AWS Encryption CLI/Python SDK解密失败，Java SDK正常问题排查

我们已通过AWS Encryption SDK for Java实现数据库单个字段的加密/解密功能，使用AWS KMS密钥完成该任务，运行正常。现在需通过Python工具脚本访问解密后的数据，编写的示例代码如下：

def decrypt_string(key_arn, ciphertext, botocore_session=None):
    # 设置加密客户端并指定承诺策略，默认即为REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT
    client = aws_encryption_sdk.EncryptionSDKClient(commitment_policy=CommitmentPolicy.REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT)

    # 创建AWS KMS主密钥提供器
    kms_kwargs = dict(key_ids=[key_arn])
    if botocore_session is not None:
        kms_kwargs["botocore_session"] = botocore_session
    master_key_provider = aws_encryption_sdk.StrictAwsKmsMasterKeyProvider(**kms_kwargs)

    # 解密密文
    plaintext, decrypted_header = client.decrypt(source=ciphertext, key_provider=master_key_provider)

    print(plaintext)

Java与Python实现的承诺策略一致，但使用相同密钥ARN和原始密文调用该函数时，出现以下错误：

aws_encryption_sdk.exceptions.NotSupportedError: Unsupported signing algorithm info

我们尝试用AWS Encryption CLI解密同一密文，命令如下：

echo '<base64-encoded cipher text>' | \
aws-encryption-cli \
  --decrypt \
  --decode \
  --wrapping-keys key=<KMS KEY ARN> \
  --commitment-policy require-encrypt-require-decrypt \
  -S \
  --input - \
  --output -

但仍报相同错误。随后用AWS Encryption CLI加密示例文本，依旧触发该错误。

KMS密钥元数据如下：

{
    "KeyMetadata": {
        "AWSAccountId": "<account-id>",
        "KeyId": "<key-id>",
        "Arn": "arn:aws:kms:eu-central-1:<account-id>:key/<key-id>",
        "CreationDate": "2023-06-07T10:35:18.466000+02:00",
        "Enabled": true,
        "Description": "",
        "KeyUsage": "ENCRYPT_DECRYPT",
        "KeyState": "Enabled",
        "Origin": "AWS_KMS",
        "KeyManager": "CUSTOMER",
        "CustomerMasterKeySpec": "SYMMETRIC_DEFAULT",
        "KeySpec": "SYMMETRIC_DEFAULT",
        "EncryptionAlgorithms": [
            "SYMMETRIC_DEFAULT"
        ],
        "MultiRegion": false
    }
}

使用的软件版本：

• Python依赖版本：
  • aws-encryption-sdk: 3.1.1
  • aws-encryption-sdk-cli: 4.1.0
  • boto3: 1.26.148
• Java依赖版本：
  • org.bouncycastle.bcprov-ext-jdk18on: 1.73
  • com.amazonaws.aws-encryption-sdk-java: 2.4.0

请问是密钥创建不当，还是存在其他遗漏配置？

这个错误的核心原因是Java SDK 2.4.0与Python SDK 3.x版本之间的签名算法默认值不兼容，和密钥本身无关：

• Java SDK 2.4.0默认使用SHA-256作为签名算法
• Python SDK 3.x版本在启用REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT承诺策略时，默认要求SHA-384签名算法
  两者签名算法不匹配，就会触发Unsupported signing algorithm info错误。

修复方案 #

方案1：修改Python代码，兼容Java的签名算法 #

在创建加密客户端时，显式指定签名算法为SHA256：

from aws_encryption_sdk.identifiers import CommitmentPolicy, SignatureAlgorithm

def decrypt_string(key_arn, ciphertext, botocore_session=None):
    # 显式指定签名算法为SHA256，匹配Java SDK默认值
    client = aws_encryption_sdk.EncryptionSDKClient(
        commitment_policy=CommitmentPolicy.REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT,
        preferred_signature_algorithm=SignatureAlgorithm.SHA256
    )

    kms_kwargs = dict(key_ids=[key_arn])
    if botocore_session is not None:
        kms_kwargs["botocore_session"] = botocore_session
    master_key_provider = aws_encryption_sdk.StrictAwsKmsMasterKeyProvider(**kms_kwargs)

    plaintext, decrypted_header = client.decrypt(source=ciphertext, key_provider=master_key_provider)
    print(plaintext)

方案2：修改Java代码，对齐Python的默认签名算法 #

如果后续希望统一使用Python的配置，可以在Java加密时显式指定SHA-384：

// 创建加密客户端时指定签名算法
EncryptionSdk encryptionSdk = EncryptionSdk.builder()
    .commitmentPolicy(CommitmentPolicy.REQUIRE_ENCRYPT_REQUIRE_DECRYPT)
    .preferredSignatureAlgorithm(SignatureAlgorithm.SHA_384)
    .build();

CLI解密的修复方式 #

使用CLI时，需要添加--signature-algorithm参数指定SHA256：

echo '<base64-encoded cipher text>' | \
aws-encryption-cli \
  --decrypt \
  --decode \
  --wrapping-keys key=<KMS KEY ARN> \
  --commitment-policy require-encrypt-require-decrypt \
  --signature-algorithm SHA256 \
  -S \
  --input - \
  --output -

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kees de Bruin