wolfCOSE

wolfCOSE est une bibliothèque C légère implémentant CBOR (RFC 8949), COSE (RFC 9052/9053) et le ML-DSA post-quantique pour COSE (RFC 9964) en utilisant wolfSSL comme backend cryptographique.

Fonctionnalités principales

Jeu complet de messages RFC 9052 : les six types de messages COSE, y compris COSE_Sign multi-signataire et COSE_Encrypt / COSE_Mac multi-destinataire
Signature post-quantique : ML-DSA (FIPS 204) aux trois niveaux de sécurité, avec COSE_Key RFC 9964 (type de clé AKP, clés privées basées sur une graine)
40 algorithmes couvrant la signature, le chiffrement, le MAC et la distribution de clés
Zéro allocation dynamique : sans allocation sur le tas et non récursif. Chaque opération s'exécute sur des tampons fournis par l'appelant dans une limite de pile bornée et personnalisable selon la cible (rien sur le tas, zéro .data/.bss)
Empreinte minimale : ES256 COSE_Sign1 wolfCOSE (moteur COSE + CBOR) ~5.1 KB en vérification seule et ~6.8 KB en signature + vérification. La flash totale incluant wolfCrypt est de ~26.2 KB en vérification seule (WOLFCOSE_LEAN_VERIFY) et ~34.6 KB en signature + vérification
Rapide : (ES256 COSE_Sign1, x86_64, asm sp_256 de wolfCrypt) : 66,538 signatures/s, 26,437 vérifications/s
Post-quantique au même coût : la flash totale de ML-DSA-44 COSE_Sign1 incluant wolfCrypt est de ~20.8 KB en vérification seule (WOLFCOSE_LEAN_VERIFY_MLDSA) et ~35.8 KB en signature + vérification, à environ 1 KB près de l'ES256 classique. La partie wolfCOSE seule est respectivement de 4.6 KB et ~6.6 KB. Voir Empreinte
Chemin vers FIPS 140-3 : via le certificat FIPS #4718 de wolfCrypt (unique dépendance cryptographique)

Algorithmes pris en charge

Signature : ES256, ES384, ES512, EdDSA (Ed25519/Ed448), PS256/384/512, ML-DSA-44/65/87

Chiffrement : AES-GCM (128/192/256), ChaCha20-Poly1305, AES-CCM variants

MAC : HMAC-SHA256/384/512, AES-MAC

Distribution de clés : Direct, AES Key Wrap, ECDH-ES+HKDF

Types de messages COSE (RFC 9052)

wolfCOSE a implémenté tous les messages RFC 9052, dans leurs variantes mono-acteur et multi-acteur :

Message	RFC 9052	API	Objectif
`COSE_Sign1`	Sec. 4.2	`wc_CoseSign1_Sign` / `wc_CoseSign1_Verify`	Signature à signataire unique
`COSE_Sign`	Sec. 4.1	`wc_CoseSign_Sign` / `wc_CoseSign_Verify`	Multi-signataire (signatures indépendantes sur la même charge utile)
`COSE_Encrypt0`	Sec. 5.2	`wc_CoseEncrypt0_Encrypt` / `wc_CoseEncrypt0_Decrypt`	AEAD à destinataire unique
`COSE_Encrypt`	Sec. 5.1	`wc_CoseEncrypt_Encrypt` / `wc_CoseEncrypt_Decrypt`	Multi-destinataire (un seul texte chiffré, de nombreux destinataires via Direct / AES-KW / ECDH-ES)
`COSE_Mac0`	Sec. 6.2	`wc_CoseMac0_Create` / `wc_CoseMac0_Verify`	MAC à destinataire unique
`COSE_Mac`	Sec. 6.1	`wc_CoseMac_Create` / `wc_CoseMac_Verify`	MAC multi-destinataire (clé MAC partagée, distribuée aux destinataires)
`COSE_Key` / `COSE_KeySet`	Sec. 7	`wc_CoseKey_Encode` / `wc_CoseKey_Decode`	Sérialisation des clés pour tous les types de clés

Prérequis (wolfSSL)

wolfCOSE nécessite wolfSSL comme backend cryptographique. Version minimale prise en charge : v5.8.0-stable (première version avec le symbole public wc_ForceZero). La signature post-quantique utilise l'API canonique FIPS 204 wc_MlDsaKey, qui apparaît dans wolfSSL après v5.9.1-stable ; compiler wolfCOSE contre v5.8.0–v5.9.1 fonctionne pour tout sauf ML-DSA. Les versions 5.x plus anciennes peuvent techniquement être prises en charge, mais nécessitent des modifications au niveau du code source ; contactez wolfSSL pour un support commercial.

Choisissez une configuration de compilation en fonction des algorithmes dont vous avez besoin.

