの一貫性が求められるためです。
GREASE values MUST NOT be sent in the following fields, because an unsupported value in one these fields (including a GREASE value) will cause the enclosing message to be rejected:
次のフィールドにGREASE値を設定してはなりません (MUST NOT)。これらのフィールドに未対応の値(GREASE値を含みます)があると、包含するメッセージが拒否されるためです。
* Proposal.proposal_type
* Proposal.proposal_type
* Credential.credential_type
* Credential.credential_type
* GroupContext.extensions
* GroupContext.extensions
* GroupContextExtensions.extensions
* GroupContextExtensions.extensions
Values reserved for GREASE have been registered in the various registries in Section 17. This prevents conflict between GREASE and real future values. The following values are reserved in each registry: 0x0A0A, 0x1A1A, 0x2A2A, 0x3A3A, 0x4A4A, 0x5A5A, 0x6A6A, 0x7A7A, 0x8A8A, 0x9A9A, 0xAAAA, 0xBABA, 0xCACA, 0xDADA, and 0xEAEA. (The value 0xFAFA falls within the private use range.) These values MUST only appear in the fields listed above, and not, for example, in the proposal_type field of a Proposal. Clients MUST NOT implement any special processing rules for how to handle these values when receiving them, since this negates their utility for detecting extensibility failures.
GREASE用の値は、セクション17の各種レジストリに登録されています。これにより、GREASE値と将来実際に使う値の衝突を防ぎます。各レジストリでは、0x0A0A、0x1A1A、0x2A2A、0x3A3A、0x4A4A、0x5A5A、0x6A6A、0x7A7A、0x8A8A、0x9A9A、0xAAAA、0xBABA、0xCACA、0xDADA、0xEAEAを予約しています(0xFAFAはプライベート使用範囲内です)。これらの値は上記のフィールドにのみ現れなければなりません (MUST)。例えば、Proposalのproposal_typeフィールドには現れてはなりません。クライアントは、これらの値を受信したときの処理に特別な規則を設けてはなりません (MUST NOT)。そのような規則は、拡張性の不具合を検出するGREASEの有用性を損なうためです。
GREASE values MUST be handled using normal logic for processing unsupported values. When comparing lists of capabilities to identify mutually supported capabilities, clients MUST represent their own capabilities with a list containing only the capabilities actually supported, without any GREASE values. In other words, lists including GREASE values are only sent to other clients; representations of a client's own capabilities MUST NOT contain GREASE values.
GREASE値は、未対応の値に対する通常の処理ロジックで扱わなければなりません (MUST)。相互にサポートされる能力を特定するために能力一覧を比較する場合、クライアントは実際にサポートする能力だけを含む一覧で自身の能力を表さなければなりません (MUST)。つまり、GREASE値を含む一覧は他のクライアントへの送信に限られ、クライアント自身の能力を表す一覧にGREASE値を含めてはなりません (MUST NOT)。
Each Commit message is premised on a given starting state, indicated by the epoch field of the enclosing FramedContent. If the changes implied by a Commit message are made starting from a different state, the results will be incorrect.
各Commitメッセージは、それを含むFramedContentのepochフィールドで示される特定の開始状態を前提とします。Commitメッセージが示す変更を別の状態から適用すると、結果が誤ります。
This need for sequencing is not a problem as long as each time a group member sends a Commit message, it is based on the most current state of the group. In practice, however, there is a risk that two members will generate Commit messages simultaneously based on the same state.
グループメンバーがCommitメッセージを送信するたびに、そのCommitがグループの最新状態に基づいていれば、状態遷移を順序付ける必要は問題になりません。しかし実際には、2人のメンバーが同じ状態に基づいてCommitメッセージを同時に生成するおそれがあります。
Applications MUST have an established way to resolve conflicting Commit messages for the same epoch. They can do this either by preventing conflicting messages from occurring in the first place, or by developing rules for deciding which Commit out of several sent in an epoch will be canonical. The approach chosen MUST minimize the amount of time that forked or previous group states are kept in memory, and promptly delete them once they're no longer necessary to ensure forward secrecy.
アプリケーションは、同じエポック内の競合するCommitメッセージを解決する方法をあらかじめ確立しなければなりません (MUST)。競合メッセージを最初から発生させない方法か、エポック内で送信された複数のCommitのうち、どれを正規のCommitとするか決める規則を設ける方法があります。選んだ方法では、分岐した状態や以前のグループ状態がメモリーに残る時間を最小限に抑え、前方秘匿性のために不要になったら速やかに削除しなければなりません (MUST)。
The generation of Commit messages MUST NOT modify a client's state, since the client doesn't know at that time whether the changes implied by the Commit message will conflict with another Commit or not. Similarly, the Welcome message corresponding to a Commit MUST NOT be delivered to a new joiner until it's clear that the Commit has been accepted.
Commitメッセージの生成によってクライアントの状態を変更してはなりません (MUST NOT)。生成時点では、Commitが示す変更が別のCommitと競合するかどうか分からないためです。同様に、Commitに対応するWelcomeメッセージを、新しい参加者へ配信するのはCommitが受理されたと確定するまで待たなければなりません (MUST NOT)。
Regardless of how messages are kept in sequence, there is a risk that in a sufficiently busy group, a given member may never be able to send a Commit message because they always lose to other members. The degree to which this is a practical problem will depend on the dynamics of the application.
メッセージを順序付ける方法にかかわらず、非常に活発なグループでは、あるメンバーが他のメンバーに常に先を越され、Commitメッセージを一度も送信できないおそれがあります。これが実際に問題になるかどうかは、アプリケーションの動作状況によります。
The primary purpose of handshake messages is to provide an authenticated group key exchange to clients. In order to protect application messages sent among the members of a group, the encryption_secret provided by the key schedule is used to derive a sequence of nonces and keys for message encryption. Every epoch moves the key schedule forward, which triggers the creation of a new secret tree, as described in Section 9, along with a new set of symmetric ratchets of nonces and keys for each member.
ハンドシェイクメッセージの主な目的は、クライアントに認証付きグループ鍵交換を提供することです。グループメンバー間のアプリケーションメッセージを保護するため、キースケジュールが提供するencryption_secretから、メッセージ暗号化用のnonceと鍵の列を導出します。エポックが変わるたびにキースケジュールが進み、セクション9で説明する新しいシークレットツリーと、各メンバー用のnonceおよび鍵を生成する新しい対称ラチェットが作られます。
Each client maintains their own local copy of the key schedule for each epoch during which they are a group member. They derive new keys, nonces, and secrets as needed while deleting old ones as soon as they have been used.
各クライアントは、グループメンバーである各エポックのキースケジュールのローカルコピーを保持します。必要に応じて新しい鍵、nonce、シークレットを導出し、使い終えた古い値は直ちに削除します。
The group identifier and epoch allow a recipient to know which group secrets should be used and from which epoch_secret to start computing other secrets. The sender identifier and content type are used to identify which symmetric ratchet to use from the secret tree. The generation counter determines how far into the ratchet to iterate in order to produce the required nonce and key for encryption or decryption.
グループ識別子とエポックから、受信者は使用するグループシークレットと、他のシークレットの計算を開始するepoch_secretを特定できます。送信者識別子とコンテンツ種別から、シークレットツリー内で使う対称ラチェットを特定します。generationカウンターは、暗号化または復号に必要なnonceと鍵を得るため、ラチェットを何段階進めるかを決めます。
Application messages MAY be padded to provide some resistance against traffic analysis techniques over encrypted traffic [CLINIC] [HCJ16]. While MLS might deliver the same payload less frequently across a lot of ciphertexts than traditional web servers, it might still provide the attacker enough information to mount an attack. If Alice asks Bob "When are we going to the movie?", then the answer "Wednesday" could be leaked to an adversary solely by the ciphertext length.
アプリケーションメッセージは、暗号化トラフィックに対するトラフィック分析への耐性をある程度高めるため、パディングしてもよいです (MAY) [CLINIC] [HCJ16]。MLSでは従来のWebサーバーより多くの暗号文にわたって同じペイロードが送られる頻度は低いかもしれませんが、それでも攻撃者に攻撃に十分な情報を与える場合があります。例えば、AliceがBobに「映画に行くのはいつですか」と尋ねたとき、答えの「水曜日」は暗号文の長さだけから攻撃者に漏れる可能性があります。
The length of the padding field in PrivateMessageContent can be chosen by the sender at the time of message encryption. Senders may use padding to reduce the ability of attackers outside the group to infer the size of the encrypted content. Note, however, that the transports used to carry MLS messages may have maximum message sizes, so padding schemes SHOULD avoid increasing message size beyond any such limits that exist in a given deployment scenario.
PrivateMessageContent内のpaddingフィールドの長さは、メッセージの暗号化時に送信者が選べます。送信者はパディングを使って、グループ外の攻撃者が暗号化された内容のサイズを推測しにくくできます。ただし、MLSメッセージを運ぶトランスポートには最大メッセージサイズが設けられている場合があります。そのため、パディング方式は、対象の展開環境にある上限を超えてメッセージサイズを増やさないようにすべきです (SHOULD)。
During each epoch, senders MUST NOT encrypt more data than permitted by the security bounds of the AEAD scheme used [CFRG-AEAD-LIMITS].
各エポック中、送信者は使用中のAEAD方式の安全性限界 [CFRG-AEAD-LIMITS] で許容される量を超えるデータを暗号化してはなりません (MUST NOT)。
Note that each change to the group through a handshake message will also set a new encryption_secret. Hence this change MUST be applied before encrypting any new application message. This is required both to ensure that any users removed from the group can no longer receive messages and to (potentially) recover confidentiality and authenticity for future messages despite a past state compromise.
ハンドシェイクメッセージを通じてグループに変更を加えるたびに、新しいencryption_secretが設定されます。そのため、新しいアプリケーションメッセージを暗号化する前に変更を適用しなければなりません (MUST)。これにより、グループから削除されたユーザーが以後メッセージを受信できないようにするとともに、過去の状態が侵害されていても、将来のメッセージの機密性と真正性を回復できる可能性があります。
Since each application message contains the group identifier, the epoch, and a generation counter, a client can receive messages out of order. When messages are received out of order, the client moves the sender ratchet forward to match the received generation counter. Any unused nonce and key pairs from the ratchet are potentially stored so that they can be used to decrypt the messages that were delayed or reordered.
各アプリケーションメッセージにはグループ識別子、エポック、generationカウンターが含まれるため、クライアントにはメッセージが順不同で届くことがあります。順不同で届いた場合、クライアントは受信したgenerationカウンターに合うまで送信者ラチェットを進めます。ラチェット内の未使用のnonceと鍵の組は、遅延または順序が入れ替わったメッセージの復号に使えるよう保持する場合があります。
Applications SHOULD define a policy on how long to keep unused nonce and key pairs for a sender, and the maximum number to keep. This is in addition to ensuring that these secrets are deleted according to the deletion schedule defined in Section 9.2. Applications SHOULD also define a policy limiting the maximum number of steps that clients will move the ratchet forward in response to a new message. Messages received with a generation counter that is too much higher than the last message received would then be rejected. This avoids causing a denial-of-service attack by requiring the recipient to perform an excessive number of key derivations. For example, a malicious group member could send a message with generation = 0xffffffff at the beginning of a new epoch, forcing recipients to perform billions of key derivations unless they apply limits of the type discussed above.
