Cryptographic Primitives Library    Security Policy for FIPS 140‐2 Validation  Cryptographic Primitives Library (bcryptprimitives.dll and ncryptsslp.dll) in Microsoft Windows 8.1 Enterprise Windows Server 2012 R2 Windows Storage Server 2012 R2 Surface Pro 2 Surface Pro Surface 2 Surface Windows RT 8.1 Windows Phone 8.1 Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise StorSimple 8000 Series       DOCUMENT INFORMATION      Version Number  1.11  Updated On  April 24, 2015          © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 1 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  The information contained in this document represents the current view of Microsoft Corporation on the issues discussed as of the date of publication. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information presented after the date of publication. This document is for informational purposes only. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, AS TO THE INFORMATION IN THIS DOCUMENT. Complying with all applicable copyright laws is the responsibility of the user. This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NoDerivs- NonCommercial License (which allows redistribution of the work). To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nd-nc/1.0/ or send a letter to Creative Commons, 559 Nathan Abbott Way, Stanford, California 94305, USA. Microsoft may have patents, patent applications, trademarks, copyrights, or other intellectual property rights covering subject matter in this document. Except as expressly provided in any written license agreement from Microsoft, the furnishing of this document does not give you any license to these patents, trademarks, copyrights, or other intellectual property. © 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, the Windows logo, Windows Server, and BitLocker are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries. The names of actual companies and products mentioned herein may be the trademarks of their respective owners.       © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 2 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  CHANGE HISTORY  Date  Version  Updated By  Change  31 OCT 2013  0.1  Tim Myers  First Draft  29 APR 2014    Tim Myers  Minor change: updated DSS from FIPS 186‐3 to 186‐4 7 MAY 2014  0.2  Tim Myers  Second Draft; FIPS 186‐4 and FIPS 180‐4 updates;  processor name updates  1 JUL 2014  0.3  Tim Myers  Third Draft; added Security Levels Table and  cryptographic algorithm certificate numbers  10 JUL 2014  1.0  Tim Myers  First Release to Validators; includes all algorithm and  module certificate numbers  18 JUL 2014  1.1  Tim Myers  Update platforms; consolidate services  12 DEC 2014  1.2  Tim Myers  Address CMVP comments; update platform names  17 DEC 2014  1.3  Tim Myers  Update IG G.5 platforms; update binary versions;  add StorSimple  22 JAN 2015  1.4  Tim Myers  Address CMVP comments  29 JAN 2015  1.5  Tim Myers  Update Design Assurance  20 FEB 2015  1.6  Tim Myers  Add StorSimple to Validated Platforms  26 FEB 2015  1.7  Tim Myers  Clarify DH sizes; add KDF testing statement; add  GCM note  9 MAR 2015  1.8  Tim Myers  Prepare for publication  17 MAR 2015  1.9  Tim Myers  Reorder StorSimple 8100 OE description; fix typos in  Section 10  3 APR 2015  1.10  Tim Myers  Modify AES‐GCM encryption  24 APR 2015  1.11  Tim Myers  Correct section 2.2 to agree with section 2.1        © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 3 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  TABLE OF CONTENTS  1  INTRODUCTION .................................................................................................................... 7  1.1  LIST OF CRYPTOGRAPHIC MODULE BINARY EXECUTABLES ................................................................... 7  1.2  BRIEF MODULE DESCRIPTION  ...................................................................................................... 7  . 1.3  VALIDATED PLATFORMS ............................................................................................................. 7  1.4  CRYPTOGRAPHIC BOUNDARY ....................................................................................................... 9  2  SECURITY POLICY ................................................................................................................ 10  2.1  FIPS 140‐2 APPROVED ALGORITHMS  ......................................................................................... 11  . 2.2  NON‐APPROVED ALGORITHMS .................................................................................................. 12  2.3  CRYPTOGRAPHIC BYPASS .......................................................................................................... 12  2.4  MACHINE CONFIGURATIONS ...................................................................................................... 13  3  OPERATIONAL ENVIRONMENT ............................................................................................ 13  4  INTEGRITY CHAIN OF TRUST ................................................................................................ 13  5  PORTS AND INTERFACES ..................................................................................................... 13  5.1  EXPORT FUNCTIONS ................................................................................................................. 13  5.2  CNG PRIMITIVE FUNCTIONS ...................................................................................................... 14  5.3  CONTROL INPUT INTERFACE ....................................................................................................... 15  5.4  STATUS OUTPUT INTERFACE ...................................................................................................... 15  5.5  DATA OUTPUT INTERFACE ......................................................................................................... 15  5.6  DATA INPUT INTERFACE ............................................................................................................ 15  6  SPECIFICATION OF ROLES .................................................................................................... 16  6.1  MAINTENANCE ROLES .............................................................................................................. 16  6.2  MULTIPLE CONCURRENT INTERACTIVE OPERATORS ......................................................................... 16  6.3  OPERATOR AUTHENTICATION .................................................................................................... 16  7  SERVICES  ............................................................................................................................ 16  . 7.1  ALGORITHM PROVIDERS AND PROPERTIES .................................................................................... 16    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 4 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  7.1.1  BCRYPTOPENALGORITHMPROVIDER ................................................................................................... 16  7.1.2  BCRYPTCLOSEALGORITHMPROVIDER .................................................................................................. 16  7.1.3  BCRYPTSETPROPERTY ...................................................................................................................... 17  7.1.4  BCRYPTGETPROPERTY ...................................................................................................................... 17  7.1.5  BCRYPTFREEBUFFER ........................................................................................................................ 17  7.2  RANDOM NUMBER GENERATION  ............................................................................................... 17  . 7.2.1  BCRYPTGENRANDOM ...................................................................................................................... 17  7.3  KEY AND KEY‐PAIR GENERATION ................................................................................................ 18  7.3.1  BCRYPTGENERATESYMMETRICKEY ..................................................................................................... 18  7.3.2  BCRYPTGENERATEKEYPAIR ............................................................................................................... 18  7.3.3  BCRYPTFINALIZEKEYPAIR .................................................................................................................. 19  7.3.4  BCRYPTDUPLICATEKEY ..................................................................................................................... 19  7.3.5  BCRYPTDESTROYKEY ........................................................................................................................ 19  7.4  KEY ENTRY AND OUTPUT .......................................................................................................... 19  7.4.1  BCRYPTIMPORTKEY ......................................................................................................................... 19  7.4.2  BCRYPTIMPORTKEYPAIR ................................................................................................................... 20  7.4.3  BCRYPTEXPORTKEY ......................................................................................................................... 21  7.5  ENCRYPTION AND DECRYPTION .................................................................................................. 23  7.5.1  BCRYPTENCRYPT ............................................................................................................................. 23  7.5.2  BCRYPTDECRYPT ............................................................................................................................. 24  7.6  HASHING AND MESSAGE AUTHENTICATION .................................................................................. 