Xml Security

XML セキュリティ概説羽田知史 (Satoshi Hada) IBM 東京基礎研究所 (IBM Tokyo Research Lab) mailto: satoshih at jp ibm com

アジェンダ ,[object Object],[object Object],[object Object]

SSL の概要 Satoshi Hada (IBM Tokyo Research Lab)

SSL: データの秘匿性・完全性

SSL: クライアント認証

SSL: クライアント認証自分の秘密鍵で、自分の身元を証明する

暗号アルゴリズムの種類 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],完全性 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],秘匿性公開鍵暗号ベース（非対称暗号）共通鍵暗号ベース（対称暗号）

共通鍵暗号と公開鍵暗号 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

公開鍵暗号では、鍵管理が楽になります

共通鍵暗号 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

メッセージ認証コード ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object], E K M 1  E K M 2  E K M 3 MAC 0 例えば、 DES

公開鍵暗号 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

ディジタル署名 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

サーバクライアント公開鍵・秘密鍵ペア認証局公開鍵証明書の発行公開鍵証明書の発行 SSL Certificate Authority (CA) PKI （ Public Key Infrastructure ）概要公開鍵・秘密鍵ペア

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],MIIB8DCCAVkCBDnQPm GA1UEBhMCSlAxDDAKB oTA0lCTTEMMAoGA1UE FJMMRQwEgYDVQQDEw UkEgS2VudDAeFw0wMDA NjEyNTJaFw0wMDEyMjUw TJaMD8xCzAJBgNVBAYT QwwCgYDVQQKEwNJQk BgNVBAsTA1RSTDEUMB 公開鍵証明書 (Certificate) の概要

SSL/TLS History ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

SSL プロトコルスタック HTTP SOAP TCP/UDP IP Ethernet など SSL が使用されないとき SSL が使用されるとき HTTP SOAP TCP/UDP IP Ethernet など SSL

サーバクライアント秘密鍵秘密鍵公開鍵証明書公開鍵証明書ハンドシェークプロトコル秘密鍵（セッション鍵）の共有レコードプロトコルメッセージ MAC 暗号化公開鍵証明書の交換利用 SSL ：プロトコル概要

サーバクライアント秘密鍵公開鍵証明書 SSL: セッション鍵の共有セッション鍵（乱数） K を生成 Encyprt(ServerPK, K) 復号して K を取り出す注意：実際には、認証とあわせて実行される

サーバクライアント秘密鍵公開鍵証明書 SSL: サーバ認証乱数 R Sig (Server’s SK, R) サーバの公開鍵で署名を検証注意：実際には、セッション鍵の共有とあわせて実行される

XML (Extensible Markup Language) とは？ Satoshi Hada (IBM Tokyo Research Lab)

HTML (Hyper Text Markup Language)

HTML (Hyper Text Markup Language) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML 文書 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Web アプリケーションの観点から見た XML とは？ HTML ( 表示 ) TCP/IP （通信） XML （データ） Java （プログラミング言語）

XML はメタ言語です。 XML HTML RSS J2EE Deployment Descriptor ... XACML XBRL

OpenOffice 文書は XML で表現されます

Google Gadget は XML で表現されます

金融庁は、 XBRL の使用を義務付ける予定です ,[object Object],[object Object],<group period="2000"> <item type="ci:incomeStatement.otherIncreaseDecreaseInUnappropriatedRetainedEarnings">371</item> <item type="ci:incomeStatement.unappropriatedRetainedEarningsEndOfYear">700</item> <item type="ci:notesToFinancialStatements.treasuryStockObtainedForDirectors">3</item> <item type="ci:notesToFinancialStatements.depreciationOfTangibleAssets">3496</item> <item type="ci:notesToFinancialStatements.netIncomePerShare">8.78</item> </group>

なぜ XML にするか ? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML の意義は、 XML のレベルで定義された様々な標準技術が、そのまま、アプリケーションのレベルで使用できることである XML ( メタ言語 ) HTML XBRL J2EE Deployment Descriptor ... ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML 文書を操作するための API ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

DOM API ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],html head body title p import org.w3c.dom.*; NodeList nl; Document doc=…; Element root=doc.getDocumentElement(); String xmlns=root.getAttribute(“xmlns”); nl=root.getElementsByNameNS(xmlns, “head”); Element head=(Element)nl.itemi(0); nl=head.getElementByNameNS(xmlns, “title”); Element title=(Element)nl.itemi(0); nl=title.getChildNodes();

XPath ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],/bib/book/year Result: <year> 1995 </year> <year> 1998 </year> /bib/paper/year Result: Empty //title Result: <title> Foundations of Database </title> <title> Principles of Database and Knowledge Base Systems </title> 斉藤太郎（東京大学）さんの資料からの抜粋

