BLUEPRINT

第7章 セキュリティと暗号化

7.1 エンドツーエンド暗号化設計

DTP はエンドツーエンド暗号化を実装し、データが伝送中に信頼できない中間環境（FayGer ランタイムなど）を経由しても、窃取や改ざんされないことを保証します。

コア保証：対象の iFay インスタンスのみが受信したペイロードデータを復号でき、FayGer ランタイム環境は平文にアクセスできない。

iFay がパブリッククラウドの FayGer インスタンス上で動作している場合でも、クラウドサービスプロバイダーはユーザーの健康データ、位置情報、消費記録を読み取ることができません。

7.2 暗号化範囲

┌─────────────────────────────────────┐
│           Logical_Frame              │
├─────────────────────────────────────┤
│  Header（フレームヘッダー）── 平文伝送  │
│  ┌─────────────────────────────────┐│
│  │ ...                             ││
│  │ encryptionMetadata ── 平文      ││
│  │   algorithm: "AES-256-GCM"     ││
│  │   keyVersion: 3                ││
│  └─────────────────────────────────┘│
├─────────────────────────────────────┤
│  Payload（ペイロード）── 暗号化伝送    │
│  ┌─────────────────────────────────┐│
│  │ ████████████████████████████    ││
│  │ ████████ 暗号化データ ██████████ ││
│  │ ████████████████████████████    ││
│  └─────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────┘
  • フレームヘッダー：平文伝送、ルーティングと処理に必要なメタ情報を含む
  • 暗号化メタデータ：平文伝送、暗号化アルゴリズム識別子と鍵バージョン番号を含み、受信側が復号方法を判断できるようにする
  • ペイロード：暗号化伝送、実際のデータ内容を含む

7.3 鍵管理

DTP は自身で鍵を管理せず、CAP（Control Authorization Protocol）で事前にネゴシエーションされた鍵に依存します：

  1. CAP が接続確立フェーズで身分認証と鍵交換を完了
  2. DTP は CAP が提供する鍵を使用して Payload の暗号化/復号を実行
  3. 鍵バージョン番号（keyVersion）は現在使用中の鍵を識別するために使用

CAP 前提条件

DTP はデータ伝送を開始する前に、CAP が身分認証と鍵交換フローを完了していることを必ず検証する必要があります。CAP の鍵交換がまだ完了していない場合、DTP_Engine はデータ送信を拒否し「鍵未準備」（KEY_NOT_READY）エラーを返します。

7.4 暗号化メタデータ

各 Logical_Frame のフレームヘッダーは暗号化メタデータを携帯します：

フィールド説明
algorithm暗号化アルゴリズム識別子、例："AES-256-GCM"
keyVersion鍵バージョン番号、どのバージョンの鍵を使用するかを示す

暗号化メタデータ自体は暗号化されず、受信側が復号前に復号パラメータを取得できることを保証します。

7.5 暗号化ラウンドトリップ一貫性

DTP は暗号化のラウンドトリップ一貫性を保証します：

  • 正しい鍵で暗号化した後に復号すると、元のデータと等価な Payload が生成される
  • 誤った鍵で復号すると、失敗して DECRYPTION_FAILED エラーを返す

7.6 端末側復号

端末が受信側の場合（データ注入シナリオ）、DTP_Engine は端末が CAP 接続確立フェーズで提出した鍵を使用して復号します。

7.7 セキュリティ脅威防護

脅威DTP 防護措置
中間者盗聴Payload エンドツーエンド暗号化、中間ノードは平文を読み取り不可
FayGer 窃視FayGer は暗号化後の Payload のみ参照可能、復号不可
鍵漏洩鍵バージョン番号メカニズムにより鍵ローテーションをサポート
身分偽装CAP の身分認証メカニズムに依存
リプレイ攻撃シーケンス番号の単調増加 + セッションバインディング