データ保護API

データ保護アプリケーション プログラミング インターフェイス( DPAPI ) は、Windows 2000以降のバージョンのMicrosoft Windowsオペレーティング システムの組み込みコンポーネントとして利用できるシンプルな暗号化 アプリケーション プログラミング インターフェイスです。理論上、データ保護 API はあらゆる種類のデータの対称暗号化を可能にします。実際には、Windows オペレーティング システムでの主な用途は、ユーザーまたはシステムの秘密をエントロピーの重要な貢献として使用して、非対称秘密キーの対称暗号化を実行することです。DPAPI の内部動作の詳細な分析は、2011 年にBurszteinらによって公開されました。^[1]

ほぼすべての暗号システムにとって、最も難しい課題の 1 つは「キー管理」です。これは、復号化キーを安全に保存する方法の 1 つです。キーがプレーン テキストで保存されている場合、キーにアクセスできるすべてのユーザーが暗号化されたデータにアクセスできます。キーを暗号化する場合は、別のキーが必要になります。DPAPI を使用すると、開発者はユーザーのログオン シークレットから派生した対称キーを使用してキーを暗号化できます。システム暗号化の場合は、システムのドメイン認証シークレットを使用します。

ユーザーのRSAキーを暗号化するために使用される DPAPI キーは%APPDATA%\Microsoft\Protect\{SID}、ディレクトリに保存されます。ここで、{SID} はそのユーザーのセキュリティ識別子です。DPAPI キーは、ユーザーの秘密キーを保護するマスター キーと同じファイルに保存されます。通常は 64 バイトのランダム データです。

DPAPI はそれ自体に永続的なデータを保存しません。代わりに、プレーンテキストを受信して​​暗号テキストを返します(またはその逆)。

DPAPI セキュリティは、マスター キーとRSA秘密キーを侵害から保護する Windows オペレーティング システムの機能に依存しており、ほとんどの攻撃シナリオでは、エンド ユーザーの資格情報のセキュリティに最も大きく依存しています。メインの暗号化/復号化キーは、 PBKDF2関数によってユーザーのパスワードから取得されます。^[2]特定のデータバイナリ ラージ オブジェクトは、ソルトを追加したり、外部のユーザーが入力するパスワード (別名「強力なキー保護」) を要求する方法で暗号化できます。ソルトの使用は実装ごとのオプション (つまり、アプリケーション開発者の制御下) であり、エンド ユーザーやシステム管理者が制御することはできません。

COM+オブジェクトを使用することで、キーへの委任アクセスが可能になります。これにより、IIS Web サーバーはDPAPI を使用できるようになります。

コンピューターがドメインのメンバーである場合、DPAPI には、ユーザーのパスワードが失われた場合にデータの保護を解除できるバックアップ メカニズム (「資格情報ローミング」) があります。ドメイン コントローラーに新しいドメインをインストールすると、DPAPI に関連付けられた公開キーと秘密キーのペアが生成されます。マスター キーがクライアント ワークステーションで生成されると、クライアントは認証されたRPC呼び出しを介してドメイン コントローラーと通信し、ドメインの公開キーのコピーを取得します。クライアントは、ドメイン コントローラーの公開キーを使用してマスター キーを暗号化します。最後に、従来のマスター キー ストレージと同様に、この新しいバックアップ マスター キーを AppData ディレクトリに保存します。

DPAPI はすべての Microsoft 製品に普遍的に実装されているわけではありませんが、Windows のバージョンが進むにつれて Microsoft 製品による使用が増えています。ただし、Microsoft やサードパーティ開発者の多くのアプリケーションは、依然として独自の保護アプローチを使用するか、ごく最近になって DPAPI を使用するように切り替えました。たとえば、Internet Explorerバージョン 4.0～6.0、Outlook Express、およびMSN Explorer は、パスワードなどの保存された資格情報を保存するために、古い Protected Storage (PStore) API を使用していました。Internet Explorer 7 では、保存されたユーザー資格情報を DPAPI を使用して保護するようになりました。^[3]

• Windows 8の画像パスワード、PIN、指紋
• Windows 2000 以降の暗号化ファイル システム
• SQL Server透過データ暗号化（TDE）サービスマスターキー暗号化^[4]
• Internet Explorer 7 ( Windows XPで利用可能なスタンドアロン バージョンと、 Windows VistaおよびWindows Server 2008で利用可能な統合バージョンの両方)
• マイクロソフトエッジ
• Windows メールとWindows Live メール
• S/MIMEの展望
• SSL/TLS向けインターネット インフォメーション サービス
• Windows Rights Management Servicesクライアント v1.1 以降
• EAP/TLS ( VPN認証) および 802.1x ( WiFi認証)の場合はWindows 2000以降
• Windows XP以降ではユーザー名とパスワードを保存^[5]（別名資格情報マネージャー）
• System.Security.Cryptography.ProtectedData用の.NET Framework 2.0以降^[6]
• セルフホスティング時のデフォルトのMicrosoft.Owin (Katana)認証（Cookie認証とOAuthトークンを含む）^{[7] [8]}

• Processus Thief による DPAPI の機能 (フランス) 2022 年 10 月 20 日にウェイバック マシンにアーカイブ
• NAI Labs による Windows データ保護 API (DPAPI) ホワイト ペーパー
• DPAPIによるデータ暗号化
• 方法: ASP.NET 1.1 の DPAPI (ユーザー ストア) をエンタープライズ サービスで使用する
• .NET Framework 2.0 以降の System.Security.Cryptography.ProtectedData
• DPAPI による MS BackupKey リモート プロトコルの使用によるユーザー シークレットの保護に関する議論
• Windows PStore について