25  7.6.1  BCRYPTCREATEHASH ....................................................................................................................... 25  7.6.2  BCRYPTHASHDATA .......................................................................................................................... 26  7.6.3  BCRYPTDUPLICATEHASH .................................................................................................................. 26  7.6.4  BCRYPTFINISHHASH  ........................................................................................................................ 26  . 7.6.5  BCRYPTDESTROYHASH ..................................................................................................................... 27  7.7  SIGNING AND VERIFICATION ...................................................................................................... 27  7.7.1  BCRYPTSIGNHASH ........................................................................................................................... 27  7.7.2  BCRYPTVERIFYSIGNATURE ................................................................................................................ 28  7.8  SECRET AGREEMENT AND KEY DERIVATION ................................................................................... 29  7.8.1  BCRYPTSECRETAGREEMENT .............................................................................................................. 29  7.8.2  BCRYPTDERIVEKEY .......................................................................................................................... 29  7.8.3  BCRYPTDESTROYSECRET ................................................................................................................... 30  7.8.4  BCRYPTKEYDERIVATION ................................................................................................................... 30  7.9  DEPRECATION ........................................................................................................................ 31  7.9.1  BIT STRENGTHS OF DH AND ECDH  .................................................................................................... 31  . 7.9.2  SHA‐1 ........................................................................................................................................... 31  7.10  SHOW STATUS SERVICES ........................................................................................................... 31  7.11  SELF‐TEST SERVICES ................................................................................................................. 32  7.12  SERVICE INPUTS / OUTPUTS ...................................................................................................... 32    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 5 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  8  AUTHENTICATION ............................................................................................................... 32  9  CRYPTOGRAPHIC KEY MANAGEMENT ................................................................................. 32  9.1  ACCESS CONTROL POLICY ......................................................................................................... 33  9.2  KEY MATERIAL ....................................................................................................................... 34  9.3  KEY GENERATION .................................................................................................................... 34  9.4  KEY ESTABLISHMENT ................................................................................................................ 34  9.4.1  NIST SP 800‐132 PASSWORD BASED KEY DERIVATION FUNCTION (PBKDF) ........................................... 35  9.5  KEY ENTRY AND OUTPUT .......................................................................................................... 35  9.6  KEY STORAGE ......................................................................................................................... 36  9.7  KEY ARCHIVAL ........................................................................................................................ 36  9.8  KEY ZEROIZATION .................................................................................................................... 36  10  SELF‐TESTS .......................................................................................................................... 37  10.1  POWER‐ON SELF‐TESTS ............................................................................................................ 37  10.2  CONDITIONAL SELF‐TESTS ......................................................................................................... 37  11  DESIGN ASSURANCE  ........................................................................................................... 38  . 12  MITIGATION OF OTHER ATTACKS ........................................................................................ 39  13  SECURITY LEVELS................................................................................................................. 40  14  ADDITIONAL DETAILS .......................................................................................................... 40  15  APPENDIX A – HOW TO VERIFY WINDOWS VERSIONS AND DIGITAL SIGNATURES ............... 41  15.1  HOW TO VERIFY WINDOWS VERSIONS  ........................................................................................ 41  . 15.2  HOW TO VERIFY WINDOWS DIGITAL SIGNATURES .......................................................................... 41          © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 6 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  1 Introduction The Microsoft Windows Cryptographic Primitives Library is a general purpose, software‐based,  cryptographic module. The primitive provider functionality is offered through one cryptographic module  comprised of two Dynamic Link Library (DLL) files, BCRYPTPRIMITIVES.DLL and NCRYPTSSLP.DLL, subject  to FIPS‐140‐2 validation. Cryptographic Primitives Library provides cryptographic services, through its  documented interfaces, to components and applications running on Microsoft Windows 8.1 Enterprise,  Windows Server 2012 R2, Windows Storage Server 2012 R2, Surface Pro 2, Surface Pro, Surface 2,  Surface, Windows RT 8.1, Windows Phone 8.1, Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise, and  StorSimple 8000 Series (herein referred to as Windows 8.1 OEs).  The cryptographic module, Cryptographic Primitives Library, encapsulates several different  cryptographic algorithms in an easy‐to‐use cryptographic module accessible via the Microsoft CNG  (Cryptography, Next Generation) API. It can be dynamically linked into applications by software  developers to permit the use of general‐purpose FIPS 140‐2 Level 1 compliant cryptography.  1.1 List of Cryptographic Module Binary Executables BCRYPTPRIMITIVES.DLL – Versions 6.3.9600 and 6.3.9600.17031 for Windows 8.1 OEs  NCRYPTSSLP.DLL – Versions 6.3.9600 and 6.3.9600.17031 for Windows 8.1 OEs  1.2 Brief Module Description BCRYPTPRIMITIVES.DLL provides cryptographic primitive services.  NCRYPTSSLP.DLL provides cryptographic key derivation function (KDF) primitives for Internet Key  Exchange (IKE) versions 1 and 2 – IKEv1 and IKEv2.  1.3 Validated Platforms The Cryptographic Primitives Library component listed in Section 1.1 was validated using the following  machine configurations:  1. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x86) running on a Dell PowerEdge SC440 without AES‐NI;  2. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x86) running on a Dell PowerEdge SC440  without AES‐NI;  3. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x86) running on a Dell Dimension E521 without AES‐NI;  4. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x86) running on a Dell Dimension E521  without AES‐NI;  5. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x86) running on an Intel Core i7 with AES‐NI running on an  Intel Maho Bay;   6. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x86) running on an Intel Core i7 with  AES‐NI running on an Intel Maho Bay;  7. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x86) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐NI;  8. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x86) running on an HP Compaq Pro 6305  with AES‐NI;  9. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on a Dell PowerEdge SC440 without AES‐NI;    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 7 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  10. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on a Dell PowerEdge SC440  without AES‐NI;  11. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on a Dell PowerEdge SC440 without AES‐NI;   12. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on a Dell PowerEdge SC440 without  AES‐NI;  13. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on a Dell Dimension E521 without AES‐NI;  14. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on a Dell Dimension E521  without AES‐NI;  15. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on a Dell Dimension E521 without AES‐NI;  16. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on a Dell Dimension E521 without  AES‐NI;  17. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on an Intel Core i7 with AES‐NI running on an  Intel Maho Bay;  18. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on an Intel Core i7 with  AES‐NI running on an Intel Maho Bay;  19. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on an Intel Core i7 with AES‐NI running on an  Intel Maho Bay;  20. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on an Intel Core i7 with AES‐NI  running on an Intel Maho Bay;  21. Microsoft Windows 8.1 Pro (x64) running on an Intel x64 Processor with AES‐NI running on a  Microsoft Surface Pro;   22. Microsoft Windows 8.1 Pro (x64) running on an Intel i5 with AES‐NI running on a Microsoft  Surface Pro 2;  23. