namespace ara::crypto::cryp

De namespace ara::crypto::cryp stelt de centrale interfaces voor cryptografische operaties, sleutelobjecten en sleutelopslag binnen het AUTOSAR Adaptive Platform beschikbaar. Via de centrale factory CryptoProvider worden sleutels verkregen uit instanties van KeySlot en worden gespecialiseerde, van CryptoContext afgeleide uitvoeringscontexten voor versleuteling, handtekeningen of hashing geïnstantieerd. De cryptografische operaties worden na configuratie van de toestandshoudende context met de invoergegevens uitgevoerd. Een wezenlijke randvoorwaarde ligt volgens de onderhavige interpretatie in de strikte inkapseling van het sleutelmateriaal via CryptoObject en de differentiatie van schrijfrechten via WriteableKeySlot.

meer ›

Context en taakgebied

De namespace ara::crypto::cryp vormt de functionele kern van de AUTOSAR Adaptive-cryptografiemodule en stelt interfaces voor cryptografische primitieven, objectmodellen en sleutelbeheerstructuren beschikbaar. Centraal in de architectuur staat de interface CryptoProvider, die dient als implementatie-instantie en factory voor cryptografische algoritmen en voor toegang tot sleutelopslag. Fundamentele datastructuren en sleutels worden vertegenwoordigd via de gemeenschappelijke interface CryptoObject, waarvan concrete sleuteltypen zoals SymmetricKey, PublicKey en PrivateKey afstammen. Opslaglocaties voor sleutelmateriaal worden weergegeven door KeySlot en de beschrijfbare specialisatie WriteableKeySlot daarvan.

Contextdiagram: Samenspel van CryptoProvider, sleutelopslag en cryptografische contexten. Bronnen: Geen opgegeven in de payload.

Voor de uitvoering van cryptografische transformaties stelt de namespace een familie van gespecialiseerde interfaces beschikbaar die voortbouwen op de veranderlijke basiscontext CryptoContext. Tot deze uitvoeringscontexten behoren symmetrische cijfers (SymmetricCipherCtx, AuthCipherCtx), asymmetrische versleuteling en ontsleuteling (EncryptorPublicCtx, DecryptorPrivateCtx) en mechanismen voor het genereren en verifiëren van handtekeningen (SignerPrivateCtx, VerifierPublicCtx). Dit spectrum wordt aangevuld met contexten voor hashfuncties (HashFunctionCtx), op berichten gebaseerde authenticatiecodes (MessageAuthnCodeCtx), sleutelafleiding (KeyDerivationFunctionCtx), sleutelovereenkomst (KeyAgreementPrivateCtx), sleutelinkapseling (KeyEncapsulatorPublicCtx, KeyDecapsulatorPrivateCtx), sleutelinkapseling met symmetrisch wrappen (SymmetricKeyWrapperCtx), het genereren van willekeurige getallen (RandomGeneratorCtx) en veilige sleutelimport (ProtectedKeyImportCtx).

Levenscyclus en toestandsonderhoud

Het beheer en de levensduur van cryptografische artefacten is nauw gekoppeld aan het samenspel tussen CryptoProvider, sleutelobjecten en contexten. De levenscyclus van cryptografische contexten en objecten wordt volgens de onderhavige interpretatie primair bestuurd via de factory- en beheermethoden van CryptoProvider, die fungeert als centraal instappunt voor instantiëring. Objecten die zijn afgeleid van CryptoObject vertegenwoordigen onveranderlijke of beheerde cryptografische entiteiten, terwijl CryptoContext expliciet is gedefinieerd als een toestandshoudende, veranderlijke context. Dit vereist dat configuraties, tussenliggende toestanden en algoritmische parameters binnen de desbetreffende contextinstantie worden onderhouden.

Voor de persistente of tijdelijke opslag van sleutelmateriaal differentieert de namespace tussen KeySlot en WriteableKeySlot. De scheiding tussen KeySlot en WriteableKeySlot scheidt naar deskundige interpretatie vermoedelijk leestoegangen van schrijvende sleutelmodificaties, zodat onveranderlijke of tegen schrijven beveiligde sleutelgebieden tegen per ongeluk overschrijven kunnen worden beschermd. Vraag Q-e1b708ca976f7e99 (open) Toestandstransformaties van sleutels en contexten vinden zodoende plaats onder controle van de bijbehorende provider, die de geldigheid van de sleutelobjecten gedurende hun levenscyclus waarborgt.

Gebruikspad van cryptografische operaties

Cryptografische operaties volgen typisch de volgorde van provider-opvraag, sleutelbeschikbaarstelling via key-slots en initialisatie van de toestandshoudende context. In een eerste stap verkrijgt een applicatiecomponent toegang tot de bevoegde CryptoProvider. Via deze provider wordt het vereiste sleutelmateriaal ofwel geladen uit een KeySlot respectievelijk WriteableKeySlot, ofwel verkregen als een concreet CryptoObject (bijvoorbeeld als SymmetricKey, PrivateKey of PublicKey). Parallel daaraan of aansluitend genereert de provider de passende instantie van CryptoContext, zoals een SymmetricCipherCtx voor versleutelingen of een SignerPrivateCtx voor digitale handtekeningen.

Sequentiediagram: Typische aanroepvolgorde bij het uitvoeren van cryptografische operaties. Bronnen: Geen opgegeven in de payload.

In de aansluitende uitvoeringsstap wordt de gegenereerde context met de geladen sleutel geconfigureerd en voorzien van de te verwerken payloadgegevens. Vanwege de toestandshoudende aard van CryptoContext kunnen streamingoperaties of meerstaps transformaties stapsgewijs worden uitgevoerd voordat het uiteindelijke cryptografische resultaat (zoals cijfertekst, handtekening of hashwaarde) aan de applicatie wordt geretourneerd. Na voltooiing van de verwerking is de vrijgave van vluchtige toestanden onderworpen aan de conventie van de uitvoerende context en provider.