© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. © 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS KMSだけじゃない鍵管理

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. 名前 中武 優樹（なかたけ ゆうき) aka ザビオ Twitter: @zabbiozabbio 所属 Sr. Blockchain/Web3 Specialist Solutions Architect 前職 DeNA -> スタートアップ -> AWS 好きなAWSサービス Amazon Managed Blockchain, AWS KMS ⾃⼰紹介 最近の興味 EIP-4844、EIP-6551、zkRollup

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. みなさん鍵管理してますか？ KMS使ってますか？

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS Key Management Service • 暗号鍵の管理を⼀元化 • 鍵の機密性、可⽤性を確保 • アクセスニーズに合わせて⾃動的にスケール • 様々なAWSサービスとのインテグレーション • 2019年11⽉にsecp256k1を含む公開鍵を サポート。Sign API で鍵を取り出すことなく データへの署名が可能に フルマネージドの暗号鍵管理サービス Data Key 1 Amazon S3 Object Amazon EBS Volume Amazon Redshift Cluster Data Key 2 Data Key 3 AWS KMS

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. ありがとうございます https://speakerdeck.com/odanado/tokyo-blockchain-tech-meetup-2022 https://pages.awscloud.com/rs/112-TZM-766/images/CUS-34_AWS-Summit-2022_double-jump.tokyo.pdf and more…

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. ただしこのあたりは課題 • AWS KMSはsecp256k1楕円曲線をサポートしていますが、bls12- 381（Ethereum 2）のような代替曲線には対応していません。 • 鍵管理のためのマルチテナントコンポーネントは、 コンプライアンス要件を満たせない可能性があります。 • KMSキー（ブロックチェーンアカウント）は、その使用量とは関 係なく、鍵1つにつき月額1ドルの課金が発生します。 • Ethereum用のgethやFantom用のoperaのような提供されている ブロックチェーンクライアントは、AWS KMSのネイティブサポー トを持っておらず、秘密鍵がファイルシステム上で利用可能であ ることが必要です

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS Nitro Enclaves • 隔離されたコンピュート環境 • 実行時にエンクレーブ内で実行されるコードの検証 • エンクレーブハッシュ（暗号証明）に基づくKMSの きめ細かい権限管理 • ソフトウェアで実装されたハードウェアセキュリ ティモジュール（HSM）に似ている そうだ Nitro Enclaves使えるじゃん

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. Nitro Enclavesの概要 高度な機密情報の保護や安全措置のための分離されたコンピューティング環境 • 独⾃のカーネル・CPU・メモリを持つ仮想マシン • 外部とのネットワーク通信、永続ストレージ、イ ンタラクティブアクセスの機能が無く、攻撃対象 領域を⼤幅に削減 • 親インスタンスとのみセキュアなローカル接続 • ⾃組織内のシステム管理者、開発者、OS、アプ リケーションによるアクセスから、機密データ処 理を分離 セキュアな分離 柔軟性のある リソース割当て 様々なワークロードを サポート EC2 インスタンス Users 3rd Party Libraries Applications OS Encrypte d data Plaintext for processing Enclaves (分離された処理領域) Secure local channel

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS Nitro Enclaves の起動までの流れ • AWS Nitro Enclaves SDK : Enclaveアプリケーション開発や既存アプリケーションをEnclaveで動 かすためのライブラリ。 オープンソースとして提供。 • Enclave image file (.eif) : Linux OS、ライブラリ、Enclaveアプリケーションを含んだファイル。 Enclave起動に必要。 • AWS Nitro Enclaves CLI : Enclaveを作成・終了などの管理や .eifファイルを作成するコマンドラ インツール。親インスタンスにインストールし実行する Enclave Image File (.eif) Application Docker build Docker file Docker Image 4 vCPU Memory : 8 GiB C5.xlarge C5.xlarge Nitro CLI Nitro CLI 2 vCPU Memory : 4 GiB 2 vCPU Memory : 4 GiB .eif作成 Enclave起動 親インスタンス 親インスタンス Application Enclave Nitro CLI

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. EC2 HOST Nitro Hypervisor 暗号化証明(Cryptographic attestation)と構成証明ドキュ メント • Enclaveで許可されたコードのみが実行されているこ とを証明する仕組み • Nitro Hypervior内のNitroSecureModule(NSM)に対し てリクエストすることで、Nitro Hypervisorから署名 された構成証明ドキュメントを取得。 Enclave内か らのみ取得可能 • 外部サービス/アプリは、Enclaveからのリクエスト に付与される構成証明ドキュメントを参照しリクエ スト元Enclaveが許可されたEnclaveかを判断可能 Parent instance Nitro Enclave 署名された 構成証明ドキュメント App https://github.com/aws/aws-nitro-enclaves-sdk-c https://github.com/aws/aws-nitro-enclaves-nsm-api/blob/main/docs/attestation_process.md NSM

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS Key Management Service (KMS)との統合 • AWS Service integration • Enclaves内でAWS Nitro Enclaves SDKを使用しKMSの 操作が可能 • KMS操作はEnclavesの暗号的構成証明プロセスと密に 連携 • KMSは、Enclaveから送信された構成証明ドキュメント の内容 ( PCRとハッシュ)がKMSのキーポリシーと一致 することを確認し、鍵へのアクセスを許可 • 親インスタンスからのアクセスは構成証明ドキュメン トが無いためアクセスできない • EnclavesからKMSへの通信はKMS proxyと親インスタ ンスのネットワークを通じてセキュアに行われる。 KMS ProxyはNitro CLIに同梱され、親インスタンスで 実行 https://docs.aws.amazon.com/enclaves/latest/user/nitro-enclave-concepts.html#term-proxy https://docs.aws.amazon.com/kms/latest/developerguide/services-nitro-enclaves.html AWS Key Management Service Parent instance Nitro Enclave KMS Proxy 署名された 構成証明ドキュメント App App Acces s 署名された 構成証明ドキュメント NSM

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. 例：KMSを使った機密データ処理の流れ AWS Key Management Service Parent instance Nitro Enclave KMS Proxy 構成証明 ドキュメント 暗号化された データキー 署名された 構成証明ドキュメント NSM Amazon S3 暗号化され た 機密データ 暗号化され た データキー 1 データストアにある暗号化した機密データと暗号 化されたデータキーをEnclaves 内に読込み 暗号化されたデータキーの復号リクエストを KMSへ送信。構成証明ドキュメントも送付 KMS はEnclaveの身元を検証した後、データ キーを復号してEnclaveに返す 署名された構成証明ドキュメントを取得 2 3 4 5 復号したデータキーで機密データを復号し、平 文の機密データに対する演算処理を行う Amazon RDS 2 3 4 復号したデータキー 5 復号された 機密データ 1

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. AWS Cloud VPC Private subnet Public subnet AWS Secrets Manager AWS Key Management Service (AWS KMS) Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) AWS Systems Manager AWS Lambda AWS Management Console NLB ASG Internet gateway EC2 EC2 AWS Nitro Enclaves AWS Nitro Enclaves Amazon Managed Blockchain Private subnet Overview Architecture

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. 15 Amazon EC2 instance Nitro enclave vsock-proxy (systemd) signing_server http_server AWS KMS vsock Attestation document AWS Secrets Manager signing_enclave Watchdog (systemd) Actor kmstools-enclave-cli

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. KMS vs Nitroenclaves • トータルコスト • 充分なコンピュータリソースが必要 • マネージドな範囲 • より厳格なコンプライアンス

© 2022, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved. Amazon Confidential and Trademark. Sample code はこちら https://github.com/aws-samples/aws-nitro-enclave-blockchain- wallet

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