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐NI;  24. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on an HP Compaq Pro 6305  with AES‐NI;  25. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐NI;   26. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐ NI;  27. Microsoft Windows 8.1 RT (ARMv7 Thumb‐2) running on an NVIDIA Tegra 3 Tablet;   28. Microsoft Windows 8.1 RT (ARMv7 Thumb‐2) running on a Microsoft Surface RT;  29. Microsoft Windows 8.1 RT (ARMv7 Thumb‐2) running on a Microsoft Surface 2;  30. Microsoft Windows 8.1 RT (ARMv7 Thumb‐2) running on a Qualcomm Tablet;   31. Microsoft Windows Phone 8.1 (ARMv7 Thumb‐2) running on a Qualcomm Snapdragon S4  running on a Windows Phone 8.1;  32. Microsoft Windows Phone 8.1 (ARMv7 Thumb‐2) running on a Qualcomm Snapdragon 400  running on a Windows Phone 8.1;  33. Microsoft Windows Phone 8.1 (ARMv7 Thumb‐2) running on a Qualcomm Snapdragon 800  running on a Windows Phone 8.1;  34. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on a Dell Inspiron 660s without AES‐NI and with  PCLMULQDQ and SSSE 3;  35. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on a Dell Inspiron 660s  without AES‐NI and with PCLMULQDQ and SSSE 3;  36. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on a Dell Inspiron 660s without AES‐NI and  with PCLMULQDQ and SSSE 3;    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 8 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  37. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on a Dell Inspiron 660s without AES‐NI  and with PCLMULQDQ and SSSE 3;  38. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on an Intel Core i5 with AES‐NI and with  PCLMULQDQ and SSSE 3 running on a Microsoft Surface Pro 2;  39. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on an Intel Core i7 with  AES‐NI and with PCLMULQDQ and SSSE 3 running on an Intel Maho Bay;  40. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on an Intel Core i7 with AES‐NI and with  PCLMULQDQ and SSSE 3 running on an Intel Maho Bay;  41. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on an Intel Core i7 with AES‐NI and  with PCLMULQDQ and SSSE 3 running on an Intel Maho Bay;  42. Microsoft Windows 8.1 Enterprise (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐NI and  with PCLMULQDQ and SSSE 3;  43. Microsoft Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise (x64) running on an HP Compaq Pro 6305  with AES‐NI and with PCLMULQDQ and SSSE 3;  44. Microsoft Windows Server 2012 R2 (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐NI and  with PCLMULQDQ and SSSE 3;  45. Microsoft Windows Storage Server 2012 R2 (x64) running on an HP Compaq Pro 6305 with AES‐ NI and with PCLMULQDQ and SSSE 3;  46. Windows Server 2012 R2 (x64) running on a Microsoft StorSimple 8100 with an Intel Xeon E5‐ 2648L without AES‐NI;  47. Windows Server 2012 R2 (x64) running on a Microsoft StorSimple 8100 with an Intel Xeon E5‐ 2648L with AES‐NI   The Cryptographic Primitives Library component maintains FIPS 140‐2 validation compliance (according  to FIPS 140‐2 PUB Implementation Guidance G.5) on the following platforms:  x86 Microsoft Windows 8.1  x86 Microsoft Windows 8.1 Pro    x64 Microsoft Windows 8.1  x64 Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter    x64‐AES‐NI Microsoft Windows 8.1  x64‐AES‐NI Microsoft Windows Server 2012 R2 Datacenter  1.4 Cryptographic Boundary The software binaries that comprises the cryptographic boundary for Cryptographic Primitives Library  are BCRYPTPRIMITIVES.DLL and NCRYPTSSLP.DLL. The Crypto boundary is also defined by the enclosure  of the computer system on which Cryptographic Primitives Library is to be executed. The physical  configuration of Cryptographic Primitives Library, as defined in FIPS‐140‐2, is multi‐chip standalone.       © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 9 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  2 Security Policy Cryptographic Primitives Library operates under several rules that encapsulate its security policy.   Cryptographic Primitives Library is supported on Windows 8.1 OEs.   Cryptographic Primitives Library operates in FIPS mode of operation only when used with the  FIPS approved version of Windows 8.1 OEs Code Integrity (ci.dll) validated to FIPS 140‐2 under  Cert. #2355, respectively, operating in FIPS mode. This is required to satisfy crypto module  integrity checks (See section 4). Additionally there is a functional dependency on CNG.SYS (Cert.  #2356) operating in FIPS mode, required for entropy input (see section on BCryptGenRandom).   Windows 8.1 OEs are operating systems supporting a “single user” mode where there is only  one interactive user during a logon session.    Cryptographic Primitives Library is only in its Approved mode of operation when Windows is  booted normally, meaning Debug mode is disabled and Driver Signing enforcement is enabled.   Cryptographic Primitives Library operates in its FIPS mode of operation only when one of the  following DWORD registry values is set to 1:  o HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Lsa\FIPSAlgorithmPolicy\Enabled  o HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Policies\Microsoft\Cryptography\Configuration\SelfT estAlgorithms   The registry security policy settings can be observed with the regedit tool to determine whether  the module is in FIPS mode.   All users assume either the User or Cryptographic Officer roles.   Cryptographic Primitives Library provides no authentication of users.  Roles are assumed  implicitly.  The authentication provided by the Windows 8.1 OEs operating systems is not in the  scope of the validation.   All cryptographic services implemented within Cryptographic Primitives Library are available to  the User and Cryptographic Officer roles.    The following diagram illustrates the master components of the Cryptographic Primitives Library  module:    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 10 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library    Figure 1 Master components of Cryptographic Primitives Library module 2.1 FIPS 140‐2 Approved Algorithms Cryptographic Primitives Library implements the following FIPS‐140‐2 Approved algorithms:   FIPS 180‐4 SHS (SHA‐256, SHA‐384, and SHA‐512 hash) (Cert. #2373)   FIPS 180‐4 SHA‐1, SHA‐256, SHA‐384, SHA‐512 HMAC (Cert. #1773)   Triple‐DES (2 key1 and 3 key) in ECB, CBC, CFB8 and CFB64 modes (Cert. #1692)   AES‐128, AES‐192, and AES‐256 in ECB, CBC, CFB8, CFB128, and CTR modes (Cert. #2832)   AES‐128, AES‐192, and AES‐256 in CCM, GCM, GMAC, and CMAC modes (Cert#2832)   AES‐128, AES‐192, and AES‐256 GCM decryption (Cert#2832)   FIPS 186‐4 RSA (RSASSA‐PKCS1‐v1_5 and RSASSA‐PSS) digital signatures (Certs. #1493 and  #1519) and FIPS 186‐4 RSA key‐pair generation (Cert. #1487)   FIPS 186‐4 DSA (Cert. #855)   FIPS 186‐4 ECDSA with the following NIST curves: P‐256, P‐384, P‐521 (Cert. #505)   KAS – SP 800‐56A (Cert. #47) Diffie‐Hellman Key Agreement; key establishment methodology  provides 80 bits2 and 112 bits of encryption strength                                                               1  Two‐key Triple‐DES is restricted and legacy‐use according to NIST SP 800‐131A. Users should start  transitioning away from this algorithm to better, stronger choices.  2  DH with 80 bits of encryption strength is no longer allowed in FIPS mode. The minimum requirement  has increased to 112 bits effective January 1, 2014.   © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 11 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library   KAS – SP 800‐56A (Cert. #47) EC Diffie‐Hellman Key Agreement; key establishment methodology  provides between 128 and 256‐bits of encryption strength   SP 800‐90 AES‐256 counter mode DRBG (Cert. #489)   SP 800‐90 Dual EC DRBG (Cert. #523)   SP 800‐108 Key Derivation Function (KDF) (Cert. #30)   SP 800‐132 KDF (also known as PBKDF) (vendor‐affirmed)   SP 800‐135 IKEv1, IKEv2, and TLS KDF primitives (Cert. #323)3  2.2 Non‐Approved Algorithms  Cryptographic Primitives Library implements the SHA‐1 hash, which is disallowed for use in  digital signature generation after December 31, 2013. It can be used for digital signature  verification legacy‐use. Its use is Acceptable for non‐digital signature generation applications.   Cryptographic Primitives Library implements RSA 1024‐bits for digital signature generation,  which is disallowed after December 31, 2013. RSA 2048‐bits and 3072‐bits are also supported,  which are Acceptable.   Cryptographic Primitives Library supports SP 800‐56A Key Agreement using Finite Field  Cryptography (FFC) with parameter FA (p=1024, q=160), which is disallowed after December 31,  2013. FB (p=2048, q=224) and FC (p=2048, q=256) are Acceptable.   Cryptographic Primitives Library has a non‐approved algorithm implementation of AES GCM  encryption.   Cryptographic Primitives Library supports the following non‐Approved algorithms allowed for  use in FIPS mode:  o AES Key Wrap (AES Cert. #2832, key wrapping; key establishment methodology provides  between 128 and 256 bits of encryption strength)  o MD5 and HMAC MD5 (allowed in TLS and EAP‐TLS)   Cryptographic Primitives Library also supports the following non FIPS 140‐2 approved algorithms,  though these algorithms may not be used when operating the module in a FIPS compliant  manner.   o RSA encrypt/decrypt  o RC2, RC4, MD2, MD44  o DES in ECB, CBC, CFB8 and CFB64 modes  o Legacy CAPI KDF (proprietary)  o NDRNG  2.3 Cryptographic Bypass Cryptographic bypass is not supported by Cryptographic Primitives Library.                                                               3  This cryptographic module supports the TLS, IKEv1, and IKEv2 protocols with SP 800‐135 rev 1 KDF  primitives, however, the protocols proper have not been reviewed or tested by the NIST CAVP and  CMVP.  4  Applications may not use any of these non‐FIPS algorithms if they need to be FIPS compliant. To  operate the module in a FIPS compliant manner, applications must only use FIPS‐approved algorithms.