Compilation minimale (ECC + AES-GCM)

Ceci vous donne COSE Sign1 (ES256/384/512) et Encrypt0 (AES-GCM) :

cd wolfssl
./autogen.sh
./configure --enable-ecc --enable-aesgcm \
            --enable-sha384 --enable-sha512 --enable-keygen
make && sudo make install
sudo ldconfig

Algorithmes activés : ES256, ES384, ES512, AES-GCM-128/192/256

Pour réduire l'empreinte de wolfCrypt, ajoutez --enable-cryptonly pour retirer la pile TLS et désactiver les algorithmes qu'une compilation Sign1 + Encrypt0 n'utilise jamais :

./configure --enable-cryptonly --enable-ecc --enable-aesgcm \
            --enable-sha384 --enable-sha512 --enable-keygen \
            --enable-lowresource \
            --disable-dh --disable-rsa --disable-aescbc \
            --disable-sha --disable-md5 --disable-chacha --disable-poly1305 \
            --disable-errorstrings

Consultez Réglage pour la taille et Réglage pour la vitesse pour optimiser davantage wolfCOSE et wolfCrypt sur les MCU.

Compilation minimale (Post-quantique / ML-DSA uniquement)

Pour une signature post-quantique pure avec ML-DSA-44/65/87 :

cd wolfssl
./autogen.sh
./configure --enable-cryptonly --enable-mldsa
make && sudo make install
sudo ldconfig

Algorithmes activés : ML-DSA-44, ML-DSA-65, ML-DSA-87 (SHAKE-128/256 sont inclus automatiquement par --enable-mldsa. L'API wc_MlDsaKey nécessite wolfSSL plus récent que v5.9.1-stable.)

Compilation complète (tous les algorithmes)

cd wolfssl
./autogen.sh
./configure --enable-ecc --enable-ed25519 --enable-ed448 \
            --enable-curve25519 --enable-aesgcm --enable-aesccm \
            --enable-sha384 --enable-sha512 --enable-keygen \
            --enable-rsapss --enable-chacha --enable-poly1305 \
            --enable-mldsa \
            --enable-hkdf --enable-aeskeywrap
make && sudo make install
sudo ldconfig

Compilation

# Core library (libwolfcose.a)
make

# Run unit tests
make test

# Build and run CLI tool round-trip tests (all algorithms)
make tool-test

# Run lifecycle demo (11 algorithms)
make demo

Cibles de compilation

Target	Description
`make all`	Compiler `libwolfcose.a` (bibliothèque cœur uniquement)
`make shared`	Compiler `libwolfcose.so`
`make test`	Compiler + exécuter les tests unitaires CBOR et COSE
`make tool`	Compiler l'outil CLI (`tools/wolfcose_tool`)
`make tool-test`	Auto-test aller-retour pour les 17 algorithmes
`make demo`	Compiler + exécuter la démo de cycle de vie (11 algorithmes)
`make clean`	Supprimer tous les artefacts de compilation

Démarrage rapide

Exemples

Consultez examples/ pour des exemples complets et fonctionnels :

sign1_demo.c, encrypt0_demo.c, mac0_demo.c : démos d'algorithmes
lifecycle_demo.c : workflow complet de la périphérie au cloud
comprehensive/ : tests de matrice d'algorithmes
scenarios/ : signature de firmware, attestation, configuration de flotte

CI / Tests

Exécutés à chaque push et PR :

Compilation + Tests : Ubuntu, macOS, GCC 10-14, Clang 14-18
Tests complets : ~240 tests de combinaisons d'algorithmes
Analyse statique : cppcheck, analyseur Clang, GCC -fanalyzer
MISRA C 2012 : cppcheck --addon=misra vérifiant tous les chemins de code de wolfCOSE
MISRA C 2023 : avertissements GCC stricts et clang-tidy (bugprone-*, cert-*, clang-analyzer-*, misc-*)
Coverity Scan : analyse nocturne des défauts
Analyse statique interne avancée : outils d'analyse statique avancée Fenrir wolfssl
Couverture de code : 99.3 % pour wolfcose.c, 100 % pour wolfcose_cbor.c

make coverage                  # Run tests with gcov
make coverage-force-failure    # Include crypto failure path testing

Documentation

La documentation complète est disponible dans le Wiki :

Pour commencer : instructions de compilation et premiers pas
Types de messages : les six messages RFC 9052 (Sign1, Sign, Encrypt0, Encrypt, Mac0, Mac) avec des exemples de code
Algorithmes : liste complète des 40 algorithmes pris en charge avec leurs identifiants COSE
Référence API : signatures de fonctions, structures de données, codes d'erreur
Macros : options de configuration à la compilation
Empreinte : chiffres de taille et de vitesse, sur poste de travail et sur appareil
Tests : infrastructure de test, couverture et injection de pannes
Conformité MISRA : statut de conformité MISRA C:2012 et C:2023 et justification des dérogations
Structure du projet : organisation des fichiers sources

Notes de version

La version actuelle est la 1.0.0, la première version stable : le jeu complet de messages COSE RFC 9052 (les six types de messages, mono- et multi-acteur), 40 algorithmes et le ML-DSA post-quantique standardisé (RFC 9964), le tout avec zéro allocation dynamique. Consultez ChangeLog.md pour les notes de version complètes.

wolfCOSE 1.0.0 a été développé conformément au processus de développement et d'assurance qualité de wolfSSL (voir https://www.wolfssl.com/about/wolfssl-software-development-process-quality-assurance) et a passé avec succès les critères de qualité.

Licence

wolfCOSE est un logiciel libre sous licence GPLv3 ; voir LICENSE pour le texte intégral.

Support

Pour une licence commerciale, des contrats de support professionnel, ou pour discuter de l'intégration de wolfCOSE dans votre environnement de production, contactez wolfSSL.

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