Security-JAWS【第33回】 勉強会 https://s-jaws.doorkeeper.jp/events/173294

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Amazon Cognitoで実装するパスキー
keikoit

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はじめに
本セッションの内容及び発言は個人の見解に基づくものであり、所属組織を代表するものではありません。

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パスキー認証とは
認証器による所持をベースとしたパスワードを利用しない認証方式。
フィッシング攻撃等に耐性がある＆パスワードの特徴である、覚えられない、パスリセ運用が大変と
いった課題を解決。
クライアント サーバー
RPクライアントアプリ
Webブラウザ
RPサーバーアプリ
認証器
公開鍵
WebAuthn
CTAP
WHAT IS A PASSKEY?
Any passwordless FIDO credential is a passkey.
https://fidoalliance.org/passkeys/

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パスキー認証の３つの特徴
1. 公開鍵暗号方式
受信側で「公開鍵」と「秘密鍵」という2種類の鍵ペアを生成し、「公開鍵」だけを送信側
に送信。「公開鍵」で暗号化したデータを受信側の「秘密鍵」で復号。
2. チャレンジレスポンス
クライアントからの認証要求に対しサーバー側でランダムな文字列（チャレンジ）を生成
し、クライアント側でそのチャレンジを元にレスポンスを生成。サーバー側でレスポンスの
内容を検証し認証が成立。
3. 認証器がRPサーバーの識別子に対して署名
RP サーバーの識別子を含むチャレンジに対して 秘密鍵で署名し，RP サーバーはその署名を
公開鍵で検証する。
RPサーバーと異なるドメイン（例：中間者攻撃による偽のRPサーバー）では認証が成立し
ない。

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NIST SP 800-63Bへの補足
NIST（米国国立標準技術研究所）のガイドラインへの補足文書が2024年4月に公開
されている。
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-63Bsup
1.pdf
なんでNIST SP 800-63BのRevision.4を待たずに補足文書出した？
今までのRevision3だと以下のとおり、秘密鍵のクローンは禁止されていた。
Multi-factor cryptographic software authenticators SHOULD discourage and SHALL NOT
facilitate the cloning of the secret key onto multiple devices.
クローン前提のSynced Passkeysの急速な普及によりガイドラインと実態に矛盾が生じて
きた。

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NIST SP 800-63Bへの補足
以下のようなことが書かれている
• パスキー（特にSynced Passkeys）を、AAL2で適正に構成するためのキーの生成、保
存、アクセス制御などに関する要件、実装上の考慮事項
• パスキー（特にSynced Passkeys）の潜在的な脅威と課題
• 失効の難しさ、クラウドプロバイダの侵害など

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AWS公式ハンズオン
Amazon CognitoでのハンズオンはAWS公式から出ているものがある。
Implement Passwordless authentication with Amazon Cognito and
WebAuthn
https://catalog.workshops.aws/cognito-webauthn-passwordless/en-US#wh
at-you'll-learn-in-this-workshop
コードもGitHubで公開されている。
amazon-cognito-passwordless-auth
https://github.com/aws-samples/amazon-cognito-passwordless-auth

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構成の概要

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使用するLamda関数
Cognitoでパスキー認証を利用するためには「カスタム認証フロー」を定義する必
要がある。
以下の３つのトリガーで独自処理を呼び出して認証処理をカスタマイズする。
関数名 説明
Define auth Challenge Amazon Cognito はこのトリガーを呼び出してカスタム認証フローを開始
Create auth Challenge
Amazon Cognito は、認証チャレンジの定義後に
このトリガーを呼び出してカスタム チャレンジを作成
Verify auth Challenge
Amazon Cognito はこのトリガーを呼び出して、カスタムチャレンジに対するエ
ンドユーザーからの応答が有効かどうかを検証
https://docs.aws.amazon.com/cognito/latest/developerguide/user-pool-lambda-challenge.html

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作成した Lambda 関数はユーザープールの Lambda トリガーとして指定されている。
UIイメージ