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 12 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  2.4 Machine Configurations Cryptographic Primitives Library as tested using the machine configurations listed in Section 1.3 ‐  Validated Platforms.  3 Operational Environment The operational environment for Cryptographic Primitives Library is Windows 8.1 OEs running on the  hardware listed in Section 1.3 ‐ Validated Platforms.   Because Cryptographic Primitives Library module is a DLL, each process requesting access is provided its  own instance of the module. As such, each process has full access to all information and keys within the  module. Note that no keys or other information are maintained upon detachment from the DLL, thus an  instantiation of the module will only contain keys or information that the process has placed in the  module. BCRYPTPRIMITIVES.DLL and NCRYPTSSLP.DLL rely on the operating environment to enforce  isolation between processes.  4 Integrity Chain of Trust The integrity of Cryptographic Primitives Library is checked by Code Integrity before it is loaded into  memory, based on verification of SHA‐256 page hashes and an RSA signature with a 2048‐bit key using  SHA‐256 as the underlying hash (Cert. #2373 for SHA‐256 and Cert. #1494 for RSA signature).  5 Ports and Interfaces 5.1 Export Functions The Cryptographic Primitives Library module implements a set of algorithm providers for the  Cryptography Next Generation (CNG) framework in Windows. Each provider in this module represents a  single cryptographic algorithm or a set of closely related cryptographic algorithms. These algorithm  providers are invoked through the CNG algorithm primitive functions, which are sometimes collectively  referred to as the BCrypt API. For a full list of these algorithm providers, see:   http://msdn.microsoft.com/en‐us/library/aa375534.aspx.  The Cryptographic Primitives Library module exposes its cryptographic services to the operating system  through a small set of exported functions. These functions are used by the CNG framework to retrieve  references to the different algorithm providers, in order to route BCrypt API calls appropriately to  Cryptographic Primitives Library. These functions return references to implementations of cryptographic  functions that correspond directly to functions in the BCrypt API. For details, please see the CNG SDK for  Windows 8.1 OEs, available at:   http://msdn.microsoft.com/en‐us/library/windows/desktop/aa376210(v=vs.85).aspx       © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 13 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  Application layer  Application CNG BCrypt API  CNG API layer  CNG BCrypt primitives router CNG provider interface  CNG  provider   NCRYPTSSLP  BCRYPTPRIMITIVES   Other  layer    provider(s) Windows random number generator  Kernel space    Figure 2 Relationships between Cryptographic Primitives Library and other components –  cryptographic boundary highlighted in gold.  The following functions are exported by Cryptographic Primitives Library:   GetAsymmetricEncryptionInterface   GetCipherInterface   GetHashInterface   GetRngInterface   GetSecretAgreementInterface   GetSignatureInterface    5.2 CNG Primitive Functions The following list contains the CNG functions which can be used by callers to access the cryptographic  services in Cryptographic Primitives Library.   BCryptCloseAlgorithmProvider    BCryptCreateHash    BCryptDecrypt    BCryptDeriveKey    BCryptDestroyHash     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 14 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library   BCryptDestroyKey    BCryptDestroySecret    BCryptDuplicateHash    BCryptDuplicateKey    BCryptEncrypt    BCryptExportKey    BCryptFinalizeKeyPair    BCryptFinishHash    BCryptFreeBuffer    BCryptGenerateKeyPair    BCryptGenerateSymmetricKey    BCryptGenRandom    BCryptGetProperty    BCryptHashData    BCryptImportKey    BCryptImportKeyPair    BCryptKeyDerivation   BCryptOpenAlgorithmProvider    BCryptSecretAgreement    BCryptSetProperty    BCryptSignHash    BCryptVerifySignature   5.3 Control Input Interface The Control Input Interface for Cryptographic Primitives Library consists of the CNG primitive functions  listed in Section 5.2. Options for control operations are passed as input parameters to the CNG primitive  functions.  5.4 Status Output Interface The Status Output Interface for Cryptographic Primitives Library also consists of the CNG primitive  functions listed in Section 5.2.  For each function, the status information is returned to the caller as the  return value from the function.  5.5 Data Output Interface The Data Output Interface for Cryptographic Primitives Library also consists of the CNG primitive  functions listed in Section 5.2.  5.6 Data Input Interface The Data Input Interface for Cryptographic Primitives Library also consists of the CNG primitive functions  listed in Section 5.2. Data and options are passed to the interface as input parameters to the CNG  primitive functions. Data Input is kept separate from Control Input by passing Data Input in separate  parameters from Control Input.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 15 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  6 Specification of Roles Cryptographic Primitives Library provides User and Cryptographic Officer roles (as defined in FIPS 140‐2).  These roles share all the services implemented in the cryptographic module.  When an application requests the crypto module to generate keys for a user, the keys are generated,  used, and deleted as requested by applications. There are no implicit keys associated with a user. Each  user may have numerous keys, and each user’s keys are separate from other users’ keys.  6.1 Maintenance Roles Maintenance roles are not supported.  6.2 Multiple Concurrent Interactive Operators There is only one interactive operator in Single User Mode. When run in this configuration, multiple  concurrent interactive operators are not supported.  6.3 Operator Authentication The module does not provide authentication. Roles are implicitly assumed based on the services that are  executed.  7 Services The following list contains all services available to an operator. All services are accessible to both the  User and Crypto Officer roles.  7.1 Algorithm Providers and Properties 7.1.1 BCryptOpenAlgorithmProvider NTSTATUS WINAPI BCryptOpenAlgorithmProvider(  BCRYPT_ALG_HANDLE   *phAlgorithm,  LPCWSTR pszAlgId,  LPCWSTR pszImplementation,  ULONG   dwFlags);  The BCryptOpenAlgorithmProvider() function has four parameters: algorithm handle output to the  opened algorithm provider, desired algorithm ID input, an optional specific provider name input, and  optional flags. This function loads and initializes a CNG provider for a given algorithm, and returns a  handle to the opened algorithm provider on success. See http://msdn.microsoft.com for CNG providers.  Unless the calling function specifies the name of the provider, the default provider is used. The default  provider is the first provider listed for a given algorithm. The calling function must pass the  BCRYPT_ALG_HANDLE_HMAC_FLAG flag in order to use an HMAC function with a hash algorithm.  7.1.2 BCryptCloseAlgorithmProvider NTSTATUS WINAPI BCryptCloseAlgorithmProvider(  BCRYPT_ALG_HANDLE   hAlgorithm,  ULONG   dwFlags);    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 16 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  This function closes an algorithm provider handle opened by a call to BCryptOpenAlgorithmProvider()  function.  7.1.3 BCryptSetProperty NTSTATUS WINAPI BCryptSetProperty(  BCRYPT_HANDLE   hObject,  LPCWSTR pszProperty,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  ULONG   dwFlags);  The BCryptSetProperty() function sets the value of a named property for a CNG object, e.g., a  cryptographic key. The CNG object is referenced by a handle, the property name is a NULL terminated  string, and the value of the property is a length‐specified byte string.  7.1.4 BCryptGetProperty NTSTATUS WINAPI BCryptGetProperty(  BCRYPT_HANDLE   hObject,  LPCWSTR pszProperty,  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   *pcbResult,  ULONG   dwFlags);  The BCryptGetProperty() function retrieves the value of a named property for a CNG object, e.g., a  cryptographic key. The CNG object is referenced by a handle, the property name is a NULL terminated  string, and the value of the property is a length‐specified byte string.  7.1.5 BCryptFreeBuffer VOID WINAPI BCryptFreeBuffer(  PVOID   pvBuffer);  Some of the CNG functions allocate memory on caller’s behalf. The BCryptFreeBuffer() function frees  memory that was allocated by such a CNG function.  7.2 Random Number Generation 7.2.1 BCryptGenRandom NTSTATUS WINAPI BCryptGenRandom(  BCRYPT_ALG_HANDLE   hAlgorithm,  PUCHAR  pbBuffer,  ULONG   cbBuffer,  ULONG   dwFlags);  The BCryptGenRandom() function fills a buffer with random bytes. BCRYPTPRIMITVES.DLL implements  two random number generation algorithms:     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 17 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library   BCRYPT_RNG_ALGORITHM. This is the AES‐256 counter mode based random generator as  defined in SP 800‐90.   BCRYPT_RNG_DUAL_EC_ALGORITHM. This is the dual elliptic curve based random generator as  defined in SP 800‐90.  During the function initialization, a seed is obtained from the output of an in‐kernel random number  generator.  This RNG, which exists beyond the cryptographic boundary, provides the necessary entropy  for the user‐level RNGs available through this function. A description of the entropy collection is  documented with the SystemPrng function in the Kernel Mode Cryptographic Primitives Library (cng.sys)  security policy.  