XSLT (XSL Transformations) XSLT プロセッサー HTML <group period="2000"> <item>371</item> <item>700</item> <item>3</item> <item>3496</item> <item>8.78</item> </group> HTML XML <xsl:template match="element1"> <element2> <xsl:apply-templates /> </element2> </xsl:template> XML XSL (Extensible Stylesheet Lnaugage)

XQuery ,[object Object],[object Object],[object Object],<title> Principles of Database and Knowledge Base Systems </title> <bib> <book> <publisher> Addison-Wesley </publisher> <author> Serge Abiteboul </author> <author> <first-name> Rick </first-name> <last-name> Hull </last-name> </author> <author> Victor Vianu </author> <title> Foundations of Databases </title> <year> 1995 </year> </book> <book price =“ 55 ”> <publisher> Freeman </publisher> <author> Jeffrey D. Ullman </author> <title> Principles of Database and Knowledge Base Systems </title> <year> 1998 </year> </book> </bib> 斉藤太郎（東京大学）さんの資料からの抜粋

XML セキュリティ標準ワシントン大学の講義資料に基づいて作成されています http://www.cs.washington.edu/education/courses/csep590/06wi/lectures/ Satoshi Hada (IBM Tokyo Research Lab)

XML セキュリティの位置づけ ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML の暗号化や署名に、 S/MIME を使用することは可能ですが、いくつか問題があります。 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML-DSIG と XML-ENC の標準化 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

署名の例 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML-DSIG 標準の概要 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML-DSIG の主な特徴 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Wrapped Signatures ,[object Object],[object Object],[object Object],XMLDSIG Signature SignedInfo Includes pointer to Signed content Signed Content

Detached Signatures ,[object Object],[object Object],[object Object],XMLDSIG Signature SignedInfo Includes pointer to Signed content Signed Content (separate XML resource)

Embedded Signatures ,[object Object],[object Object],[object Object],XMLDSIG Signature SignedInfo Includes pointer to Signed content Signed Content

Workflow Scenario Alice Bob Alice completes her part and sends F to Bob so Bob can complete his part Bob’s part Form F On-line form Alice’s part Bob’s part Form F Alice starts with a blank form Bob completes his part and fills out the remainder of the form Alice’s sig On-line form Alice’s part Alice’s sig Bob’s sig On-line form Alice’s part Bob’s part Form F

XML-DSIG では、署名前に入力データを加工する仕組みがあります。 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Transform 1 Input Content Transform 2 Transform n ... To-be-signed Content

XML 文書の正規化　 Canonicalization (C14N) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],<Contract id=“abcdefeg” date=“2007/05/29”> I pay for … </Contract> <Contract date=“2007/05/29” id=“abcdefeg”> I pay for … </Contract> C14N

署名生成のフロー ,[object Object],Input Content To-be-signed Content C14N Bytestream Hash function Signature Algorithm 0-n Transforms Signature Value

XML-DSIG スキーマの概要 ,[object Object],[object Object],[object Object],Signature SignedInfo Identifies the signature algorithm, canonicalization method and the list of signed contents. KeyInfo (optional) Information related to the signing key SignatureValue The actual signature value, computed over the contents of the SignedInfo element Object (optional) Optional sub-element usually used to embed signed content within the signature

<SignedInfo> 要素の概要 ,[object Object],[object Object],[object Object],SignedInfo CanonicalizationMethod Identifies the canonicalization algorithm. Reference (one or more) Identify specific content signed by the signature SignatureMethod Identifies the digital signature algorithm. URI (pointer to content) DigestMethod (hash algorithm for content) DigestValue (content’s hash value) Transforms (optional) – Used to select a portion of the URI’s content for signing

XML-ENC 標準の概要 ,[object Object],[object Object]

XML-ENC サンプル ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

XML-ENC サンプル (1) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],<CreditCard> 要素が、暗号化された結果、 <EncryptedData> で置き換えられる。

XML-ENC サンプル (2) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],<CreditCard> 要素の内容（子要素など）が、暗号化された結果、 <EncryptedData> で置き換えられる。

XML-ENC サンプル (3) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],<Number> 要素の内容（テキスト）が、暗号化された結果、 <EncryptedData> で置き換えられる。

XML-ENC の主な特徴 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],XML-ENC スキーマの概要 EncryptedData or EncryptedKey EncryptionMethod (optional) Optional element that describes the encryption algorithm used to protect the CipherData. CipherData Envelopes or references encrypted data KeyInfo Information identifying the key used to encrypt the CipherData EncryptionProperties (optional) Optional sub-element

その他のセキュリティ関係の XML 標準 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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