wolfCOSE

wolfCOSEは、CBOR (RFC 8949)、COSE (RFC 9052/9053)、および wolfSSL を暗号バックエンドとして使用した耐量子 ML-DSA for COSE (RFC 9964) を実装する軽量Cライブラリです。

主な機能

• 完全なRFC 9052メッセージセット: 6種類すべてのCOSEメッセージタイプ。複数署名者 COSE_Sign や複数受信者 COSE_Encrypt / COSE_Mac を含む
• 耐量子署名: 3つのセキュリティレベルすべてにおけるML-DSA（FIPS 204）。RFC 9964 COSE_Key（AKP鍵タイプ、シードベースの秘密鍵）に対応
• 40種類のアルゴリズム: 署名、暗号化、MAC、鍵配布をカバー
• 動的割り当てゼロ: ヒープ割り当てなし、非再帰。すべての操作は呼び出し元が提供するバッファ上で実行され、スタック使用量はターゲットに合わせてカスタマイズ可能な上限内に収まります（ヒープ不使用、.data/.bssもゼロ）
• 小型フットプリント: ES256 COSE_Sign1 wolfCOSE（COSE + CBORエンジン）約5.1 KB（検証のみ）、約6.8 KB（署名＋検証）。wolfCryptを含むフラッシュ合計は約26.2 KB（WOLFCOSE_LEAN_VERIFY）、約34.6 KB（署名＋検証）
• 高速:（ES256 COSE_Sign1、x86_64、wolfCrypt sp_256 asm）: 66,538 署名/秒、26,437 検証/秒
• 同コストでの耐量子: ML-DSA-44 COSE_Sign1 のwolfCryptを含むフラッシュ合計は約20.8 KB（WOLFCOSE_LEAN_VERIFY_MLDSA）、約35.8 KB（署名＋検証）。従来のES256と約1KB以内の差です。wolfCOSE部分のみではそれぞれ4.6 KBと約6.6 KBです。詳細はフットプリントを参照
• FIPS 140-3への対応: wolfCrypt FIPS Certificate #4718（唯一の暗号依存関係）経由

サポートされているアルゴリズム

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

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

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

鍵配布: Direct, AES Key Wrap, ECDH-ES+HKDF

COSEメッセージタイプ（RFC 9052）

wolfCOSEはRFC 9052のすべてのメッセージを、単一アクターと複数アクターの両方のバリエーションで実装しています。

前提条件（wolfSSL）

wolfCOSEは暗号バックエンドとしてwolfSSLを必要とします。最小サポートバージョン: v5.8.0-stable（公開の wc_ForceZero シンボルを含む最初のリリース）。耐量子署名は正規のFIPS 204 wc_MlDsaKey APIを使用します。このAPIはwolfSSL v5.9.1-stable以降で利用可能です。v5.8.0～v5.9.1に対してwolfCOSEをビルドすると、ML-DSA以外はすべて動作します。古い5.xリリースも技術的にはサポート可能ですが、ソースレベルの変更が必要です。商用サポートについてはwolfSSLにお問い合わせください。

必要なアルゴリズムに基づいてビルド構成を選択してください。

最小ビルド（ECC + AES-GCM）

これにより、COSE Sign1（ES256/384/512）およびEncrypt0（AES-GCM）が有効になります。

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

有効になるアルゴリズム: ES256, ES384, ES512, AES-GCM-128/192/256

wolfCryptのフットプリントをさらに小さくするには、--enable-cryptonly を追加してTLSスタックを削除し、Sign1 + Encrypt0ビルドで使用しないアルゴリズムを無効にします。

./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

MCU上でwolfCOSEとwolfCryptをさらに絞り込むには、サイズ調整および速度調整を参照してください。

最小ビルド（耐量子 / ML-DSAのみ）

ML-DSA-44/65/87による純粋な耐量子署名の場合:

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

有効になるアルゴリズム: ML-DSA-44, ML-DSA-65, ML-DSA-87 （SHAKE-128/256は --enable-mldsa によって自動的に取り込まれます。wc_MlDsaKey APIにはwolfSSL v5.9.1-stableより新しいバージョンが必要です。）

フルビルド（全アルゴリズム）

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

ビルド

# コアライブラリ (libwolfcose.a)
make

# 単体テストの実行
make test

# CLIツールのラウンドトリップテスト（全アルゴリズム）のビルドと実行
make tool-test

# ライフサイクルデモの実行（11アルゴリズム）
make demo

ビルドターゲット

クイックスタート

サンプル

完全な動作コードは examples/ を参照:

• sign1_demo.c, encrypt0_demo.c, mac0_demo.c: アルゴリズムデモ
• lifecycle_demo.c: エッジからクラウドへの完全なワークフロー
• comprehensive/: アルゴリズムマトリックステスト
• scenarios/: ファームウェア署名、アテステーション、フリート設定

CI / テスト

プッシュおよびPRのたびに実行:

• ビルド＋テスト: Ubuntu、macOS、GCC 10-14、Clang 14-18
• 網羅的テスト: 約240のアルゴリズム組み合わせテスト
• 静的解析: cppcheck、Clangアナライザー、GCC -fanalyzer
• MISRA C 2012: wolfCOSEの全コードパスに対するcppcheck --addon=misra
• MISRA C 2023: 厳格なGCC警告およびclang-tidy（bugprone-*、cert-*、clang-analyzer-*、misc-*）
• Coverity Scan: 夜間の欠陥解析
• 高度内部静的解析: Fenrir wolfssl 高度静的解析ツール
• コードカバレッジ: wolfcose.c で99.3%、wolfcose_cbor.c で100%

make coverage                  # gcovでテストを実行
make coverage-force-failure    # 暗号失敗パステストを含める

ドキュメント

完全なドキュメントはWikiで入手可能:

• はじめに: ビルド手順と最初のステップ
• メッセージタイプ: 6種類すべてのRFC 9052メッセージ（Sign1、Sign、Encrypt0、Encrypt、Mac0、Mac）をコードサンプルとともに
• アルゴリズム: サポートする40のアルゴリズムの完全なリストとCOSE ID
• APIリファレンス: 関数シグネチャ、データ構造、エラーコード
• マクロ: コンパイル時設定オプション
• フットプリント: サイズと速度の数値、デスクトップおよびデバイス上
• テスト: テストインフラストラクチャ、カバレッジ、障害注入
• MISRA準拠: MISRA C:2012およびC:2023の準拠状況と逸脱の理由
• プロジェクト構造: ソースファイルのレイアウト

リリースノート

現在のリリースは 1.0.0、最初の安定リリースです。完全なRFC 9052 COSEメッセージセット（6種類すべてのメッセージタイプ、単一アクターおよび複数アクター）、40のアルゴリズム、標準化された耐量子ML-DSA（RFC 9964）、すべて動的割り当てゼロで実現しています。完全なリリースノートはChangeLog.mdを参照してください。

wolfCOSE 1.0.0はwolfSSLの開発およびQAプロセス（https://www.wolfssl.com/about/wolfssl-software-development-process-quality-assurance 参照）に従って開発され、品質基準を正常に満たしています。

ライセンス

wolfCOSEはGPLv3のもとで提供されるフリーソフトウェアです。全文についてはLICENSEを参照してください。

Copyright (C) 2026 wolfSSL Inc.

サポート

商用ライセンス、プロフェッショナルサポート契約、またはwolfCOSEを本番環境に導入するためのご相談は、wolfSSLまでお問い合わせください。