7.3 Key and Key‐Pair Generation 7.3.1 BCryptGenerateSymmetricKey NTSTATUS WINAPI BCryptGenerateSymmetricKey(  BCRYPT_ALG_HANDLE   hAlgorithm,  BCRYPT_KEY_HANDLE   *phKey,  PUCHAR   pbKeyObject,  ULONG   cbKeyObject,  PUCHAR   pbSecret,  ULONG   cbSecret,  ULONG   dwFlags);  The BCryptGenerateSymmetricKey() function generates a symmetric key object for use with a symmetric  encryption or key derivation algorithm from a supplied cbSecret bytes long key value provided in the  pbSecret memory location. The calling application must specify a handle to the algorithm provider  opened with the BCryptOpenAlgorithmProvider() function. The algorithm specified when the provider  was opened must support symmetric key encryption or key derivation.  7.3.2 BCryptGenerateKeyPair NTSTATUS WINAPI BCryptGenerateKeyPair(  BCRYPT_ALG_HANDLE   hAlgorithm,  BCRYPT_KEY_HANDLE   *phKey,  ULONG   dwLength,  ULONG   dwFlags);  The BCryptGenerateKeyPair() function creates a public/private key pair object without any  cryptographic keys in it. After creating such an empty key pair object using this function, call the  BCryptSetProperty() function to set its properties. The key pair can be used only after  BCryptFinalizeKeyPair() function is called.  Note: for when generating a key pair with “BCRYPT_DSA_ALGORITHM” If the key length is 1024 bits,  then a process conformant with FIPS 186‐2 DSA will be used to generate the key pair and perform  subsequent DSA operations.  If the key length is 2048 or 3072 bits, then a process conformant with FIPS  186‐3 DSA is used to generate the key pair and perform subsequent DSA operations.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 18 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  7.3.3 BCryptFinalizeKeyPair NTSTATUS WINAPI BCryptFinalizeKeyPair(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  ULONG   dwFlags);  The BCryptFinalizeKeyPair() function completes a public/private key pair import or generation. The key  pair cannot be used until this function has been called. After this function has been called, the  BCryptSetProperty() function can no longer be used for this key pair.  7.3.4 BCryptDuplicateKey NTSTATUS WINAPI BCryptDuplicateKey(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  BCRYPT_KEY_HANDLE   *phNewKey,  PUCHAR   pbKeyObject,  ULONG   cbKeyObject,  ULONG   dwFlags);  The BCryptDuplicateKey() function creates a duplicate of a symmetric key object.  7.3.5 BCryptDestroyKey NTSTATUS WINAPI BCryptDestroyKey(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey);  The BCryptDestroyKey() function destroys a key.  7.4 Key Entry and Output 7.4.1 BCryptImportKey NTSTATUS WINAPI BCryptImportKey(  BCRYPT_ALG_HANDLE hAlgorithm,  BCRYPT_KEY_HANDLE hImportKey,  LPCWSTR pszBlobType,  BCRYPT_KEY_HANDLE *phKey,  PUCHAR   pbKeyObject,  ULONG   cbKeyObject,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  ULONG   dwFlags);  The BCryptImportKey() function imports a symmetric key from a key blob.  hAlgorithm [in] is the handle of the algorithm provider to import the key. This handle is obtained by  calling the BCryptOpenAlgorithmProvider function.  hImportKey [in, out] is not currently used and should be NULL.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 19 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  pszBlobType [in] is a null‐terminated Unicode string that contains an identifier that specifies the type of  BLOB that is contained in the pbInput buffer. pszBlobType can be one of BCRYPT_AES_WRAP_KEY_BLOB,  BCRYPT_KEY_DATA_BLOB and BCRYPT_OPAQUE_KEY_BLOB.  phKey [out] is a pointer to a BCRYPT_KEY_HANDLE that receives the handle of the imported key that is  used in subsequent functions that require a key, such as BCryptEncrypt. This handle must be released  when it is no longer needed by passing it to the BCryptDestroyKey function.   pbKeyObject [out] is a pointer to a buffer that receives the imported key object. The cbKeyObject  parameter contains the size of this buffer. The required size of this buffer can be obtained by calling the  BCryptGetProperty function to get the BCRYPT_OBJECT_LENGTH property. This will provide the size of  the key object for the specified algorithm. This memory can only be freed after the phKey key handle is  destroyed.  cbKeyObject [in] is the size, in bytes, of the pbKeyObject buffer.   pbInput [in] is the address of a buffer that contains the key BLOB to import.  The cbInput parameter contains the size of this buffer.  The pszBlobType parameter specifies the type of key BLOB this buffer contains.   cbInput [in] is the size, in bytes, of the pbInput buffer.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. No flags are currently defined, so  this parameter should be zero.   7.4.2 BCryptImportKeyPair NTSTATUS WINAPI BCryptImportKeyPair(  BCRYPT_ALG_HANDLE hAlgorithm,  BCRYPT_KEY_HANDLE hImportKey,  LPCWSTR pszBlobType,  BCRYPT_KEY_HANDLE *phKey,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  ULONG   dwFlags);  The BCryptImportKeyPair() function is used to import a public/private key pair from a key blob.  hAlgorithm [in] is the handle of the algorithm provider to import the key. This handle is obtained by  calling the BCryptOpenAlgorithmProvider function.   hImportKey [in, out] is not currently used and should be NULL.     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 20 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  pszBlobType [in] is a null‐terminated Unicode string that contains an identifier that specifies the type of  BLOB that is contained in the pbInput buffer. This can be one of the following values:  BCRYPT_DH_PRIVATE_BLOB, BCRYPT_DH_PUBLIC_BLOB, BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB,  BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB, BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB_V2, BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB_V2,  BCRYPT_ECCPRIVATE_BLOB, BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB, BCRYPT_PUBLIC_KEY_BLOB,  BCRYPT_PRIVATE_KEY_BLOB, BCRYPT_RSAPRIVATE_BLOB, BCRYPT_RSAPUBLIC_BLOB,  LEGACY_DH_PUBLIC_BLOB, LEGACY_DH_PRIVATE_BLOB, LEGACY_DSA_PRIVATE_BLOB,  LEGACY_DSA_PUBLIC_BLOB, LEGACY_DSA_V2_PRIVATE_BLOB, LEGACY_RSAPRIVATE_BLOB,  LEGACY_RSAPUBLIC_BLOB.  Note:   BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB and BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB are used for 1024‐bit DSA key lengths.  BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB_V2, BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB_V2 are used for 2048‐bit and 3072‐bit  DSA key lengths.    phKey [out] is a pointer to a BCRYPT_KEY_HANDLE that receives the handle of the imported key. This  handle is used in subsequent functions that require a key, such as BCryptSignHash. This handle must be  released when it is no longer needed by passing it to the BCryptDestroyKey function.   pbInput [in] is the address of a buffer that contains the key BLOB to import. The cbInput parameter  contains the size of this buffer. The pszBlobType parameter specifies the type of key BLOB this buffer  contains.   cbInput [in] contains the size, in bytes, of the pbInput buffer.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. This can be zero or the following  value: BCRYPT_NO_KEY_VALIDATION.  7.4.3 BCryptExportKey NTSTATUS WINAPI BCryptExportKey(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  BCRYPT_KEY_HANDLE   hExportKey,  LPCWSTR pszBlobType,  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   *pcbResult,  ULONG   dwFlags);  The BCryptExportKey() function exports a key to a memory blob that can be persisted for later use.  hKey [in] is the handle of the key to export.     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 21 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  hExportKey [in, out] is not currently used and should be set to NULL.   pszBlobType [in] is a null‐terminated Unicode string that contains an identifier that specifies the type of  BLOB to export. This can be one of the following values: BCRYPT_AES_WRAP_KEY_BLOB,  BCRYPT_DH_PRIVATE_BLOB, BCRYPT_DH_PUBLIC_BLOB, BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB,  BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB, BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB_V2, BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB_V2,  BCRYPT_ECCPRIVATE_BLOB, BCRYPT_ECCPUBLIC_BLOB, BCRYPT_KEY_DATA_BLOB,  BCRYPT_OPAQUE_KEY_BLOB, BCRYPT_PUBLIC_KEY_BLOB, BCRYPT_PRIVATE_KEY_BLOB,  BCRYPT_RSAPRIVATE_BLOB, BCRYPT_RSAPUBLIC_BLOB, LEGACY_DH_PRIVATE_BLOB,  LEGACY_DH_PUBLIC_BLOB, LEGACY_DSA_PRIVATE_BLOB, LEGACY_DSA_PUBLIC_BLOB,  LEGACY_DSA_V2_PRIVATE_BLOB, LEGACY_RSAPRIVATE_BLOB, LEGACY_RSAPUBLIC_BLOB.  Note:   BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB and BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB are used for 1024‐bit DSA key lengths.  BCRYPT_DSA_PRIVATE_BLOB_V2, BCRYPT_DSA_PUBLIC_BLOB_V2 are used for 2048‐bit and 3072‐bit  DSA key lengths.  pbOutput is the address of a buffer that receives the key BLOB. The cbOutput parameter contains the  size of this buffer. If this parameter is NULL, this function will place the required size, in bytes, in the  ULONG pointed to by the pcbResult parameter.   cbOutput [in] contains the size, in bytes, of the pbOutput buffer.   pcbResult [out] is a pointer to a ULONG that receives the number of bytes that were copied to the  pbOutput buffer. If the pbOutput parameter is NULL, this function will place the required size, in bytes,  in the ULONG pointed to by this parameter.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. No flags are defined for this  function.      © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 22 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  7.5 Encryption and Decryption 7.5.1 BCryptEncrypt NTSTATUS WINAPI BCryptEncrypt(  BCRYPT_KEY_HANDLE hKey,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  VOID    *pPaddingInfo,  PUCHAR   pbIV,  ULONG   cbIV,  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   *pcbResult,  ULONG   dwFlags);  The BCryptEncrypt() function encrypts a block of data of given length.  