アプリケーションは、送信者ごとに未使用のnonceと鍵の組を保持する期間と最大数を定めるポリシーを設けるべきです (SHOULD)。これに加えて、セクション9.2の削除スケジュールに従い、シークレットを削除する必要があります。アプリケーションは、新しいメッセージを受けたクライアントがラチェットを進める最大段階数を制限するポリシーも定めるべきです (SHOULD)。その場合、直前のメッセージよりgenerationカウンターが大幅に大きいメッセージは拒否します。こうすれば、受信者に大量の鍵導出を要求してサービス拒否攻撃を起こすことを防げます。例えば、悪意あるグループメンバーは新しいエポックの開始時にgeneration = 0xffffffffのメッセージを送り、上記の上限がなければ、受信者に数十億回の鍵導出を強いることができます。
The security goals of MLS are described in [MLS-ARCH]. We describe here how the protocol achieves its goals at a high level, though a complete security analysis is outside of the scope of this document. The Security Considerations section of [MLS-ARCH] provides some citations to detailed security analyses.
MLSのセキュリティ目標は[MLS-ARCH]で説明されています。ここでは、プロトコルがその目標をどのように達成するかを高レベルで説明しますが、完全なセキュリティ分析はこの文書の範囲外です。[MLS-ARCH]のセキュリティに関する考慮事項セクションには、詳細なセキュリティ分析への参照がいくつか提供されています。
Because MLS messages are protected at the message level, the confidentiality and integrity of the group state do not depend on those messages being protected in transit. However, an attacker who can observe those messages in transit will be able to learn about the group state, including potentially the group membership (see Section 16.4.3 below). Such an attacker might also be able to mount denial-of-service attacks on the group or exclude new members by selectively removing messages in transit. In order to prevent this form of attack, it is RECOMMENDED that all MLS messages be carried over a secure transport such as TLS [RFC8446] or QUIC [RFC9000].
Group secrets are partly derived from the output of a ratchet tree. Ratchet trees work by assigning each member of the group to a leaf in the tree and maintaining the following property: the private key of a node in the tree is known only to members of the group that are assigned a leaf in the node's subtree. This is called the _tree invariant_, and it makes it possible to encrypt to all group members except one, with a number of ciphertexts that is logarithmic in the number of group members.
グループシークレットの一部は、ラチェットツリーの出力から導出されます。ラチェットツリーでは、グループの各メンバーをツリーの葉に割り当て、次の性質を維持します。すなわち、ツリー内のノードの秘密鍵を知るのは、そのノードの部分木に葉が割り当てられたグループメンバーだけです。これを「ツリー不変条件」と呼びます。この条件により、グループメンバーのうち1人を除く全員に、グループメンバー数の対数に比例する数の暗号文で効率的に暗号化できます。
The ability to efficiently encrypt to all members except one allows members to be securely removed from a group. It also allows a member to rotate their key pair such that the old private key can no longer be used to decrypt new messages.
1人を除く全メンバーへ効率よく暗号化できるため、メンバーをグループから安全に削除できます。また、メンバーが鍵ペアを更新すれば、古い秘密鍵で新しいメッセージを復号できなくなります。
The PrivateMessage framing encrypts "sender data" that identifies which group member sent an encrypted message, as described in Section 6.3.2. As with the QUIC header protection scheme [RFC9001], Section 5.4, this scheme is a variant of the HN1 construction analyzed in [NAN]. A sample of the ciphertext is combined with a sender_data_secret to derive a key and nonce that are used for AEAD encryption of the sender data.
PrivateMessageのフレーミングでは、暗号化メッセージを送信したグループメンバーを示す「送信者データ」を暗号化します(セクション6.3.2を参照)。QUICヘッダー保護方式 [RFC9001] のセクション5.4と同様、この方式は[NAN]で分析されたHN1構成の変種です。暗号文のサンプルとsender_data_secretを組み合わせて、送信者データをAEAD暗号化する鍵とnonceを導出します。
(key, nonce) = PRF(sender_data_secret, sample)
encrypted_sender_data =
AEAD.Seal(key, nonce, sender_data_aad, sender_data)
The only differences between this construction and HN1 as described in [NAN] are that it (1) uses authenticated encryption instead of unauthenticated encryption and (2) protects information used to derive a nonce instead of the nonce itself.
この構成と[NAN]で説明するHN1との違いは2点だけです。(1) 認証なし暗号化の代わりに認証付き暗号化を使うこと、(2) nonce自体の代わりにnonceの導出に使う情報を保護することです。
Since the sender_data_secret is distinct from the content encryption key, it follows that the sender data encryption scheme achieves AE2 security as defined in [NAN], and therefore guarantees the confidentiality of the sender data.
sender_data_secretはコンテンツ暗号化鍵とは異なるため、送信者データの暗号化方式は[NAN]で定義するAE2安全性を満たし、送信者データの機密性を保証します。
Use of the same sender_data_secret and ciphertext sample more than once risks compromising sender data protection by reusing an AEAD (key, nonce) pair. For example, in many AEAD schemes, reusing a key and nonce reveals the exclusive OR of the two plaintexts. Assuming the ciphertext output of the AEAD algorithm is indistinguishable from random data (i.e., the AEAD is AE1-secure in the phrasing of [NAN]), the odds of two ciphertext samples being identical is roughly 2^(-L/2), i.e., the birthday bound.
同じsender_data_secretと暗号文サンプルを複数回使うと、AEADで鍵とnonceの組を再利用することになり、送信者データの保護を損なうおそれがあります。例えば、多くのAEAD方式では鍵とnonceを再利用すると、2つの平文の排他的論理和が明らかになります。AEADアルゴリズムの暗号文出力がランダムデータと見分けられない([NAN]の表現でAEADがAE1安全である)と仮定すると、2つの暗号文サンプルが一致する確率は約2^(-L/2)、すなわち誕生日限界です。
The AEAD algorithms for cipher suites defined in this document all provide this property. The size of the sample depends on the cipher suite's hash function, but in all cases, the probability of collision is no more than 2^-128. Any future cipher suite MUST use an AE1-secure AEAD algorithm.
本書で定義する暗号スイートのAEADアルゴリズムはすべてこの性質を備えています。サンプル長は暗号スイートのハッシュ関数によって異なりますが、衝突確率はいずれも2^-128以下です。将来の暗号スイートはAE1安全なAEADアルゴリズムを使わなければなりません (MUST)。
MLS does not provide confidentiality protection to some messages and fields within messages:
MLSは、一部のメッセージやメッセージ内のフィールドに機密保護を提供しません。
* KeyPackage messages
* KeyPackageメッセージ。
* GroupInfo messages
* GroupInfoメッセージ。
* The unencrypted portion of a Welcome message
* Welcomeメッセージの暗号化されていない部分。
* Any Proposal or Commit messages sent as PublicMessage messages
* PublicMessageとして送信されるProposalメッセージまたはCommitメッセージ。
* The unencrypted header fields in PrivateMessage messages
* PrivateMessage内の暗号化されていないヘッダーフィールド。
* The lengths of encrypted Welcome and PrivateMessage messages
* 暗号化されたWelcomeメッセージとPrivateMessageの長さ。
The only mechanism MLS provides for confidentially distributing a group's ratchet tree to new members is to send it in a Welcome message as a ratchet_tree extension. If an application distributes the tree in some other way, its security will depend on that application mechanism.
MLSが新メンバーへグループのラチェットツリーを機密に配布する唯一の方法は、ratchet_tree拡張としてWelcomeメッセージ内に含めることです。アプリケーションが別の方法でツリーを配布する場合、その安全性はアプリケーション側の方式に依存します。
A party observing these fields might be able to infer certain properties of the group:
これらのフィールドを観察する当事者は、グループの次のような性質を推測できる場合があります。
* Group ID
* グループID
* Current epoch and frequency of epoch changes
* 現在のエポックとエポック変更の頻度
* Frequency of messages within an epoch
* エポック内のメッセージの頻度
* Group extensions
* グループ拡張。
* Group membership
* グループメンバーシップ
The amount of metadata exposed to parties outside the group, and thus the ability of these parties to infer the group's properties, depends on several aspects of the DS design, such as:
グループ外に公開されるメタデータの量、ひいてはグループ外の当事者がグループの性質を推測できる範囲は、例えば次のようなDelivery Service(DS)の設計要素に左右されます。
* How KeyPackages are distributed
* KeyPackagesの配布方法
* How the ratchet tree is distributed
* ラチェットツリーの配布方法。
* How prospective external joiners get a GroupInfo object for the group
* 見込みのある外部参加者がグループのGroupInfoオブジェクトを取得する方法
* Whether Proposal and Commit messages are sent as PublicMessage or PrivateMessage
* ProposalメッセージとCommitメッセージをPublicMessageまたはPrivateMessageのどちらで送信するか。
In the remainder of this section, we note the ways that the above properties of the group are reflected in unprotected group messages, as a guide to understanding how they might be exposed or protected in a given application.
この節の残りでは、上記のグループの性質が保護されていないグループメッセージにどう現れるかを示します。個々のアプリケーションで何が公開または保護されるかを理解するための指針です。
MLS provides no mechanism to protect the group ID and epoch of a message from the DS, so the group ID and the frequency of messages and epoch changes are not protected against inspection by the DS. However, any modifications to these will cause decryption failure.
MLSには、メッセージのグループIDとエポックをDSから秘匿する仕組みがありません。そのため、グループID、メッセージ頻度、エポック変更の頻度はDSによる観察から保護されません。ただし、これらを改変すると復号に失敗します。
A group's extensions are first set by the group's creator and then updated by GroupContextExtensions proposals. A GroupContextExtensions proposal sent as a PublicMessage leaks the group's extensions.
グループのextensionsは、まず作成者が設定し、その後GroupContextExtensions提案で更新します。GroupContextExtensions提案をPublicMessageとして送信すると、グループのextensionsが漏えいします。
A new member learns the group's extensions via a GroupInfo object. When the new member joins via a Welcome message, the Welcome message's encryption protects the GroupInfo message. When the new member joins via an external join, they must be provided with a GroupInfo object. Protection of this GroupInfo object is up to the application -- if it is transmitted over a channel that is not confidential to the group and the new joiner, then it will leak the group's extensions.
新メンバーはGroupInfoオブジェクトからグループのextensionsを知ります。Welcomeメッセージで参加する場合、その暗号化によってGroupInfoメッセージが保護されます。external joinでは、新メンバーにGroupInfoオブジェクトを提供する必要があります。このGroupInfoオブジェクトを保護する方法はアプリケーション次第です。グループと新メンバーの間で機密性が保たれないチャネルを通じて送信すると、グループのextensionsが漏えいします。
The group's membership is represented directly by its ratchet tree, since each member's LeafNode contains members' cryptographic keys, a credential that contains information about the member's identity, and possibly other identifiers. Applications that expose the group's ratchet tree outside the group also leak the group's membership.
