ウェブ暗号化API

Web暗号化 API は、ワールド ワイド ウェブ コンソーシアム(W3C) の低レベル インターフェイスの推奨事項です。これにより、 Web アプリケーションは、生のキー マテリアルにアクセスすることなく暗号化機能を実行できるため、セキュリティが向上します。 ^[1]この非依存API は、ハッシュ、署名の生成と検証、暗号化、 Web アプリケーション内からの復号化などの基本的な暗号化操作を実行します。 ^[2]

2017年1月26日、W3Cはウェブアプリケーションで基本的な暗号化操作を実行できるウェブ暗号化API ^{[3]の勧告を発表しました。この非依存APIは}JavaScriptを利用してウェブアプリケーション内でのデータ交換のセキュリティを強化する操作を実行します。このAPIはウェブアプリケーションで使用するハッシュ、デジタル署名の生成と検証、暗号化と復号化のための公開鍵と秘密鍵を作成および/または管理するための低レベルインターフェースを提供します。

Web 暗号化 API は、次のような幅広い用途に使用できます。

• ユーザーとサービスに認証を提供する
• 文書やコードの電子署名
• 通信とデジタルデータ交換の完全性と機密性の保護

Web 暗号化 API は本質的に非依存であるため、どのプラットフォームでも使用できます。Webアプリケーションとプログレッシブ Web アプリケーションが生の鍵素材にアクセスすることなく暗号化機能を実行できるようにする共通のインターフェイスセットを提供します。これは、上記の暗号化操作を実行するための一連のメソッドを定義する SubtleCrypto インターフェイスの支援を受けて行われます。Web 暗号化 API 内の追加のインターフェイスにより、キーの生成、キーの派生、キーのインポートとエクスポートが可能になります。^[1]

W3C の Web 暗号化 API 仕様は、プラットフォーム固有の暗号化 API と標準化された暗号化 API の間に現在存在する共通の機能と特徴と、少数の実装でのみ知られている機能と特徴に重点を置いています。Web 暗号化 API の使用に関するグループの推奨事項では、必須のアルゴリズム セットを実装する必要があるとは規定されていません。これは、政府の規制、地域のポリシー、セキュリティ慣行、知的財産権に関する懸念により、準拠するユーザー エージェント間で暗号化の実装が異なることを認識しているためです。

Web Cryptography APIは、さまざまなタイプの既存のWebアプリケーションに適しています。^[1]

現在、多要素認証は、オンライン バンキングなどの Web アプリケーションのユーザーの ID を確認するための最も信頼性の高い方法の 1 つと考えられています。現在、多くの Web アプリケーションは、ユーザーとユーザー エージェントの両方を保護するためにこの認証方法に依存しています。Web 暗号化 API を使用すると、Web アプリケーションは、ユーザー アクセスを認証するために秘密鍵マテリアルへのトランスポート層認証に依存するのではなく、アプリケーション自体から認証を提供できるようになります。このプロセスにより、ユーザーにとってより豊かなエクスペリエンスが提供されます。

Web 暗号化 API を使用すると、アプリケーションは、ユーザー エージェントによって以前に作成された、または Web アプリケーションによって事前にプロビジョニングされた適切なクライアント キーを見つけることができます。アプリケーションは、ユーザーのアカウントに関連付けられたキーがまだない場合に、ユーザー エージェントに新しいキーを生成するか、既存のキーを再利用する機能を提供できます。このプロセスを、ユーザーが認証するトランスポート層セキュリティにバインドすることで、基盤となるトランスポートに基づくキーの導出によって、多要素認証プロセスをさらに強化できます。^{[1] [2]}

API を使用すると、機密文書や秘密文書が、たとえ安全に受信されていたとしても、Web アプリケーション内から不正に閲覧されることを防ぐことができます。Web アプリケーションは、Web 暗号化 API を使用して秘密鍵で文書を暗号化し、次に文書の閲覧を許可されたユーザーに関連付けられた公開鍵で文書をラップします。Web アプリケーションに移動すると、許可されたユーザーは暗号化された文書を受け取り、秘密鍵を使用してラップ解除プロセスを開始するように指示され、文書を復号化して閲覧できるようになります。^[2]

多くの企業や個人はクラウド ストレージに依存しています。保護のため、リモート サービス プロバイダーは、ユーザーがドキュメントやその他のデータをアップロードする前に、Web アプリケーションで機密文書を保護する機能を提供することを望む場合があります。Web 暗号化 API を使用すると、ユーザーは次のことが可能になります。

• 秘密鍵またはシークレットキーを選択する
• 必要に応じてキーから暗号化キーを導出する
• 文書/データを暗号化する
• サービスプロバイダーの既存のAPIを使用して暗号化された文書/データをアップロードする^[2]

文書に電子署名する機能により、時間が節約され、重要な文書のセキュリティが強化され、ユーザーが文書を承認したことの法的証明として役立ちます。多くの Web アプリケーションでは、手書きの署名を要求する代わりに、電子署名を受け入れることを選択します。Web 暗号化 API を使用すると、ユーザーは Web アプリケーション専用に生成または事前プロビジョニングされたキーを選択するように求められます。その後、そのキーを署名操作中に使用できます。

ウェブアプリケーションはデータをローカルにキャッシュすることが多く、オフライン攻撃が発生した場合にデータが侵害されるリスクがあります。Web Cryptography API を使用すると、ウェブアプリケーションは、内部から展開された公開鍵を使用してデータキャッシュの整合性を検証できます。 ^[2]

Web Cryptography APIは、鍵合意を使用することで、オフザレコ（OTR）やその他のタイプのメッセージ署名方式で使用するためのメッセージングのセキュリティを強化できます。メッセージの送信者と意図された受信者は、共有の暗号化キーとメッセージ認証コード（MAC）キーをネゴシエートしてメッセージを暗号化および復号化し、不正アクセスを防止します。^[2]

Web暗号化APIは、WebアプリケーションがJOSEワーキンググループで定義されたメッセージ形式や構造と対話するために使用できます。^{[4]アプリケーションは、} JSON Web Signature (JWK)キーを読み取ってインポートし、電子署名またはMACキーで保護されたメッセージを検証し、JWEメッセージを復号化できます。

W3C は、Web 暗号化 API の仕様でベンダー固有の独自拡張機能を使用しないようにベンダーに推奨しています。これは、すべてのユーザーが特定のコンテンツにアクセスできるわけではないため、API の相互運用性が低下し、ユーザー ベースが分断される可能性があるためです。ベンダー固有の拡張機能の使用を避けられない場合は、将来の API 仕様との衝突を防ぐために、ベンダー固有の文字列を拡張機能の先頭に付けることをお勧めします。

• 公式サイト
• MDN Web Docsの Web Crypto API