hKey [in, out] is the handle of the key to use to encrypt the data. This handle is obtained from one of the  key creation functions, such as BCryptGenerateSymmetricKey, BCryptGenerateKeyPair, or  BCryptImportKey.   pbInput [in] is the address of a buffer that contains the plaintext to be encrypted. The cbInput  parameter contains the size of the plaintext to encrypt. For more information, see Remarks.   cbInput [in] is the number of bytes in the pbInput buffer to encrypt.   pPaddingInfo [in, optional] is a pointer to a structure that contains padding information. The actual type  of structure this parameter points to depends on the value of the dwFlags parameter. This parameter is  only used with asymmetric keys and authenticated encryption modes (i.e. AES‐CCM and AES‐GCM). It  must be NULL otherwise.   pbIV [in, out, optional] is the address of a buffer that contains the initialization vector (IV)5 to use during  encryption. The cbIV parameter contains the size of this buffer. This function will modify the contents of  this buffer. If you need to reuse the IV later, make sure you make a copy of this buffer before calling this  function. This parameter is optional and can be NULL if no IV is used. The required size of the IV can be  obtained by calling the BCryptGetProperty function to get the BCRYPT_BLOCK_LENGTH property. This  will provide the size of a block for the algorithm, which is also the size of the IV.  cbIV [in] contains the size, in bytes, of the pbIV buffer.   pbOutput [out, optional] is the address of a buffer that will receive the ciphertext produced by this  function. The cbOutput parameter contains the size of this buffer. For more information, see Remarks.                                                               5  The IV being passed into the BCryptEncrypt() API needs to be generated by a validated cryptographic  module or an approved DRBG.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 23 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  If this parameter is NULL, this function will calculate the size needed for the ciphertext and return the  size in the location pointed to by the pcbResult parameter.  cbOutput [in] contains the size, in bytes, of the pbOutput buffer. This parameter is ignored if the  pbOutput parameter is NULL.   pcbResult [out] is a pointer to a ULONG variable that receives the number of bytes copied to the  pbOutput buffer. If pbOutput is NULL, this receives the size, in bytes, required for the ciphertext.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. The allowed set of flags depends  on the type of key specified by the hKey parameter. If the key is a symmetric key, this can be zero or the  following value: BCRYPT_BLOCK_PADDING. If the key is an asymmetric key, this can be one of the  following values: BCRYPT_PAD_NONE, BCRYPT_PAD_OAEP, BCRYPT_PAD_PKCS1.  7.5.2 BCryptDecrypt NTSTATUS WINAPI BCryptDecrypt(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  VOID    *pPaddingInfo,  PUCHAR   pbIV,  ULONG   cbIV,  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   *pcbResult,  ULONG   dwFlags);  The BCryptDecrypt() function decrypts a block of data of given length.  hKey [in, out] is the handle of the key to use to decrypt the data. This handle is obtained from one of the  key creation functions, such as BCryptGenerateSymmetricKey, BCryptGenerateKeyPair, or  BCryptImportKey.   pbInput [in] is the address of a buffer that contains the ciphertext to be decrypted. The cbInput  parameter contains the size of the ciphertext to decrypt. For more information, see Remarks.   cbInput [in] is the number of bytes in the pbInput buffer to decrypt.   pPaddingInfo [in, optional] is a pointer to a structure that contains padding information. The actual type  of structure this parameter points to depends on the value of the dwFlags parameter. This parameter is  only used with asymmetric keys and authenticated encryption modes (i.e. AES‐CCM and AES‐GCM). It  must be NULL otherwise.     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 24 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  pbIV [in, out, optional] is the address of a buffer that contains the initialization vector (IV) to use during  decryption. The cbIV parameter contains the size of this buffer. This function will modify the contents of  this buffer. If you need to reuse the IV later, make sure you make a copy of this buffer before calling this  function. This parameter is optional and can be NULL if no IV is used. The required size of the IV can be  obtained by calling the BCryptGetProperty function to get the BCRYPT_BLOCK_LENGTH property. This  will provide the size of a block for the algorithm, which is also the size of the IV.  cbIV [in] contains the size, in bytes, of the pbIV buffer.   pbOutput [out, optional] is the address of a buffer to receive the plaintext produced by this function.  The cbOutput parameter contains the size of this buffer. For more information, see Remarks.  If this parameter is NULL, this function will calculate the size required for the plaintext and return the  size in the location pointed to by the pcbResult parameter.  cbOutput [in] is the size, in bytes, of the pbOutput buffer. This parameter is ignored if the pbOutput  parameter is NULL.   pcbResult [out] is a pointer to a ULONG variable to receive the number of bytes copied to the pbOutput  buffer. If pbOutput is NULL, this receives the size, in bytes, required for the plaintext.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. The allowed set of flags depends  on the type of key specified by the hKey parameter. If the key is a symmetric key, this can be zero or the  following value: BCRYPT_BLOCK_PADDING. If the key is an asymmetric key, this can be one of the  following values: BCRYPT_PAD_NONE, BCRYPT_PAD_OAEP, BCRYPT_PAD_PKCS1.  7.6 Hashing and Message Authentication 7.6.1 BCryptCreateHash NTSTATUS WINAPI BCryptCreateHash(  BCRYPT_ALG_HANDLE   hAlgorithm,  BCRYPT_HASH_HANDLE  *phHash,  PUCHAR   pbHashObject,  ULONG   cbHashObject,  PUCHAR   pbSecret,  ULONG   cbSecret,  ULONG   dwFlags);  The BCryptCreateHash() function creates a hash object with an optional key. The optional key is used for  HMAC, AES GMAC and AES CMAC.  hAlgorithm [in, out] is the handle of an algorithm provider created by using the  BCryptOpenAlgorithmProvider function. The algorithm that was specified when the provider was  created must support the hash interface.     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 25 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  phHash [out] is a pointer to a BCRYPT_HASH_HANDLE value that receives a handle that represents the  hash object. This handle is used in subsequent hashing functions, such as the BCryptHashData function.  When you have finished using this handle, release it by passing it to the BCryptDestroyHash function.   pbHashObject [out] is a pointer to a buffer that receives the hash object. The cbHashObject parameter  contains the size of this buffer. The required size of this buffer can be obtained by calling the  BCryptGetProperty function to get the BCRYPT_OBJECT_LENGTH property. This will provide the size of  the hash object for the specified algorithm. This memory can only be freed after the hash handle is  destroyed.  cbHashObject [in] contains the size, in bytes, of the pbHashObject buffer.   pbSecret [in, optional] is a pointer to a buffer that contains the key to use for the hash. The cbSecret  parameter contains the size of this buffer. If no key should be used with the hash, set this parameter to  NULL. This key only applies to the HMAC, AES GMAC and AES CMAC algorithms.   cbSecret [in, optional] contains the size, in bytes, of the pbSecret buffer. If no key should be used with  the hash, set this parameter to zero.   dwFlags [in] is not currently used and must be zero.  7.6.2 BCryptHashData NTSTATUS WINAPI BCryptHashData(  BCRYPT_HASH_HANDLE  hHash,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  ULONG   dwFlags);  The BCryptHashData() function performs a one way hash on a data buffer. Call the BCryptFinishHash()  function to finalize the hashing operation to get the hash result.  7.6.3 BCryptDuplicateHash NTSTATUS WINAPI BCryptDuplicateHash(  BCRYPT_HASH_HANDLE  hHash,  BCRYPT_HASH_HANDLE  *phNewHash,  PUCHAR   pbHashObject,  ULONG   cbHashObject,  ULONG   dwFlags);  The BCryptDuplicateHash()function duplicates an existing hash object. The duplicate hash object  contains all state and data that was hashed to the point of duplication.  7.6.4 BCryptFinishHash NTSTATUS WINAPI BCryptFinishHash(  BCRYPT_HASH_HANDLE hHash,    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 26 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   dwFlags);  The BCryptFinishHash() function retrieves the hash value for the data accumulated from prior calls to  BCryptHashData() function.  7.6.5 BCryptDestroyHash NTSTATUS WINAPI BCryptDestroyHash(  BCRYPT_HASH_HANDLE  hHash);  The BCryptDestroyHash() function destroys a hash object.  7.7 Signing and Verification 7.7.1 BCryptSignHash NTSTATUS WINAPI BCryptSignHash(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  VOID    *pPaddingInfo,  PUCHAR   pbInput,  ULONG   cbInput,  PUCHAR   pbOutput,  ULONG   cbOutput,  ULONG   *pcbResult,  ULONG   dwFlags);  The BCryptSignHash() function creates a signature of a hash value.  hKey [in] is the handle of the key to use to sign the hash.   pPaddingInfo [in, optional] is a pointer to a structure that contains padding information. The actual type  of structure this parameter points to depends on the value of the dwFlags parameter. This parameter is  only used with asymmetric keys and must be NULL otherwise.   pbInput [in] is a pointer to a buffer that contains the hash value to sign. The cbInput parameter contains  the size of this buffer.   