グループのメンバー構成はラチェットツリーに直接表されます。各メンバーのLeafNodeには暗号鍵、メンバーのID情報を含むCredential、場合によっては他の識別子が含まれるためです。グループ外にラチェットツリーを公開するアプリケーションでは、メンバー構成も漏えいします。
Changes to the group's membership are made by means of Add and Remove proposals. If these proposals are sent as PublicMessage, then information will be leaked about the corresponding changes to the group's membership. A party that sees all of these changes can reconstruct the group membership.
グループのメンバー構成はAdd提案とRemove提案で変更します。これらの提案をPublicMessageとして送信すると、対応するメンバー構成の変更が漏えいします。すべての変更を観察できる当事者は、グループのメンバー構成を再構成できます。
Welcome messages contain a hash of each KeyPackage for which the Welcome message is encrypted. If a party has access to a pool of KeyPackages and observes a Welcome message, then they can identify the KeyPackage representing the new member. If the party can also associate the Welcome with a group, then the party can infer that the identified new member was added to that group.
Welcomeメッセージには、そのWelcomeを暗号化する対象となった各KeyPackageのハッシュが含まれます。KeyPackageの集合にアクセスできる当事者がWelcomeメッセージを観察すれば、新メンバーに対応するKeyPackageを特定できます。Welcomeを特定のグループと結び付けられる場合、その新メンバーがグループに追加されたと推測できます。
Note that these information leaks reveal the group's membership only to the degree that membership is revealed by the contents of a member's LeafNode in the ratchet tree. In some cases, this may be quite direct, e.g., due to credentials attesting to identifiers such as email addresses. An application could construct a member's leaf node to be less identifying, e.g., by using a pseudonymous credential and frequently rotating encryption and signature keys.
こうした情報漏えいによって明らかになるメンバー構成は、ラチェットツリー内の各メンバーのLeafNodeの内容から分かる範囲に限られます。例えば、メールアドレスなどの識別子を証明するCredentialがあれば、メンバーを直接特定できる場合があります。アプリケーションは、仮名Credentialを使い、暗号鍵と署名鍵を頻繁に更新するなどして、メンバーのLeafNodeから個人を特定しにくくできます。
The first form of authentication we provide is that group members can verify a message originated from one of the members of the group. For encrypted messages, this is guaranteed because messages are encrypted with an AEAD under a key derived from the group secrets. For plaintext messages, this is guaranteed by the use of a membership_tag, which constitutes a MAC over the message, under a key derived from the group secrets.
最初の認証形式では、グループメンバーはメッセージの送信元がグループ内のメンバーであることを検証できます。暗号化メッセージでは、グループシークレットから導出した鍵を使ってAEADで暗号化するため、これが保証されます。平文メッセージでは、グループシークレットから導出した鍵でメッセージのMACを計算するmembership_tagにより保証されます。
The second form of authentication is that group members can verify a message originated from a particular member of the group. This is guaranteed by a digital signature on each message from the sender's signature key.
2つ目の認証形式では、グループメンバーはメッセージが特定のメンバーから送信されたことを検証できます。各メッセージに送信者の署名鍵でデジタル署名することで保証されます。
The signature keys held by group members are critical to the security of MLS against active attacks. If a member's signature key is compromised, then an attacker can create LeafNodes and KeyPackages impersonating the member; depending on the application, this can then allow the attacker to join the group with the compromised member's identity. For example, if a group has enabled external parties to join via external commits, then an attacker that has compromised a member's signature key could use an external Commit to insert themselves into the group -- even using a "resync"-style external Commit to replace the compromised member in the group.
グループメンバーの署名鍵は、能動的な攻撃に対するMLSの安全性に不可欠です。メンバーの署名鍵が侵害されると、攻撃者はそのメンバーになりすましたLeafNodeやKeyPackageを作成できます。アプリケーションによっては、侵害されたメンバーのIDを使って攻撃者がグループに参加できる場合があります。例えば、external Commitによる参加を許可するグループでは、メンバーの署名鍵を侵害した攻撃者がexternal Commitで自分自身をグループへ追加できます。さらに、「resync」形式のexternal Commitを使えば、侵害されたメンバーをグループ内で置き換えられます。
Applications can mitigate the risks of signature key compromise using pre-shared keys. If a group requires joiners to know a PSK in addition to authenticating with a credential, then in order to mount an impersonation attack, the attacker would need to compromise the relevant PSK as well as the victim's signature key. The cost of this mitigation is that the application needs some external arrangement that ensures that the legitimate members of the group have the required PSKs.
アプリケーションは事前共有鍵(PSK)を使って、署名鍵の侵害によるリスクを軽減できます。参加者にCredentialでの認証に加えてPSKの知識も要求するグループでは、なりすまし攻撃を行うために、攻撃者は被害者の署名鍵と対応するPSKの両方を侵害する必要があります。この対策には、正規メンバーが必要なPSKを確実に持つようにする外部の仕組みが必要です。
Forward secrecy and post-compromise security are important security notions for long-lived MLS groups. Forward secrecy means that messages sent at a certain point in time are secure in the face of later compromise of a group member. Post-compromise security means that messages are secure even if a group member was compromised at some point in the past.
前方秘匿性と侵害後セキュリティは、長期間存続するMLSグループにとって重要な安全性の概念です。前方秘匿性とは、ある時点で送信したメッセージが、その後グループメンバーが侵害されても安全であることです。侵害後セキュリティとは、過去にグループメンバーが侵害された場合でも、その後のメッセージが安全であることです。
Compromise
|
|
| V |
------------------|---------|------------------------->
| | Time
<-----------------| |---------------->
Forward Secrecy | | Post-Compromise
| | Security
Figure 29: Forward Secrecy and Post-Compromise Security
図29:前方秘匿性と侵害後セキュリティ
Post-compromise security is provided between epochs by members regularly updating their leaf key in the ratchet tree. Updating their leaf key prevents group secrets from continuing to be encrypted to public keys whose private keys had previously been compromised. Note that sending an Update proposal does not achieve PCS until another member includes it in a Commit. Members can achieve immediate PCS by sending their own Commit and populating the path field, as described in Section 12.4. To be clear, in all these cases, the PCS guarantees come into effect when the members of the group process the relevant Commit, not when the sender creates it.
エポック間の侵害後セキュリティは、メンバーがラチェットツリー内の自身の葉鍵を定期的に更新することで得られます。葉鍵を更新すれば、秘密鍵が過去に侵害された公開鍵に対してグループシークレットが暗号化され続けることを防げます。Update提案を送信しただけでは、別のメンバーがそれをCommitに含めるまで侵害後セキュリティ(PCS)は得られません。セクション12.4に従って自身のCommitを送信しpathフィールドを設定すれば、メンバーは直ちにPCSを得られます。いずれの場合も、PCSの保証が有効になるのは送信者がCommitを作成した時点ではなく、グループメンバーが該当するCommitを処理した時点です。
Forward secrecy between epochs is provided by deleting private keys from past versions of the ratchet tree, as this prevents old group secrets from being re-derived. Forward secrecy _within_ an epoch is provided by deleting message encryption keys once they've been used to encrypt or decrypt a message. Note that group secrets and message encryption keys are shared by the group. There is thus a risk to forward secrecy as long as any member has not deleted these keys. This is a particular risk if a member is offline for a long period of time. Applications SHOULD have mechanisms for evicting group members that are offline for too long (i.e., have not changed their key within some period).
エポック間の前方秘匿性は、ラチェットツリーの過去の状態にある秘密鍵を削除することで得られます。これにより古いグループシークレットを再導出できなくなります。エポック内の前方秘匿性は、メッセージの暗号化または復号に使ったメッセージ暗号鍵を削除することで得られます。グループシークレットとメッセージ暗号鍵はグループ内で共有されるため、メンバーの誰かが鍵を削除していない間は前方秘匿性が危険にさらされます。メンバーが長期間オフラインの場合は特に問題です。アプリケーションは、長期間オフラインのメンバー(一定期間鍵を更新していないメンバー)をグループから除外する仕組みを設けるべきです (SHOULD)。
New groups are also at risk of using previously compromised keys (as with post-compromise security) if a member is added to a new group via an old KeyPackage whose corresponding private key has been compromised. This risk can be mitigated by having clients regularly generate new KeyPackages and upload them to the Delivery Service. This way, the key material used to add a member to a new group is more likely to be fresh and less likely to be compromised.
新しいグループにも、すでに侵害された鍵を使うリスクがあります。例えば、対応する秘密鍵が侵害された古いKeyPackageでメンバーを追加する場合です。このリスクは、クライアントが新しいKeyPackageを定期的に生成してDelivery Serviceへアップロードすることで軽減できます。そうすれば、新グループへのメンバー追加に使う鍵素材が新しく、侵害されている可能性も低くなります。
The encryption and signature keys stored in the encryption_key and signature_key fields of ratchet tree nodes MUST be distinct from one another. If two members' leaf nodes have the same signature key, for example, then the data origin authentication properties afforded by signatures within the group are degraded.
ラチェットツリーのノードにあるencryption_keyフィールドとsignature_keyフィールドの鍵は、すべて互いに異なっていなければなりません (MUST)。例えば、2人のメンバーの葉ノードが同じ署名鍵を持つと、グループ内の署名によるデータ送信元認証が弱まります。
Uniqueness of keys in leaf nodes is assured by explicitly checking each leaf node as it is added to the tree, whether in an Add proposal, in an Update proposal, or in the path field of a Commit. Details can be found in Sections 7.3, 12.2, and 12.4.2. Uniqueness of encryption keys in parent nodes is assured by checking that the keys in an UpdatePath are not found elsewhere in the tree (see Section 12.4.2).
葉ノードの鍵の一意性は、Add提案、Update提案、またはCommitのpathフィールドでツリーに追加するとき、各葉ノードを明示的に検査することで保証します。詳細はセクション7.3、12.2、12.4.2を参照してください。親ノードの暗号鍵の一意性は、UpdatePath内の鍵がツリーの他の場所に存在しないことを検査して保証します(セクション12.4.2を参照)。
KeyPackages are intended to be used only once. That is, once a KeyPackage has been used to introduce the corresponding client to a group, it SHOULD be deleted from the KeyPackage publication system. Reuse of KeyPackages can lead to replay attacks.
KeyPackageは1回だけ使用することを意図しています。KeyPackageを使って対応するクライアントをグループに追加した後は、そのKeyPackageをKeyPackage公開システムから削除すべきです (SHOULD)。KeyPackageの再利用はリプレイ攻撃につながる可能性があります。
An application MAY allow for reuse of a "last resort" KeyPackage in order to prevent denial-of-service attacks. Since a KeyPackage is needed to add a client to a new group, an attacker could prevent a client from being added to new groups by exhausting all available KeyPackages. To prevent such a denial-of-service attack, the KeyPackage publication system SHOULD rate-limit KeyPackage requests, especially if not authenticated.