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カスタム認証フローのシーケンス

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手順
サンプルコードを使う場合、非常に簡単にデプロイ可能。（1−2時間かからな
い）
1. GitをCloneする
2. 環境設定ファイルを自環境用に微修正
3. Node.jsをインストール
＜バックエンド＞
1. MagicLinkを送るためAmazon SESで検証済みのEメールアドレスを用意
2. AWS CDKでデプロイ
3. Cognito ユーザープールができているのでテストユーザーを作成
＜フロントエンド＞
1. バックエンドをフックするReactアプリを実行
2. WebアプリをS3にデプロイ

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デモ

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認証方法
メインの認証：Passkeys
フォールバック用（Passkeys使えない場合）：Magic Link
※サンプルではこうなっているがMagic Linkはフィッシング耐性がないので本当
はフォールバックはクラウドにSyncしたPasskeysを利用するかたちの方が望まし
い。
でも、実際の現場では全部Passkeysにしちゃうとパスワードに慣れている方がロ
グインできなる等の課題があり、全部Passkeysにするのはハードルが高い現状

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Passkeys登録の一般的な流れ
認証器
（スマホ等）
ユーザー ブラウザ RPサーバ
（事業者のサーバ）
DB
（1）登録要求
（2）クレデンシャル生成要求
（３）チャレンジの生成と保管
（４）チャレンジ等のレスポンス
（５）鍵ペア生成要求
（６）ユーザー検証
（７）認証情報
（８）鍵ペア生成と
公開鍵等のレスポンス
（９）レスポンス検証要求
（１０）レスポンス検証と結果保管
（１１）登録後ページ

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AWSで実現する場合の一例（ハンズオンのケース）
認証器
（スマホ等）
ユーザー ブラウザ
JWT
authorizer
（1）登録要求
（2）クレデンシャル生成要求
/register-authenticator/start
（３）チャレンジの生成と保管
（４）チャレンジ等のレスポンス
（５）鍵ペア生成要求
（６）ユーザー検証
（７）認証情報
（８）鍵ペア生成と
公開鍵等のレスポンス
（９）レスポンス検証要求
/register-authenticator/complete
（１０）レスポンス検証と結果保管
（１１）登録後ページ

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Passkeys認証の一般的な流れ
認証器
（スマホ等）
ユーザー ブラウザ RPサーバ
（事業者のサーバ）
DB
（1）認証要求
（2）クレデンシャル取得要求
（３）チャレンジの生成と保管
（５）チャレンジ等のレスポンス
（６）秘密鍵利用要求
（７）ユーザー検証
（８）認証情報
（９）秘密鍵での復号化
（１０）レスポンス検証要求
（1１）レスポンス検証と結果保管
（1２）認証後ページ
（４）公開鍵情報の取得

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AWSで実現する場合の一例（ハンズオンのケース）
認証器
（スマホ等）
ユーザー ブラウザ
Define auth
Challenge
（1）認証要求
（2）-1
InitialAuth
（３）-1
チャレンジの生成依頼
（４）チャレンジ等のレスポンス
（5）秘密鍵利用要求
（6）ユーザー検証
（7）認証情報
（８）秘密鍵での復号化
（9）-2
レスポンス検証要求
（11）認証後ページ
Create auth
Challenge
Verify auth
Challenge
（2）-2
認証開始
（2）-3
フロー内容等
（３）-2
チャレンジの生成と保管
（３）-3
クレデンシャルIDのレスポンス
（9）-1
RespondToAuth
Challenge
（10）-2
レスポンス検証結果
（10）-1
レスポンス検証
（10）-3
認証完了
（10）-4
確認結果

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DynamoDBの中身
DynamoDBの中にはCredentialID（クレデンシャルの識別子）をキーとして様々
な情報が保管されている。
aaguid（Binary) パスキープロバイダーのID
createdAt クレデンシャルが生成された日付
jwk 公開鍵の情報（JSON Web Token）
flagBackupEligibility SyncedPasskeysかどうか
0:SyncedPasskeysじゃない
1:SyncedPasskeys
flagBackupState クラウド上にPasskeysがバックアップされているかどうか
0:バックアップされてない
1:バックアップされている
＜中身の一部＞