cbInput [in] is the number of bytes in the pbInput buffer to sign.   pbOutput [out] is the address of a buffer to receive the signature produced by this function. The  cbOutput parameter contains the size of this buffer. If this parameter is NULL, this function will calculate  the size required for the signature and return the size in the location pointed to by the pcbResult  parameter.  cbOutput [in] is the size, in bytes, of the pbOutput buffer. This parameter is ignored if the pbOutput  parameter is NULL.     © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 27 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  pcbResult [out] is a pointer to a ULONG variable that receives the number of bytes copied to the  pbOutput buffer. If pbOutput is NULL, this receives the size, in bytes, required for the signature.  dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. The allowed set of flags depends  on the type of key specified by the hKey parameter. If the key is a symmetric key, this parameter is not  used and should be set to zero. If the key is an asymmetric key, this can be one of the following values:  BCRYPT_PAD_PKCS1, BCRYPT_PAD_PSS.   Note: this function accepts SHA‐1 hashes, which according to NIST SP 800‐131A is currently deprecated  for digital signature generation and will be disallowed after the end of 2013. SHA‐1 is currently legacy‐ use for digital signature verification.  7.7.2 BCryptVerifySignature NTSTATUS WINAPI BCryptVerifySignature(  BCRYPT_KEY_HANDLE   hKey,  VOID    *pPaddingInfo,  PUCHAR   pbHash,  ULONG   cbHash,  PUCHAR   pbSignature,  ULONG   cbSignature,  ULONG   dwFlags);  The BCryptVerifySignature() function verifies that the specified signature matches the specified hash.  hKey [in] is the handle of the key to use to decrypt the signature. This must be an identical key or the  public key portion of the key pair used to sign the data with the BCryptSignHash function.   pPaddingInfo [in, optional] is a pointer to a structure that contains padding information. The actual type  of structure this parameter points to depends on the value of the dwFlags parameter. This parameter is  only used with asymmetric keys and must be NULL otherwise.   pbHash [in] is the address of a buffer that contains the hash of the data. The cbHash parameter contains  the size of this buffer.   cbHash [in] is the size, in bytes, of the pbHash buffer.   pbSignature [in] is the address of a buffer that contains the signed hash of the data. The BCryptSignHash  function is used to create the signature. The cbSignature parameter contains the size of this buffer.  cbSignature [in] is the size, in bytes, of the pbSignature buffer. The BCryptSignHash function is used to  create the signature.  Note: this function accepts SHA‐1 hashes, which according to NIST SP 800‐131A is currently deprecated  for digital signature generation and will be disallowed after the end of 2013. SHA‐1 is currently legacy‐ use for digital signature verification.   © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 28 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  7.8 Secret Agreement and Key Derivation 7.8.1 BCryptSecretAgreement NTSTATUS WINAPI BCryptSecretAgreement(  BCRYPT_KEY_HANDLE       hPrivKey,  BCRYPT_KEY_HANDLE       hPubKey,  BCRYPT_SECRET_HANDLE    *phAgreedSecret,  ULONG                   dwFlags);  The BCryptSecretAgreement() function creates a secret agreement value from a private and a public  key. This function is used with Diffie‐Hellman (DH) and Elliptic Curve Diffie‐Hellman (ECDH) algorithms.  hPrivKey [in] The handle of the private key to use to create the secret agreement value.   hPubKey [in] The handle of the public key to use to create the secret agreement value.   phSecret [out] A pointer to a BCRYPT_SECRET_HANDLE that receives a handle that represents the secret  agreement value. This handle must be released by passing it to the BCryptDestroySecret function when  it is no longer needed.   dwFlags [in] A set of flags that modify the behavior of this function. This must be zero.  7.8.2 BCryptDeriveKey NTSTATUS WINAPI BCryptDeriveKey(  BCRYPT_SECRET_HANDLE hSharedSecret,  LPCWSTR              pwszKDF,  BCryptBufferDesc     *pParameterList,  PUCHAR pbDerivedKey,  ULONG                cbDerivedKey,  ULONG                *pcbResult,  ULONG                dwFlags);  The BCryptDeriveKey() function derives a key from a secret agreement value.  hSharedSecret [in, optional] is the secret agreement handle to create the key from. This handle is  obtained from the BCryptSecretAgreement function.   pwszKDF [in] is a pointer to a null‐terminated Unicode string that contains an object identifier (OID) that  identifies the key derivation function (KDF) to use to derive the key. This can be one of the following  strings: BCRYPT_KDF_HASH (parameters in pParameterList: KDF_HASH_ALGORITHM,  KDF_SECRET_PREPEND, KDF_SECRET_APPEND), BCRYPT_KDF_HMAC (parameters in pParameterList:  KDF_HASH_ALGORITHM, KDF_HMAC_KEY, KDF_SECRET_PREPEND, KDF_SECRET_APPEND),  BCRYPT_KDF_TLS_PRF (parameters in pParameterList: KDF_TLS_PRF_LABEL, KDF_TLS_PRF_SEED),  BCRYPT_KDF_SP80056A_CONCAT (parameters in pParameterList: KDF_ALGORITHMID,  KDF_PARTYUINFO, KDF_PARTYVINFO, KDF_SUPPPUBINFO, KDF_SUPPPRIVINFO).    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 29 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  pParameterList [in, optional] is the address of a BCryptBufferDesc structure that contains the KDF  parameters. This parameter is optional and can be NULL if it is not needed.   Note: When supporting a key agreement scheme that requires a nonce, BCryptDeriveKey  uses  whichever nonce is supplied by the caller in the BCryptBufferDesc. Examples of the nonce types are  found in Section 5.4 of http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800‐56A/SP800‐ 56A_Revision1_Mar08‐2007.pdf   When using a nonce, a random nonce should be used. And then if the random nonce is used, the  entropy (amount of randomness) of the nonce and the security strength of the DRBG has to be at least  one half of the minimum required bit length of the subgroup order.  For example:   for KAS FFC, entropy of nonce must be 80 bits for FA, 112 bits for FB, 128 bits for FC).   for KAS ECC, entropy of the nonce must be 128 bit for EC, 182 for ED, 256 for EF.  pbDerivedKey [out, optional] is the address of a buffer that receives the key. The cbDerivedKey  parameter contains the size of this buffer. If this parameter is NULL, this function will place the required  size, in bytes, in the ULONG pointed to by the pcbResult parameter.   cbDerivedKey [in] contains the size, in bytes, of the pbDerivedKey buffer.   pcbResult [out] is a pointer to a ULONG that receives the number of bytes that were copied to the  pbDerivedKey buffer. If the pbDerivedKey parameter is NULL, this function will place the required size,  in bytes, in the ULONG pointed to by this parameter.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. This can be zero or  KDF_USE_SECRET_AS_HMAC_KEY_FLAG. The KDF_USE_SECRET_AS_HMAC_KEY_FLAG value must only  be used when pwszKDF is equal to BCRYPT_KDF_HMAC. It indicates that the secret will also be used as  the HMAC key. If this flag is used, the KDF_HMAC_KEY parameter must not be specified in  pParameterList.  7.8.3 BCryptDestroySecret NTSTATUS WINAPI BCryptDestroySecret(  BCRYPT_SECRET_HANDLE   hSecret);  The BCryptDestroySecret() function destroys a secret agreement handle that was created by using the  BCryptSecretAgreement() function.  7.8.4 BCryptKeyDerivation NTSTATUS WINAPI BCryptKeyDerivation(      _In_        BCRYPT_KEY_HANDLE hKey,      _In_opt_    BCryptBufferDesc     *pParameterList,    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 30 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library      _Out_writes_bytes_to_(cbDerivedKey, *pcbResult) PUCHAR pbDerivedKey,      _In_        ULONG                cbDerivedKey,      _Out_       ULONG                *pcbResult,      _In_        ULONG                dwFlags);    The BCryptKeyDerivation() function executes a Key Derivation Function (KDF) on a key generated with  BCryptGenerateSymmetricKey() function. It differs from the BCryptDeriveKey() function in that it does  not require a secret agreement step to create a shared secret.    hKey [in] is a handle to a key created with the BCryptGenerateSymmetricKey function.    pParameterList [in] is the algorithm‐specific parameter list for the selected KDF.    pbDerivedKey [out] is the address of a buffer that receives the key. The cbDerivedKey parameter  contains the size of this buffer.   cbDerivedKey [in] contains the size, in bytes, of the pbDerivedKey buffer.   pcbResult [out] is a pointer to a ULONG that receives the number of bytes that were copied to the  pbDerivedKey buffer. If the pbDerivedKey parameter is NULL, this function will place the required size,  in bytes, in the ULONG pointed to by this parameter.   dwFlags [in] is a set of flags that modify the behavior of this function. This must be zero.  7.9 Deprecation 7.9.1 Bit Strengths of DH and ECDH Through the year 2010, implementations of DH and ECDH were allowed to have an acceptable bit  strength of at least 80 bits of security (for DH at least 1024 bits and for ECDH at least 160 bits). From  2011 through 2013, 80 bits of security strength is considered deprecated, and will be disallowed starting  January 1, 2014. On that date, only security strength of at least 112 bits will be acceptable. ECDH uses  curve sizes of at least 256 bits (that means it has at least 128 bits of security strength), so that is  acceptable. However, DH has a range of 1024 to 4096 and that will change to 2048 to 4096 after 2013.  7.9.2 SHA‐1 From 2011 through 2013, SHA‐1 can be used in a deprecated mode for use in digital signature  generation. On Jan. 1, 2014, SHA‐1 will no longer be allowed for digital signature generation, and it will  be allowed for legacy use only for digital signature verification.  