アプリケーションは、サービス拒否攻撃を防ぐため、「最後の手段」として使うKeyPackageの再利用を許可してもよいです (MAY)。クライアントを新しいグループに追加するにはKeyPackageが必要です。そのため攻撃者は、利用可能なKeyPackageをすべて使い切らせて、クライアントが新しいグループに追加されるのを妨げられます。このサービス拒否攻撃を防ぐため、KeyPackage公開システムは、特に未認証の要求について、KeyPackage要求をレート制限すべきです (SHOULD)。
MLS is designed to protect the confidentiality and integrity of the group data even in the face of a compromised DS. However, a compromised DS can still mount some attacks. While it cannot forge messages, it can selectively delay or remove them. In some cases, this can be observed by detecting gaps in the per-sender generation counter, though it may not always be possible to distinguish an attack from message loss. In addition, the DS can permanently block messages to and from a group member. This will not always be detectable by other members. If an application uses the DS to resolve conflicts between simultaneous Commits (see Section 14), it is also possible for the DS to influence which Commit is applied, even to the point of preventing a member from ever having its Commits applied.
MLSは、Delivery Service(DS)が侵害されても、グループデータの機密性と完全性を保護するよう設計されています。ただし、侵害されたDSにも一部の攻撃は可能です。メッセージを偽造することはできませんが、選択的に遅延または削除できます。送信者ごとのgenerationカウンターの欠落を検出すれば攻撃に気付く場合がありますが、攻撃とメッセージ損失を常に区別できるとは限りません。またDSは、グループメンバーとのメッセージ送受信を恒久的に遮断できます。他のメンバーが常に検出できるとは限りません。アプリケーションが同時Commitの競合解決にDSを使う場合(セクション14を参照)、DSはどのCommitを適用するかにも影響でき、あるメンバーのCommitが一度も適用されないようにすることさえできます。
When put together, these abilities potentially allow a DS to collude with an attacker who has compromised a member's state to defeat PCS by suppressing the valid Update and Commit messages from the member that would lock out the attacker and update the member's leaf to a new, uncompromised state. Aside from the SenderData.generation value, MLS leaves loss detection up to the application.
これらの能力を組み合わせると、DSがメンバーの状態を侵害した攻撃者と共謀し、PCSを破る可能性があります。攻撃者を締め出し、そのメンバーの葉を侵害されていない新しい状態へ更新する有効なUpdateメッセージとCommitメッセージをDSが抑止するためです。SenderData.generation値を除き、メッセージ損失の検出はアプリケーションに委ねられています。
Authentication Service compromise is much more serious than compromise of the Delivery Service. A compromised AS can assert a binding for a signature key and identity pair of its choice, thus allowing impersonation of a given user. This ability is sufficient to allow the AS to join new groups as if it were that user. Depending on the application architecture, it may also be sufficient to allow the compromised AS to join the group as an existing user, for instance, as if it were a new device associated with the same user. If the application uses a transparency mechanism such as CONIKS [CONIKS] or Key Transparency [KT], then it may be possible for end users to detect this kind of misbehavior by the AS. It is also possible to construct schemes in which the various clients owned by a user vouch for each other, e.g., by signing each others' keys.
Authentication Service(AS)の侵害はDelivery Serviceの侵害よりはるかに深刻です。侵害されたASは、自ら選んだ署名鍵とIDの組み合わせに結び付きを設定できるため、特定ユーザーになりすませます。この能力だけで、ASはそのユーザーになりすまして新しいグループに参加できます。アプリケーションの構成によっては、侵害されたASが既存ユーザーとしてグループに参加することも可能です。例えば、同じユーザーに紐付く新しいデバイスのように参加できます。アプリケーションがCONIKS [CONIKS]やKey Transparency [KT]などの透明性機構を使えば、エンドユーザーがこのようなASの不正を検出できる場合があります。また、あるユーザーが所有する複数のクライアントが互いを保証する仕組みも構築できます。例えば、互いの鍵に署名する方法があります。
The DS and AS may also apply additional policies to MLS operations to obtain additional security properties. For example, MLS enables any participant to add or remove members of a group; a DS could enforce a policy that only certain members are allowed to perform these operations. MLS authenticates all members of a group; a DS could help ensure that only clients with certain types of credentials are admitted. MLS provides no inherent protection against denial of service; a DS could also enforce rate limits in order to mitigate these risks.
DSとASは、追加の安全性を得るためにMLSの処理へポリシーを追加適用する場合もあります。例えばMLSでは、参加者がグループメンバーを追加または削除できますが、DSは特定のメンバーだけにこれらの操作を許すポリシーを適用できます。MLSはグループメンバー全員を認証しますが、DSは特定の種類の資格情報を持つクライアントだけが参加できるよう支援できます。MLS自体にサービス拒否への保護はありませんが、DSはリスクを軽減するレート制限も適用できます。
It is possible for a malicious member of a group to "fragment" the group by crafting an invalid UpdatePath. Recall that an UpdatePath encrypts a sequence of path secrets to different subtrees of the group's ratchet trees. These path secrets should be derived in a sequence as described in Section 7.4, but the UpdatePath syntax allows the sender to encrypt arbitrary, unrelated secrets. The syntax also does not guarantee that the encrypted path secret for a given node corresponds to the public key provided for that node.
グループの悪意あるメンバーは、無効なUpdatePathを作成してグループを「分断」できます。UpdatePathは、グループのラチェットツリー内の異なる部分木に向けて一連のパスシークレットを暗号化します。これらのパスシークレットはセクション7.4に従って順に導出すべきですが、UpdatePathの構文では送信者が任意の無関係なシークレットを暗号化できます。また、この構文は、特定のノード宛てに暗号化したパスシークレットが、そのノードに指定した公開鍵に対応することも保証しません。
Both of these types of corruption will cause processing of a Commit to fail for some members of the group. If the public key for a node does not match the path secret, then the members that decrypt that path secret will reject the Commit based on this mismatch. If the path secret sequence is incorrect at some point, then members that can decrypt nodes before that point will compute a different public key for the mismatched node than the one in the UpdatePath, which also causes the Commit to fail. Applications SHOULD provide mechanisms for failed commits to be reported, so that group members who were not able to recognize the error themselves can reinitialize the group if necessary.
この2種類の不正は、グループの一部のメンバーによるCommit処理を失敗させます。ノードの公開鍵がパスシークレットに対応しない場合、そのシークレットを復号するメンバーは不一致を理由にCommitを拒否します。パスシークレットの列が途中で誤っている場合、その位置より前のノードを復号できるメンバーは、UpdatePath内の値とは異なる公開鍵を該当ノードについて計算するため、Commitの処理に失敗します。アプリケーションは、失敗したCommitを報告する仕組みを設けるべきです (SHOULD)。そうすれば、自力でエラーを認識できなかったメンバーも必要に応じてグループを再初期化できます。
Even with such an error reporting mechanism in place, however, it is still possible for members to get locked out of the group by a malformed Commit. Since malformed Commits can only be recognized by certain members of the group, in an asynchronous application, it may be the case that all members that could detect a fault in a Commit are offline. In such a case, the Commit will be accepted by the group, and the resulting state will possibly be used as the basis for further Commits. When the affected members come back online, they will reject the first Commit, and thus be unable to catch up with the group. These members will need to either add themselves back with an external Commit or reinitialize the group from scratch.
このようなエラー報告の仕組みがあっても、不正なCommitによってメンバーがグループから締め出される可能性は残ります。不正なCommitを検出できるのは特定のメンバーだけなので、非同期アプリケーションでは、Commitの不具合を検出できるメンバー全員がオフラインの場合があります。その場合、グループはCommitを受け入れ、その状態を後続Commitの基礎に使う可能性があります。影響を受けたメンバーがオンラインに戻ると最初のCommitを拒否するため、グループに追いつけません。これらのメンバーはexternal Commitで自分を再追加するか、グループを最初から再初期化する必要があります。
Applications can address this risk by requiring certain members of the group to acknowledge successful processing of a Commit before the group regards the Commit as accepted. The minimum set of acknowledgements necessary to verify that a Commit is well-formed comprises an acknowledgement from one member per node in the UpdatePath, that is, one member from each subtree rooted in the copath node corresponding to the node in the UpdatePath. MLS does not provide a built-in mechanism for such acknowledgements, but they can be added at the application layer.
アプリケーションは、グループがCommitを受理する前に、特定メンバーからCommitの処理成功を確認することで、このリスクに対処できます。Commitが正しい形式であることを検証するのに最低限必要な確認応答は、UpdatePath内のノードごとに1人のメンバーから得ます。すなわち、UpdatePath内の各ノードに対応するコパスノードを根とする各部分木から1人ずつ確認応答を得ます。MLSにはこの確認応答の仕組みが組み込まれていませんが、アプリケーション層で追加できます。
IANA has created the following registries:
IANAは次のレジストリを作成しました。
* MLS Cipher Suites (Section 17.1)
* MLS暗号スイート(セクション17.1)
* MLS Wire Formats (Section 17.2)
* MLSワイヤーフォーマット(セクション17.2)
* MLS Extension Types (Section 17.3)
* MLS拡張タイプ(セクション17.3)
* MLS Proposal Types (Section 17.4)
* MLS Proposal型(セクション17.4)。
* MLS Credential Types (Section 17.5)
* MLS Credential型(セクション17.5)。
* MLS Signature Labels (Section 17.6)
* MLS署名ラベル(セクション17.6)。
* MLS Public Key Encryption Labels (Section 17.7)
* MLS公開鍵暗号化ラベル(セクション17.7)。
* MLS Exporter Labels (Section 17.8)
* MLSエクスポーターラベル(セクション17.8)。
All of these registries are under the "Messaging Layer Security" group registry heading, and assignments are made via the Specification Required policy [RFC8126]. See Section 17.9 for additional information about the MLS Designated Experts (DEs).
これらのレジストリはすべて「Messaging Layer Security」グループのレジストリ一覧に属し、[RFC8126]のSpecification Requiredポリシーで割り当てます。MLS指定専門家(DE)についてはセクション17.9を参照してください。
A cipher suite is a combination of a protocol version and the set of cryptographic algorithms that should be used.
暗号スイートは、プロトコルバージョンと使用する暗号アルゴリズムの集合を組み合わせたものです。
Cipher suite names follow the naming convention:
暗号スイート名は次の命名規則に従います。
CipherSuite MLS_LVL_KEM_AEAD_HASH_SIG = VALUE;
Where VALUE is represented as a 16-bit integer:
ここでVALUEは16ビット整数で表します。
uint16 CipherSuite;
+===========+==================================+
| Component | Contents |
+===========+==================================+
| LVL | The security level (in bits) |
+-----------+----------------------------------+
| KEM | The KEM algorithm used for HPKE |
| | in ratchet tree operations |
+-----------+----------------------------------+
| AEAD | The AEAD algorithm used for HPKE |
| | and message protection |
+-----------+----------------------------------+
| HASH | The hash algorithm used for HPKE |
| | and the MLS transcript hash |
+-----------+----------------------------------+
| SIG | The signature algorithm used for |
| | message authentication |
+-----------+----------------------------------+
Table 5
The columns in the registry are as follows:
レジストリの各列は次のとおりです。
* Value: The numeric value of the cipher suite
* Value:暗号スイートの数値。
* Name: The name of the cipher suite
* Name:暗号スイート名。
* Recommended: Whether support for this cipher suite is recommended by the IETF. Valid values are "Y", "N", and "D", as described below. The default value of the "Recommended" column is "N". Setting the Recommended item to "Y" or "D", or changing an item whose current value is "Y" or "D", requires Standards Action [RFC8126].
