PHPの crypto_kdf_derive_from_key() 関数について解説

こんにちは、みなさん！今日は、PHPの暗号化ライブラリ「libsodium」に含まれる関数、crypto_kdf_derive_from_key() について詳しくお話しします。この関数は、鍵導出関数（KDF: Key Derivation Function）の一部であり、既存のキーから新しいキーを派生させるために使用されます。

crypto_kdf_derive_from_key() 関数とは？

crypto_kdf_derive_from_key() 関数は、マスターキーから一意の派生キーを生成するために使用されます。例えば、異なる暗号化目的のために同じマスターキーを元に複数のキーを生成する際に便利です。

この関数を使用することで、マスターキーを元に異なるサブキー（派生キー）を安全に生成でき、異なる用途に対応することが可能になります。

基本的な使い方

string sodium_crypto_kdf_derive_from_key(int $subkey_len, int $subkey_id, string $context, string $key)

$subkey_len: 生成するサブキーの長さ（バイト単位）。通常、16, 24, 32バイトを指定します。
$subkey_id: 派生キーを識別するためのID。このIDによって異なる派生キーを生成します。
$context: 派生キーの使用目的を示す8バイトのコンテキスト文字列。例えば、’userkeys’ や ‘enckey ‘ など。
$key: マスターキー。安全な方法で生成・保管されていることが前提です。

この関数は指定された長さのサブキーを生成し、それを返します。

例

マスターキーから派生キーを生成する例

<?php
// マスターキー (事前に安全に生成されたもの)
$master_key = random_bytes(SODIUM_CRYPTO_KDF_KEYBYTES);

// 派生キーの生成
$subkey = sodium_crypto_kdf_derive_from_key(
    32,            // 派生キーの長さ（32バイト）
    1,             // サブキーID
    'userkeys',    // コンテキスト
    $master_key    // マスターキー
);

echo bin2hex($subkey) . "\n";
?>

この例では、32バイトの派生キーを生成し、サブキーIDとして 1、コンテキストとして userkeys を使用しています。このように、マスターキーから異なるサブキーを簡単に生成できます。

利用シーン

複数の用途に応じたキーの生成: 同じマスターキーを元に異なる派生キーを生成し、暗号化、署名、認証などの異なる用途に対応することができます。
安全なキー管理: マスターキーを直接使用するのではなく、派生キーを生成して使用することで、セキュリティが向上します。マスターキーが漏洩した場合でも、サブキーに関する情報がない限り被害を抑えられます。

注意点

コンテキストの選定: コンテキストは、異なる用途の派生キーを識別するために使用されます。同じマスターキーを使用する場合でも、コンテキストが異なれば異なる派生キーが生成されます。コンテキストは慎重に選定してください。
派生キーの一意性: 派生キーは、マスターキー、サブキーID、およびコンテキストが同一であれば、同じ派生キーが生成されます。したがって、用途ごとにこれらの要素を変えることで、一意のキーを生成できます。

まとめ

crypto_kdf_derive_from_key() 関数は、セキュアな鍵管理を実現するための強力なツールです。マスターキーから複数の派生キーを生成し、異なる暗号化ニーズに対応するために、この関数を活用しましょう。

また次回お会いしましょう！Happy coding!