* Recommended:IETFがこの暗号スイートのサポートを推奨するかどうか。有効な値は、以下に説明するY、N、Dです。「Recommended」列の既定値はNです。Recommended項目をYまたはDに設定する場合、または現在YまたはDの項目を変更する場合は、Standards Action [RFC8126] が必要です。
- Y: Indicates that the IETF has consensus that the item is RECOMMENDED. This only means that the associated mechanism is fit for the purpose for which it was defined. Careful reading of the documentation for the mechanism is necessary to understand the applicability of that mechanism. The IETF could recommend mechanisms that have limited applicability, but it will provide applicability statements that describe any limitations of the mechanism or necessary constraints on its use.
- Y:この項目を推奨する (RECOMMENDED) というIETFの合意があることを示します。これは、対応する方式が定義された目的に適しているという意味に限られます。その方式をどこで適用できるか理解するには、方式の文書を注意深く読むことが大切です。IETFは適用可能性が限られた方式も推奨できますが、方式の制約や使用上必要な条件を説明する適用性の記述を提供します。
- N: Indicates that the item has not been evaluated by the IETF and that the IETF has made no statement about the suitability of the associated mechanism. This does not necessarily mean that the mechanism is flawed, only that no consensus exists. The IETF might have consensus to leave an item marked as "N" on the basis of it having limited applicability or usage constraints.
- N:この項目をIETFが評価しておらず、対応する方式の適切性についてIETFが表明していないことを示します。方式に欠陥があるという意味ではなく、合意がないことを示します。適用範囲が限られる場合や使用上の制約がある場合、IETFは項目をNのままにすることに合意している場合があります。
- D: Indicates that the item is discouraged and SHOULD NOT or MUST NOT be used. This marking could be used to identify mechanisms that might result in problems if they are used, such as a weak cryptographic algorithm or a mechanism that might cause interoperability problems in deployment.
- D:この項目が非推奨であり、使うべきではない (SHOULD NOT) または使ってはならない (MUST NOT) ことを示します。この表示は、弱い暗号アルゴリズムや、展開時に相互運用性の問題を引き起こす方式など、使用すると問題になり得る方式を示すために使えます。
* Reference: The document where this cipher suite is defined
* Reference:この暗号スイートを定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+========+===================================================+=+====+
| Value |Name |R|Ref |
+========+===================================================+=+====+
| 0x0000 |RESERVED |-|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0001 |MLS_128_DHKEMX25519_AES128GCM_SHA256_Ed25519 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0002 |MLS_128_DHKEMP256_AES128GCM_SHA256_P256 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0003 |MLS_128_DHKEMX25519_CHACHA20POLY1305_SHA256_Ed25519|Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0004 |MLS_256_DHKEMX448_AES256GCM_SHA512_Ed448 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0005 |MLS_256_DHKEMP521_AES256GCM_SHA512_P521 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0006 |MLS_256_DHKEMX448_CHACHA20POLY1305_SHA512_Ed448 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0007 |MLS_256_DHKEMP384_AES256GCM_SHA384_P384 |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x0A0A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x1A1A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x2A2A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x3A3A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x4A4A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x5A5A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x6A6A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x7A7A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x8A8A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0x9A9A |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xAAAA |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xBABA |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xCACA |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xDADA |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xEAEA |GREASE |Y|RFC |
| | | |9420|
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
| 0xF000 |Reserved for Private Use |-|RFC |
| - | | |9420|
| 0xFFFF | | | |
+--------+---------------------------------------------------+-+----+
Table 6: MLS Extension Types Registry
表6:MLS拡張型レジストリ
+======+======+========+========+========+========================+
|Value |KEM | KDF | AEAD | Hash | Signature |
+======+======+========+========+========+========================+
|0x0001|0x0020| 0x0001 | 0x0001 | SHA256 | ed25519 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0002|0x0010| 0x0001 | 0x0001 | SHA256 | ecdsa_secp256r1_sha256 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0003|0x0020| 0x0001 | 0x0003 | SHA256 | ed25519 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0004|0x0021| 0x0003 | 0x0002 | SHA512 | ed448 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0005|0x0012| 0x0003 | 0x0002 | SHA512 | ecdsa_secp521r1_sha512 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0006|0x0021| 0x0003 | 0x0003 | SHA512 | ed448 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
|0x0007|0x0011| 0x0002 | 0x0002 | SHA384 | ecdsa_secp384r1_sha384 |
+------+------+--------+--------+--------+------------------------+
Table 7
The hash used for the MLS transcript hash is the one referenced in the cipher suite name. In the cipher suites defined above, "SHA256", "SHA384", and "SHA512" refer, respectively, to the SHA-256, SHA-384, and SHA-512 functions defined in [SHS].
MLSトランスクリプトハッシュに使用されるハッシュは、暗号スイート名で参照されるものです。上記で定義された暗号スイートでは、「SHA256」、「SHA384」、および「SHA512」は、それぞれ[SHS]で定義されたSHA-256、SHA-384、およびSHA-512関数を指します。
In addition to the general requirements of Section 13.1, future cipher suites MUST meet the requirements of Section 16.3.
セクション13.1の一般要件に加え、将来の暗号スイートはセクション16.3の要件を満たさなければなりません (MUST)。
It is advisable to keep the number of cipher suites low to increase the likelihood that clients can interoperate in a federated environment. The cipher suites therefore include only modern, yet well-established algorithms. Depending on their requirements, clients can choose between two security levels (roughly 128-bit and 256-bit). Within the security levels, clients can choose between faster X25519/X448 curves and curves compliant with FIPS 140-2 for Diffie-Hellman key negotiations. Clients may also choose ChaCha20Poly1305 or AES-GCM, e.g., for performance reasons. Since ChaCha20Poly1305 is not listed by FIPS 140-2, it is not paired with curves compliant with FIPS 140-2. The security level of symmetric encryption algorithms and hash functions is paired with the security level of the curves.
クライアントが連合環境で相互運用できる可能性を高めるため、暗号スイートの数を少なく保つことが望ましいです。そのため、暗号スイートには、現代的でありながら十分に確立されたアルゴリズムだけを含めています。クライアントは要件に応じて、おおむね128ビットまたは256ビットの2つの安全性レベルから選べます。各レベルでは、Diffie-Hellman鍵交換に高速なX25519/X448曲線を使う選択肢と、FIPS 140-2に準拠する曲線を使う選択肢があります。性能などの理由から、ChaCha20Poly1305またはAES-GCMを選ぶこともできます。ChaCha20Poly1305はFIPS 140-2に掲載されていないため、FIPS 140-2準拠曲線とは組み合わせていません。対称暗号アルゴリズムとハッシュ関数の安全性レベルは、曲線の安全性レベルに合わせています。
The mandatory-to-implement cipher suite for MLS 1.0 is MLS_128_DHKEMX25519_AES128GCM_SHA256_Ed25519, which uses Curve25519 for key exchange, AES-128-GCM for HPKE, HKDF over SHA2-256, and Ed25519 for signatures. MLS clients MUST implement this cipher suite.
MLS 1.0で実装が必須の暗号スイートはMLS_128_DHKEMX25519_AES128GCM_SHA256_Ed25519です。鍵交換にCurve25519、HPKEにAES-128-GCM、SHA2-256上のHKDF、署名にEd25519を使います。MLSクライアントはこの暗号スイートを実装しなければなりません (MUST)。
The "MLS Wire Formats" registry lists identifiers for the types of messages that can be sent in MLS. The wire format field is two bytes wide, so the valid wire format values are in the range 0x0000 to 0xFFFF.
「MLS Wire Formats」レジストリには、MLSで送信できるメッセージ型の識別子を登録します。ワイヤーフォーマットフィールドは2バイト幅なので、有効な値の範囲は0x0000から0xFFFFです。
Template:
テンプレート:
* Value: The numeric value of the wire format
* Value:ワイヤーフォーマットの数値。
* Name: The name of the wire format
* Name:ワイヤーフォーマット名。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this wire format is defined
* Reference:ワイヤーフォーマットを定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+=================+==========================+===+==========+
| Value | Name | R | Ref |
+=================+==========================+===+==========+
| 0x0000 | RESERVED | - | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0001 | mls_public_message | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0002 | mls_private_message | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0003 | mls_welcome | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0004 | mls_group_info | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0005 | mls_key_package | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xF000 - 0xFFFF | Reserved for Private Use | - | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
Table 8: MLS Wire Formats Registry
表8:MLS Wire Formatsレジストリ
The "MLS Extension Types" registry lists identifiers for extensions to the MLS protocol. The extension type field is two bytes wide, so valid extension type values are in the range 0x0000 to 0xFFFF.
「MLS Extension Types」レジストリには、MLSプロトコルの拡張型の識別子を登録します。拡張型フィールドは2バイト幅なので、有効な値の範囲は0x0000から0xFFFFです。
Template:
テンプレート:
* Value: The numeric value of the extension type
* Value:拡張型の数値。
* Name: The name of the extension type
* Name:拡張型の名前。
* Message(s): The messages in which the extension may appear, drawn from the following list:
* Message(s):拡張が含まれるメッセージ型を、次の一覧から選びます。
- KP: KeyPackage objects
- KP:KeyPackageオブジェクト。
- LN: LeafNode objects
- LN:LeafNodeオブジェクト。
- GC: GroupContext objects
- GC:GroupContextオブジェクト。
- GI: GroupInfo objects
- GI:GroupInfoオブジェクト。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this extension is defined
* Reference:この拡張を定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+==========+=======================+============+===+==========+
| Value | Name | Message(s) | R | Ref |
+==========+=======================+============+===+==========+
| 0x0000 | RESERVED | N/A | - | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0001 | application_id | LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0002 | ratchet_tree | GI | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0003 | required_capabilities | GC | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0004 | external_pub | GI | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0005 | external_senders | GC | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x0A0A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x1A1A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x2A2A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x3A3A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x4A4A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x5A5A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x6A6A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x7A7A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x8A8A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0x9A9A | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xAAAA | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xBABA | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xCACA | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xDADA | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xEAEA | GREASE | KP, GI, LN | Y | RFC 9420 |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
| 0xF000 - | Reserved for Private | N/A | - | RFC 9420 |
| 0xFFFF | Use | | | |
+----------+-----------------------+------------+---+----------+
Table 9: MLS Extension Types Registry
表9:MLS Extension Typesレジストリ
The "MLS Proposal Types" registry lists identifiers for types of proposals that can be made for changes to an MLS group. The extension type field is two bytes wide, so valid extension type values are in the range 0x0000 to 0xFFFF.
「MLS Proposal Types」レジストリには、MLSグループを変更するために提示できるProposal型の識別子を登録します。拡張型フィールドは2バイト幅なので、有効な拡張型の値の範囲は0x0000から0xFFFFです。
Template:
テンプレート:
* Value: The numeric value of the proposal type
* Value:Proposal型の数値。
* Name: The name of the proposal type
* Name:Proposal型の名前。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* External: Whether a proposal of this type may be sent by an external sender (see Section 12.1.8)
* External:この型のProposalを外部送信者が送信できるかどうか(セクション12.1.8を参照)。
* Path Required: Whether a Commit covering a proposal of this type is required to have its path field populated (see Section 12.4)
* Path Required:この型のProposalを含むCommitで、pathフィールドを設定する必要があるかどうか(セクション12.4を参照)。
* Reference: The document where this extension is defined
* Reference:この拡張を定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+==========+==========================+===+=====+======+==========+
| Value | Name | R | Ext | Path | Ref |
+==========+==========================+===+=====+======+==========+
| 0x0000 | RESERVED | - | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0001 | add | Y | Y | N | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0002 | update | Y | N | Y | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0003 | remove | Y | Y | Y | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0004 | psk | Y | Y | N | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0005 | reinit | Y | Y | N | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0006 | external_init | Y | N | Y | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0007 | group_context_extensions | Y | Y | Y | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x0A0A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x1A1A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x2A2A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x3A3A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x4A4A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x5A5A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x6A6A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x7A7A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x8A8A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0x9A9A | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xAAAA | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xBABA | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xCACA | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xDADA | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xEAEA | GREASE | Y | - | - | RFC 9420 |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
| 0xF000 - | Reserved for Private Use | - | - | - | RFC 9420 |
| 0xFFFF | | | | | |
+----------+--------------------------+---+-----+------+----------+
Table 10: MLS Proposal Types Registry
表10:MLS Proposal Typesレジストリ
The "MLS Credential Types" registry lists identifiers for types of credentials that can be used for authentication in the MLS protocol. The credential type field is two bytes wide, so valid credential type values are in the range 0x0000 to 0xFFFF.
「MLS Credential Types」レジストリには、MLSプロトコルの認証に使えるCredential型の識別子を登録します。credential_typeフィールドは2バイト幅なので、有効な値の範囲は0x0000から0xFFFFです。
Template:
テンプレート:
* Value: The numeric value of the credential type
* Value:Credential型の数値。
* Name: The name of the credential type
* Name:Credential型の名前。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this credential is defined
* Reference:このCredentialを定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+=================+==========================+===+==========+
| Value | Name | R | Ref |
+=================+==========================+===+==========+
| 0x0000 | RESERVED | - | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0001 | basic | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0002 | x509 | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x0A0A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x1A1A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x2A2A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x3A3A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x4A4A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x5A5A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x6A6A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x7A7A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x8A8A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0x9A9A | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xAAAA | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xBABA | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xCACA | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xDADA | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xEAEA | GREASE | Y | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
| 0xF000 - 0xFFFF | Reserved for Private Use | - | RFC 9420 |
+-----------------+--------------------------+---+----------+
Table 11: MLS Credential Types Registry
表11:MLS Credential Typesレジストリ
The SignWithLabel function defined in Section 5.1.2 avoids the risk of confusion between signatures in different contexts. Each context is assigned a distinct label that is incorporated into the signature. The "MLS Signature Labels" registry records the labels defined in this document and allows additional labels to be registered in case extensions add other types of signatures using the same signature keys used elsewhere in MLS.
セクション5.1.2で定義するSignWithLabel関数は、異なるコンテキストの署名を混同するリスクを避けます。各コンテキストには固有のラベルを割り当て、署名に組み込みます。「MLS Signature Labels」レジストリには本書で定義するラベルを登録します。また、MLS内の他の用途で使う署名鍵を用いて拡張が別の種類の署名を追加する場合に備え、追加ラベルも登録できます。
Template:
テンプレート:
* Label: The string to be used as the Label parameter to SignWithLabel
* Label:SignWithLabelのLabelパラメーターとして使う文字列。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this label is defined
* Reference:このラベルを定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+====================+===+==========+
| Label | R | Ref |
+====================+===+==========+
| "FramedContentTBS" | Y | RFC 9420 |
+--------------------+---+----------+
| "LeafNodeTBS" | Y | RFC 9420 |
+--------------------+---+----------+
| "KeyPackageTBS" | Y | RFC 9420 |
+--------------------+---+----------+
| "GroupInfoTBS" | Y | RFC 9420 |
+--------------------+---+----------+
Table 12: MLS Signature Labels Registry
表12:MLS Signature Labelsレジストリ
The EncryptWithLabel function defined in Section 5.1.3 avoids the risk of confusion between ciphertexts produced for different purposes in different contexts. Each context is assigned a distinct label that is incorporated into the signature. The "MLS Public Key Encryption Labels" registry records the labels defined in this document and allows additional labels to be registered in case extensions add other types of public key encryption using the same HPKE keys used elsewhere in MLS.
セクション5.1.3で定義するEncryptWithLabel関数は、異なるコンテキストで別々の目的に生成された暗号文を混同するリスクを避けます。各コンテキストには固有のラベルを割り当て、署名に組み込みます。「MLS Public Key Encryption Labels」レジストリには本書で定義するラベルを登録します。また、MLS内の他の用途で使うHPKE鍵を用いて拡張が別の種類の公開鍵暗号化を追加する場合に備え、追加ラベルも登録できます。
Template:
テンプレート:
* Label: The string to be used as the Label parameter to EncryptWithLabel
* Label:EncryptWithLabelのLabelパラメーターとして使う文字列。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this label is defined
* Reference:このラベルを定義する文書。
Initial contents:
初期登録内容:
+==================+===+==========+
| Label | R | Ref |
+==================+===+==========+
| "UpdatePathNode" | Y | RFC 9420 |
+------------------+---+----------+
| "Welcome" | Y | RFC 9420 |
+------------------+---+----------+
Table 13: MLS Public Key Encryption Labels Registry
表13:MLS Public Key Encryption Labelsレジストリ
The exporter function defined in Section 8.5 allows applications to derive key material from the MLS key schedule. Like the TLS exporter [RFC8446], the MLS exporter uses a label to distinguish between different applications' use of the exporter. The "MLS Exporter Labels" registry allows applications to register their usage to avoid collisions.
セクション8.5で定義するexporter関数を使うと、アプリケーションはMLSキースケジュールから鍵素材を導出できます。TLS exporter [RFC8446]と同様、MLS exporterはラベルで異なるアプリケーションによる使い方を区別します。「MLS Exporter Labels」レジストリに用途を登録することで、衝突を避けられます。
Template:
テンプレート:
* Label: The string to be used as the Label parameter to MLS-Exporter
* Label:MLS-ExporterのLabelパラメーターとして使う文字列。
* Recommended: Same as in Section 17.1
* Recommended:セクション17.1と同じ。
* Reference: The document where this label is defined
* Reference:このラベルを定義する文書。
The registry has no initial contents, since it is intended to be used by applications, not the core protocol. The table below is intended only to show the column layout of the registry.
このレジストリはコアプロトコルではなくアプリケーションが使うため、初期登録内容はありません。以下の表はレジストリの列構成だけを示します。
+=======+=============+===========+
| Label | Recommended | Reference |
+=======+=============+===========+
| (N/A) | (N/A) | (N/A) |
+-------+-------------+-----------+
Table 14: MLS Exporter Labels Registry
表14:MLS Exporter Labelsレジストリ
Specification Required [RFC8126] registry requests are registered after a three-week review period on the MLS Designated Expert (DE) mailing list <mailto:mls-reg-review@ietf.org> on the advice of one or more of the MLS DEs. However, to allow for the allocation of values prior to publication, the MLS DEs may approve registration once they are satisfied that such a specification will be published.
Specification Required [RFC8126]に基づくレジストリ登録要求は、MLS指定専門家(DE)メーリングリスト <mailto:mls-reg-review@ietf.org> で3週間レビューした後、1人以上のMLS DEの助言に基づいて登録します。ただし、仕様の公開前に値を割り当てられるよう、MLS DEは仕様が公開される見込みがあると判断すれば登録を承認できます。
Registration requests sent to the MLS DEs' mailing list for review SHOULD use an appropriate subject (e.g., "Request to register value in MLS Bar registry").
MLS DEのメーリングリストにレビュー用の登録要求を送る場合は、適切な件名(例えば「MLS Barレジストリへの値の登録要求」)を使うべきです (SHOULD)。
Within the review period, the MLS DEs will either approve or deny the registration request, communicating this decision to the MLS DEs' mailing list and IANA. Denials SHOULD include an explanation and, if applicable, suggestions as to how to make the request successful. Registration requests that are undetermined for a period longer than 21 days can be brought to the IESG's attention for resolution using the <mailto:iesg@ietf.org> mailing list.
レビュー期間中にMLS DEは登録要求を承認または拒否し、その判断をMLS DEのメーリングリストとIANAに通知します。拒否する場合は、理由を説明し、該当するなら要求を承認可能にする方法も提案すべきです (SHOULD)。21日を超えて未決定の登録要求は、解決のため<mailto:iesg@ietf.org>メーリングリストを通じてIESGに提示できます。
Criteria that SHOULD be applied by the MLS DEs includes determining whether the proposed registration duplicates existing functionality, whether it is likely to be of general applicability or useful only for a single application, and whether the registration description is clear. For example, for cipher suite registrations, the MLS DEs will apply the advisory found in Section 17.1.
MLS DEが適用すべき基準には、提案された登録が既存機能と重複しないか、一般に適用できるか単一アプリケーションにしか役立たないか、登録内容の説明が明確かどうかの判断が含まれます (SHOULD)。例えば、暗号スイートの登録ではセクション17.1の指針を適用します。
IANA MUST only accept registry updates from the MLS DEs and SHOULD direct all requests for registration to the MLS DEs' mailing list.
IANAはMLS DEからの登録更新だけを受理しなければなりません (MUST)。また、登録要求をすべてMLS DEのメーリングリストへ案内すべきです (SHOULD)。
It is suggested that multiple MLS DEs who are able to represent the perspectives of different applications using this specification be appointed, in order to enable a broadly informed review of registration decisions. In cases where a registration decision could be perceived as creating a conflict of interest for a particular MLS DE, that MLS DE SHOULD defer to the judgment of the other MLS DEs.
この仕様を使うさまざまなアプリケーションの視点を代表できるMLS DEを複数任命し、十分な情報に基づいて登録判断をレビューできるようにすることが望まれます。特定のMLS DEに利益相反があると受け取られかねない登録判断では、そのDEは他のMLS DEの判断に委ねるべきです (SHOULD)。
This document registers the "message/mls" media type in the "message" registry in order to allow other protocols (e.g., HTTP [RFC9113]) to convey MLS messages.
この文書は、「message/mls」メディアタイプを「message」レジストリに登録し、他のプロトコル(例:HTTP [RFC9113])がMLSメッセージを伝達できるようにするためのものです。
Type name:
message
Subtype name:
mls
Required parameters:
none
Optional parameters:
version
version:
The MLS protocol version expressed as a string <major>.<minor>. If omitted, the version is "1.0", which corresponds to MLS ProtocolVersion mls10. If for some reason the version number in the media type parameter differs from the ProtocolVersion embedded in the protocol, the protocol takes precedence.
Encoding considerations:
MLS messages are represented using the TLS presentation language [RFC8446]. Therefore, MLS messages need to be treated as binary data.
Security considerations:
MLS is an encrypted messaging layer designed to be transmitted over arbitrary lower-layer protocols. The security considerations in this document (RFC 9420) also apply.
Interoperability considerations:
N/A
Published specification:
RFC 9420
Applications that use this media type:
MLS-based messaging applications
Fragment identifier considerations:
N/A
Additional information:
Deprecated alias names for this type:
N/A
Magic number(s):
N/A
File extension(s):
N/A
Macintosh file type code(s):
N/A
Person & email address to contact for further information:
IETF MLS Working Group <mailto:mls@ietf.org>
Intended usage:
COMMON
Restrictions on usage:
N/A
Author:
IETF MLS Working Group
Change controller:
IETF
[RFC2104] Krawczyk, H., Bellare, M., and R. Canetti, "HMAC: Keyed- Hashing for Message Authentication", RFC 2104, DOI 10.17487/RFC2104, February 1997, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc2104>.
[RFC2119] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, DOI 10.17487/RFC2119, March 1997, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc2119>.
[RFC8126] Cotton, M., Leiba, B., and T. Narten, "Guidelines for Writing an IANA Considerations Section in RFCs", BCP 26, RFC 8126, DOI 10.17487/RFC8126, June 2017, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8126>.
[RFC8174] Leiba, B., "Ambiguity of Uppercase vs Lowercase in RFC 2119 Key Words", BCP 14, RFC 8174, DOI 10.17487/RFC8174, May 2017, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8174>.
[RFC8446] Rescorla, E., "The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.3", RFC 8446, DOI 10.17487/RFC8446, August 2018, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc8446>.
[RFC9180] Barnes, R., Bhargavan, K., Lipp, B., and C. Wood, "Hybrid Public Key Encryption", RFC 9180, DOI 10.17487/RFC9180, February 2022, <https://www.rfc-editor.org/info/rfc9180>.
[ART] Cohn-Gordon, K., Cremers, C., Garratt, L., Millican, J.,
and K. Milner, "On Ends-to-Ends Encryption: Asynchronous
Group Messaging with Strong Security Guarantees", Version
2.3, DOI 10.1145/3243734.3243747, March 2020,
<https://eprint.iacr.org/2017/666.pdf>.
[CFRG-AEAD-LIMITS]
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irtf-cfrg-aead-limits-07, 31 May 2023,
<https://datatracker.ietf.org/doc/html/draft-irtf-cfrg-
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[CLINIC] Miller, B., Huang, L., Joseph, A., and J. Tygar, "I Know
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<https://www.usenix.org/system/files/conference/
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DOI 10.6028/NIST.FIPS.180-4, August 2015,
<https://doi.org/10.6028/NIST.FIPS.180-4>.
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Algorithm", Revision 1, November 2016,
<https://www.signal.org/docs/specifications/
doubleratchet/>.
Protocol operations in MLS give rise to specific forms of ratchet tree, typically affecting a whole direct path at once. In this section, we describe the protocol operations that could have given rise to the various example trees in this document.
MLSにおけるプロトコル操作は、通常、一度に全体の直接パスに影響を与える特定の形式のラチェットツリーを生み出します。このセクションでは、この文書のさまざまな例のツリーが生じる可能性のあるプロトコル操作について説明します。
To construct the tree in Figure 11:
図11に示されている木を構築するには、
* A creates a group with B, ..., G
* AはB、...、Gとグループを作成します。
* F sends an empty Commit, setting X, Y, and W
* Fは、X、Y、およびWを設定した空のCommitを送信します。
* G removes C and D, blanking V, U, and setting Y and W
* GはCとDを取り除き、VとUを消去し、YとWを設定します。
* B sends an empty Commit, setting T and W
* Bは空のCommitを送信し、TとWを設定します。
To construct the tree in Figure 10:
図10に示されている木を構築するには、
* A creates a group with B, ..., H, as well as some members outside this subtree
* Aは、B、...、Hを含むグループを作成し、このサブツリーの外部のいくつかのメンバーも含めます。
* F sends an empty Commit, setting Y and its ancestors
* Fは空のCommitを送信し、Yとその祖先を設定します。
* D removes B and C, with the following effects:
* DはBとCを取り除き、以下の効果があります:
- Blank the direct paths of B and C
- BとCの直接の経路をブロックする
- Set X, the top node, and any further nodes in the direct path of D
- Xをセットし、トップノードと、Dの直接のパスにある追加のノードを含めてください。
* Someone outside this subtree removes G, blanking the direct path of G
* この部分木の外の誰かがGを取り除き、Gの直接のパスを消去します。
* A adds a new member at B with a partial Commit, adding B as unmerged at X
* Aは部分的なコミットでBに新しいメンバーを追加し、Xにマージされていない状態でBを追加します。
To construct the tree in Figure 13:
図13に示されている木を構築するには、
* A creates a group with B, C, and D
* AはB、C、およびDとグループを作成します。
* B sends a full Commit, setting X and Y
* BはXとYを設定した完全なコミットを送信します。
* D removes C, setting Z and Y
* D は C を取り除き、Z と Y を設定します。
* B adds a new member at C with a full Commit
* Bは、Cに新しいメンバーをフルコミットで追加します。
- The Add proposal adds C as unmerged at Z and Y
- 提案には、CをZおよびYで未マージとして追加します。
- The path in the Commit resets X and Y, clearing Y's unmerged leaves
- コミット内のパスは、XとYをリセットし、Yのマージされていない葉をクリアします。
To construct the tree in Figure 21:
図21の木を構築するには、
* A creates a group with B, ..., G
* AはB、...、Gとグループを作成します。
* A removes F in a full Commit, setting T, U, and W
* 完全なコミットでAはFを取り除き、T、U、およびWを設定します。
* E sends an empty Commit, setting Y and W
* Eは空のCommitを送信し、YとWを設定します。
* A adds a new member at F in a partial Commit, adding F as unmerged at Y and W
* Aは部分的なコミットでFに新しいメンバーを追加し、YとWでマージされていないFを追加します。
To better understand how parent hashes are maintained, let's look in detail at how they evolve in a small group. Consider the following sequence of operations:
親ハッシュがどのように維持されるかをよりよく理解するために、小さなグループでどのように進化するかを詳しく見てみましょう。次の操作のシーケンスを考えてみてください:
1. A initializes a new group
1. Aは新しいグループを初期化します。
2. A adds B to the group with a full Commit
2. Aは完全なコミットでBをグループに追加します。
3. B adds C and D to the group with a full Commit
3. Bは完全なコミットでCとDをグループに追加します。
4. C sends an empty Commit
4. Cは空のコミットを送信します。
Y Y'
| |
.-+-. .-+-.
==> ==> / \ ==> / \
X X' _=Z X' Z'
/ \ / \ / \ / \ / \
A A B A B C D A B C D
Figure 30: Building a Four-Member Tree to Illustrate Parent Hashes
図30:親ハッシュを示すために4つのメンバーを持つツリーを構築する
Then the parent hashes associated to the nodes will be updated as follows (where we use the shorthand ph for parent hash, th for tree hash, and osth for original sibling tree hash):
次に、ノードに関連付けられた親ハッシュが以下のように更新されます(ここでは、親ハッシュをph、ツリーハッシュをth、元の兄弟ツリーハッシュをosthの略語を使用します)。
1. A adds B: set X
1. AがBを追加する:Xを設定
* A.parent_hash = ph(X) = H(X, ph="", osth=th(B))
* A.parent_hash = ph(X) = H(X, ph="", osth=th(B))
2. B adds C, D: set B', X', and Y
2. BはCとDを追加します:B'、X'、およびYを設定します。
* X'.parent_hash = ph(Y) = H(Y, ph="", osth=th(Z)), where th(Z) covers (C, _, D)
* X'.parent_hash = ph(Y) = H(Y, ph="", osth=th(Z))、ここでth(Z)は(C, _, D)をカバーしています。
* B'.parent_hash = ph(X') = H(X', ph=X'.parent_hash, osth=th(A))
* B'.parent_hash = ph(X') = H(X', ph=X'.parent_hash, osth=th(A))
3. C sends empty Commit: set C', Z', Y'
3. C は空の Commit を送信します:C'、Z'、Y' を設定します。
* Z'.parent_hash = ph(Y') = H(Y', ph="", osth=th(X')), where th(X') covers (A, X', B')
* Z'.parent_hash = ph(Y') = H(Y', ph="", osth=th(X'))、ここで、th(X') は (A, X', B') をカバーしています。
* C'.parent_hash = ph(Z') = H(Z', ph=Z'.parent_hash, osth=th(D))
* C'.parent_hash = ph(Z') = H(Z', ph=Z'.parent_hash, osth=th(D))
When a new member joins, they will receive a tree that has the following parent hash values and compute the indicated parent hash validity relationships:
新しいメンバーが参加すると、以下の親ハッシュ値を持つツリーが与えられ、指定された親ハッシュの妥当性関係を計算します。
+======+======================================+=====================+
| Node | Parent Hash Value | Valid? |
+======+======================================+=====================+
| A | H(X, ph="", osth=th(B)) | No, B changed |
+------+--------------------------------------+---------------------+
| B' | H(X', ph=X'.parent_hash, osth=th(A)) | Yes |
+------+--------------------------------------+---------------------+
| C' | H(Z', ph=Z'.parent_hash, osth=th(D)) | Yes |
+------+--------------------------------------+---------------------+
| D | (none, never sent an UpdatePath) | N/A |
+------+--------------------------------------+---------------------+
| X' | H(Y, ph="", osth=th(Z)) | No, Y and Z |
| | | changed |
+------+--------------------------------------+---------------------+
| Z' | H(Y', ph="", osth=th(X')) | Yes |
+------+--------------------------------------+---------------------+
Table 15
In other words, the joiner will find the following path-hash links in the tree:
言い換えると、結合者は木構造内で次のパスハッシュリンクを見つけます:
Y'
|
+-.
\
X' Z'
\ /
A B' C' D
Figure 31: Parent-hash links connect all non-empty parent nodes to leaves
図31:親ハッシュリンクは、すべての空でない親ノードを葉に接続します。
Since these chains collectively cover all non-blank parent nodes in the tree, the tree is parent-hash valid.
これらのチェーンは、木構造内のすべての空でない親ノードを網羅しているため、この木構造は親ハッシュが有効です。
Note that this tree, though valid, contains invalid parent-hash links. If a client were checking parent hashes top-down from Y', for example, they would find that X' has an invalid parent hash relative to Y', but that Z' has a valid parent hash. Likewise, if the client were checking bottom-up, they would find that the chain from B' ends in an invalid link from X' to Y'. These invalid links are the natural result of multiple clients having committed.
この木構造は有効ですが、無効な親ハッシュリンクが含まれていることに注意してください。たとえば、クライアントがY'から上方向に親ハッシュを確認している場合、X'がY'に対して無効な親ハッシュを持っていることがわかりますが、Z'は有効な親ハッシュを持っていることがわかります。同様に、クライアントが下方向に確認している場合、B'からのチェーンがX'からY'への無効なリンクで終わっていることがわかります。これらの無効なリンクは、複数のクライアントがコミットした結果です。
Note also the way the tree hash and the parent hash interact. The parent hash of node C' includes the tree hash of node D. The parent hash of node Z' includes the tree hash of X', which covers nodes A and B' (including the parent hash of B'). Although the tree hash and the parent hash depend on each other, the dependency relationships are structured so that there is never a circular dependency.
木ハッシュと親ハッシュがどのように相互作用するかにも注目してください。ノードC'の親ハッシュにはノードDの木ハッシュが含まれます。ノードZ'の親ハッシュにはX'の木ハッシュが含まれ、これにはノードAとB'(B'の親ハッシュを含む)が含まれます。木ハッシュと親ハッシュは互いに依存していますが、依存関係は循環依存が決して発生しないように構造化されています。
In the particular case where a new member first receives the tree for a group (e.g., in a ratchet tree GroupInfo extension Section 12.4.3.3), the parent hashes will be expressed in the tree representation, but the tree hash need not be. Instead, the new member will recompute the tree hashes for all the nodes in the tree, verifying that this matches the tree hash in the GroupInfo object. If the tree is valid, then the subtree hashes computed in this way will align with the inputs needed for parent hash validation (except where recomputation is needed to account for unmerged leaves).
特定のケースでは、新しいメンバーがグループのツリーを最初に受け取る場合(たとえば、ラチェットツリーのGroupInfo拡張セクション12.4.3.3で)、親ハッシュはツリー表現で表されますが、ツリーハッシュは必要ありません。代わりに、新しいメンバーはツリー内のすべてのノードのツリーハッシュを再計算し、これがGroupInfoオブジェクト内のツリーハッシュと一致することを検証します。ツリーが有効であれば、この方法で計算されたサブツリーハッシュは、親ハッシュ検証に必要な入力と一致します(未マージの葉を考慮するために再計算が必要な場合を除く)。
One benefit of using complete balanced trees is that they admit a simple flat array representation. In this representation, leaf nodes are even-numbered nodes, with the n-th leaf at 2*n. Intermediate nodes are held in odd-numbered nodes. For example, the tree with 8 leaves has the following structure:
完全バランス木を使用する利点の1つは、単純なフラットな配列表現が可能であることです。この表現では、葉ノードは偶数番目のノードであり、n番目の葉は2*nに配置されます。中間ノードは奇数番目のノードに保持されます。例えば、8つの葉を持つ木の構造は次のようになります:
X
|
.---------+---------.
/ \
X X
| |
.---+---. .---+---.
/ \ / \
X X X X
/ \ / \ / \ / \
/ \ / \ / \ / \
X X X X X X X X
Node: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Leaf: 0 1 2 3 4 5 6 7
Figure 32: An Eight-Member Tree Represented as an Array
図32:配列で表された8人のメンバーの木
This allows us to compute relationships between tree nodes simply by manipulating indices, rather than having to maintain complicated structures in memory. The basic rule is that the high-order bits of parent and child nodes indices have the following relation (where x is an arbitrary bit string):
これにより、複雑な構造をメモリ内に保持する必要なく、単純にインデックスを操作することで木のノード間の関係を計算できます。基本的なルールは、親ノードと子ノードのインデックスの上位ビットには以下の関係があるということです(ここで x は任意のビット列です)。
parent=01x => left=00x, right=10x
Since node relationships are implicit, the algorithms for adding and removing nodes at the right edge of the tree are quite simple. If there are N nodes in the array:
ノードの関係は暗黙的であるため、木の右端にノードを追加および削除するアルゴリズムは非常に単純です。配列にN個のノードがある場合:
* Add: Append N + 1 blank values to the end of the array.
* 追加:配列の末尾にN + 1個の空白値を追加します。
* Remove: Truncate the array to its first (N-1) / 2 entries.
* 削除:配列を最初の(N-1)/ 2エントリに切り詰めます。
The following python code demonstrates the tree computations necessary to use an array-based tree for MLS.
次のPythonコードは、MLS用の配列ベースの木を使用するために必要な木の計算を示しています。
# The exponent of the largest power of 2 less than x. Equivalent to:
# int(math.floor(math.log(x, 2)))
def log2(x):
if x == 0:
return 0
k = 0
while (x >> k) > 0:
k += 1
return k-1
# The level of a node in the tree. Leaves are level 0, their parents
# are level 1, etc. If a node's children are at different levels,
# then its level is the max level of its children plus one.
def level(x):
if x & 0x01 == 0:
return 0
k = 0
while ((x >> k) & 0x01) == 1:
k += 1
return k
# The number of nodes needed to represent a tree with n leaves.
def node_width(n):
if n == 0:
return 0
else:
return 2*(n - 1) + 1
# The index of the root node of a tree with n leaves.
def root(n):
w = node_width(n)
return (1 << log2(w)) - 1
# The left child of an intermediate node.
def left(x):
k = level(x)
if k == 0:
raise Exception('leaf node has no children')
return x ^ (0x01 << (k - 1))
# The right child of an intermediate node.
def right(x):
k = level(x)
if k == 0:
raise Exception('leaf node has no children')
return x ^ (0x03 << (k - 1))
# The parent of a node.
def parent(x, n):
if x == root(n):
raise Exception('root node has no parent')
k = level(x)
b = (x >> (k + 1)) & 0x01
return (x | (1 << k)) ^ (b << (k + 1))
# The other child of the node's parent.
def sibling(x, n):
p = parent(x, n)
if x < p:
return right(p)
else:
return left(p)
# The direct path of a node, ordered from leaf to root.
def direct_path(x, n):
r = root(n)
if x == r:
return []
d = []
while x != r:
x = parent(x, n)
d.append(x)
return d
# The copath of a node, ordered from leaf to root.
def copath(x, n):
if x == root(n):
return []
d = direct_path(x, n)
d.insert(0, x)
d.pop()
return [sibling(y, n) for y in d]
# The common ancestor of two nodes is the lowest node that is in the
# direct paths of both leaves.
def common_ancestor_semantic(x, y, n):
dx = set([x]) | set(direct_path(x, n))
dy = set([y]) | set(direct_path(y, n))
dxy = dx & dy
if len(dxy) == 0:
raise Exception('failed to find common ancestor')
return min(dxy, key=level)
# The common ancestor of two nodes is the lowest node that is in the
# direct paths of both leaves.
def common_ancestor_direct(x, y, _):
# Handle cases where one is an ancestor of the other
lx, ly = level(x)+1, level(y)+1
if (lx <= ly) and (x>>ly == y>>ly):
return y
elif (ly <= lx) and (x>>lx == y>>lx):
return x
# Handle other cases
xn, yn = x, y
k = 0
while xn != yn:
xn, yn = xn >> 1, yn >> 1
k += 1
return (xn << k) + (1 << (k-1)) - 1
An implementation may choose to store ratchet trees in a "link-based" representation, where each node stores references to its parents and/ or children (as opposed to the array-based representation suggested above, where these relationships are computed from relationships between nodes' indices in the array). Such an implementation needs to update these links to maintain the balanced structure of the tree as the tree is extended to add new members or truncated when members are removed.
実装は、各ノードが親や子への参照を格納する「リンクベース」表現でラチェットツリーを保存することを選択することができます(上記で提案された配列ベースの表現とは異なり、ここではこれらの関係が配列内のノードのインデックス間の関係から計算される)。このような実装では、新しいメンバーを追加するためにツリーを拡張する際やメンバーが削除される際にツリーのバランスの取れた構造を維持するためにこれらのリンクを更新する必要があります。
The following code snippet shows how these algorithms could be implemented in Python.
次のコードスニペットは、これらのアルゴリズムがPythonで実装される方法を示しています。
class Node:
def __init__(self, value, left=None, right=None):
self.value = value # Value of the node
self.left = left # Left child node
self.right = right # Right child node
@staticmethod
def blank_subtree(depth):
if depth == 1:
return Node(None)
L = Node.blank_subtree(depth-1)
R = Node.blank_subtree(depth-1)
return Node(None, left=L, right=R)
def empty(self):
L_empty = (self.left == None) or self.left.empty()
R_empty = (self.right == None) or self.right.empty()
return (self.value == None) and L_empty and R_empty
class Tree:
def __init__(self):
self.depth = 0 # Depth of the tree
self.root = None # Root node of the tree, initially empty
# Add a blank subtree to the right
def extend(self):
if self.depth == 0:
self.depth = 1
self.root = Node(None)
L = self.root
R = Node.blank_subtree(self.depth)
self.root = Node(None, left=L, right=R)
self.depth += 1
# Truncate the right subtree
def truncate(self):
if self.root == None:
return
if not self.root.right.empty():
raise Exception("Cannot truncate non-blank subtree")
self.depth -= 1
self.root = self.root.left
Joel Alwen
Amazon
Email: alwenjo@amazon.com
Karthikeyan Bhargavan
Inria
Email: karthikeyan.bhargavan@inria.fr
Cas Cremers
CISPA
Email: cremers@cispa.de
Alan Duric
Wire
Email: alan@wire.com
Britta Hale
Naval Postgraduate School
Email: britta.hale@nps.edu
Srinivas Inguva
Email: singuva@yahoo.com
Konrad Kohbrok
Phoenix R&D
Email: konrad.kohbrok@datashrine.de
Albert Kwon
MIT
Email: kwonal@mit.edu
Tom Leavy
Amazon
Email: tomleavy@amazon.com
Brendan McMillion
Email: brendanmcmillion@gmail.com
Marta Mularczyk
Amazon
Email: mulmarta@amazon.com
Eric Rescorla
Mozilla
Email: ekr@rtfm.com
Michael Rosenberg
Trail of Bits
Email: michael.rosenberg@trailofbits.com
Théophile Wallez
Inria
Email: theophile.wallez@inria.fr
Thyla van der Merwe
Royal Holloway, University of London
Email: tjvdmerwe@gmail.com
Richard Barnes
Cisco
Email: rlb@ipv.sx
Benjamin Beurdouche
Inria & Mozilla
Email: ietf@beurdouche.com
Raphael Robert
Phoenix R&D
Email: ietf@raphaelrobert.com
Jon Millican
Meta Platforms
Email: jmillican@meta.com
Emad Omara
Email: emad.omara@gmail.com
Katriel Cohn-Gordon
University of Oxford
Email: me@katriel.co.uk