7.10 Show Status Services The User and Cryptographic Officer roles have the same Show Status functionality, which is, for each  function, the status information is returned to the caller as the return value from the function.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 31 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  7.11 Self‐Test Services The User and Cryptographic Officer roles have the same Self‐Test functionality, which is described in  Section 10 Self‐Tests.  7.12 Service Inputs / Outputs The User and Cryptographic Officer roles have service inputs and outputs as specified in Section 5 Ports  and Interfaces and as described above. 8 Authentication See Section 6.3 Operator Authentication.  9 Cryptographic Key Management The Cryptographic Primitives Library crypto module uses the following security relevant data items:  Security Relevant Data Item  Description   Symmetric encryption/decryption keys  Keys used for AES or TDEA encryption/decryption. Key sizes  for AES are 128, 192, and 256 bits, and key sizes for TDES  are 168 and 112 bits.  HMAC keys Keys used for HMAC-SHA1, HMAC-SHA256, HMAC-SHA384, and HMAC-SHA512 DSA Public Keys Keys used for the verification of DSA digital signatures. Key sizes are 2048 and 3072 bits. DSA Private Keys Keys used for the calculation of DSA digital signatures. Key sizes are 2048 and 3072 bits. ECDSA Public Keys Keys used for the verification of ECDSA digital signatures. Curve sizes are P-256, P-384, and P-521. ECDSA Private Keys Keys used for the calculation of ECDSA digital signatures. Curve sizes are P-256, P-384, and P-521. RSA Public Keys Keys used for the verification of RSA digital signatures. Key sizes are 2048 and 3072 bits. RSA Private Keys Keys used for the calculation of RSA digital signatures. Key sizes are 2048 and 3072 bits. DH Private and Public values Private and public values used for Diffie-Hellman key establishment. Key sizes are 2048 to 4096 bits. ECDH Private and Public values Private and public values used for EC Diffie-Hellman key establishment. Curve sizes are P-256, P-384, and P-521. AES‐CTR DRBG Seed A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the seed material for AES‐CTR DRBG output AES‐CTR DRBG Entropy Input A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for AES‐CTR DRBG output AES‐CTR DRBG V A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for AES‐CTR DRBG output    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 32 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  AES‐CTR DRBG key A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for AES‐CTR DRBG output DUAL EC DRBG Seed A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the seed material for DUAL EC DRBG output DUAL EC DRBG Entropy Input A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for DUAL EC DRBG output DUAL EC DRBG V A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for DUAL EC DRBG output DUAL EC DRBG key A  secret  value  maintained  internal  to  the  module  that  provides the entropy material for DUAL EC DRBG output 9.1 Access Control Policy The Cryptographic Primitives Library crypto module allows controlled access to security relevant data  items contained within it.  The following table defines the access that a service has to each.  The  permissions are categorized as a set of four separate permissions: read (r), write (w), execute (x), delete  (d).  If no permission is listed, the service has no access to the item. The User and Cryptographic Officer  roles have the same access to keys so roles are not distinguished in the table.  Cryptographic Primitives Library DRBG Seeds and CSPs Symmetric encryption DH Public and Private and decryption keys ECDSA Private keys crypto module ECDSA public keys DSA Private Keys RSA Private Keys ECDH Public and DSA Public Keys RSA Public Keys Private values Service Access Policy HMAC keys values Cryptographic Module Power Up and Power Down Key Formatting w Random Number Generation x Data Encryption and Decryption x Hashing xw Acquiring a Table of Pointers to BCryptXXX Functions Algorithm Providers and Properties Key and Key-Pair Generation wd wd wd w w w w w wd wd x d d d d d Key Entry and Output rw rw rw rw rw rw rw rw rw rw Signing and Verification x x x x x x x Secret Agreement and Key x x x Derivation   © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 33 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  9.2 Key Material Each time an application links with Cryptographic Primitives Library, the DLL is instantiated and no keys  exist within it. The user application is responsible for importing keys into Cryptographic Primitives  Library or using Cryptographic Primitives Library’s functions to generate keys.  9.3 Key Generation Cryptographic Primitives Library can create and use keys for the following algorithms: RSA, DSA, DH,  ECDH, ECDSA, RC2, RC4, DES, Triple‐DES, AES, and HMAC. All algorithms can be used in FIPS mode,  except: DES, RC2, and RC4.  Random keys can be generated by calling the BCryptGenerateSymmetricKey() and  BCryptGenerateKeyPair() functions. Random data generated by the BCryptGenRandom() function is  provided to BCryptGenerateSymmetricKey() function to generate symmetric keys. DES, Triple‐DES, AES,  RSA, ECDSA, DSA, DH, and ECDH keys and key‐pairs are generated following the techniques given in  section 7.2.  The module generates cryptographic keys whose strengths are modified by available entropy.  9.4 Key Establishment Cryptographic Primitives Library can use FIPS approved Diffie‐Hellman key agreement (DH), Elliptic Curve  Diffie‐Hellman key agreement (ECDH), RSA key transport and manual methods to establish keys.  Alternatively, the module can also use Approved KDFs to derive key material from a specified secret  value or password.  Cryptographic Primitives Library can use the following FIPS approved key derivation functions (KDF) from  the common secret that is established during the execution of DH and ECDH key agreement algorithms:   BCRYPT_KDF_SP80056A_CONCAT. This KDF supports the Concatenation KDF as specified in SP  800‐56A (Section 5.8.1).   BCRYPT_KDF_HASH. This KDF supports FIPS approved SP 800‐56A (Section 5.8), X9.63, and X9.42  key derivation.   BCRYPT_KDF_HMAC. This KDF supports the IPsec IKEv1 key derivation that is non‐Approved but  is an allowed legacy implementation in FIPS mode when used to establish keys for IKEv1 as per  scenario 4 of IG D.8.   BCRYPT_KDF_TLS_PRF. This KDF supports the SSLv3.1 and TLSv1.0 key derivation that is non‐ Approved but is an allowed legacy implementation in FIPS mode when used to establish keys for  SSLv3.1 or TLSv1.0 as specified in as per scenario 4 of IG D.8.    Cryptographic Primitives Library can use the following FIPS approved key derivation functions (KDF) from  a key handle created from a specified secret or password:   BCRYPT_SP800108_CTR_HMAC_ALGORITHM. This KDF supports the counter‐mode variant of  the KDF specified in SP 800‐108 (Section 5.1) with HMAC as the underlying PRF.   BCRYPT_SP80056A_CONCAT_ALGORITHM. This KDF supports the Concatenation KDF as  specified in SP 800‐56A (Section 5.8.1).    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 34 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library   BCRYPT_PBKDF2_ALGORITHM. This KDF supports the Password Based Key Derivation Function  specified in SP 800‐132 (Section 5.3).   BCRYPT_CAPI_KDF_ALGORITHM. This KDF supports the proprietary KDF described at  http://msdn.microsoft.com/library/windows/desktop/aa379916.aspx    9.4.1 NIST SP 800‐132 Password Based Key Derivation Function (PBKDF) There are two (2) options presented in NIST SP 800‐132, pages 8 – 10, that are used to derive the Data   Proection Key (DPK) from the Master Key. With the Kernel Mode Cryptographic Primitives Library, it is  up to the caller to select the option to generate/protect the DPK.  For example, DPAPI uses option  2a.  Kernel Mode Cryptographic Primitives Library provides all the building blocks for the caller to select  the desired option.     The Kernel Mode Cryptographic Primitives Library supports the following HMAC hash functions as  parameters for PBKDF:   SHA‐1 HMAC   SHA‐256 HMAC   SHA‐384 HMAC   SHA‐512 HMAC    Keys derived from passwords, as shown in SP 800‐132, may only be used in storage applications. In  order to run in a FIPS approved manner, it is up to the user and application to pick strong passwords and  use them only for storage applications. The password/passphrase length is enforced by the caller of the  PBKDF interfaces and not the cryptographic module. In order to run in a FIPS approved manner, the  password must be chosen in accordance with the guidelines in NIST SP 800‐63 Electronic Authentication  Guideline and SP 800‐118 DRAFT Guide to Enterprise Password Management.  The upper bound for the  probability of having the password guessed at random is to be computed following the SP 800‐63 and SP  800‐118 guidelines. The decision for the minimum length of a password used for key derivation is to be  based on the SP 800‐63 and SP 800‐118 guidelines.  9.5 Key Entry and Output Keys can be both exported and imported out of and into Cryptographic Primitives Library via  BCryptExportKey(), BCryptImportKey(), and BCryptImportKeyPair() functions.  Symmetric key entry and output can also be done by exchanging keys using the recipient’s asymmetric  public key via BCryptSecretAgreement() and BCryptDeriveKey() functions.  Exporting the RSA private key by supplying a blob type of BCRYPT_PRIVATE_KEY_BLOB,  BCRYPT_RSAFULLPRIVATE_BLOB, or BCRYPT_RSAPRIVATE_BLOB to BCryptExportKey() is not allowed in  FIPS mode.      © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 35 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  9.6 Key Storage Cryptographic Primitives Library does not provide persistent storage of keys.    9.7 Key Archival Cryptographic Primitives Library does not directly archive cryptographic keys. The Authenticated User  may choose to export a cryptographic key (cf. “Key Entry and Output” above), but management of the  secure archival of that key is the responsibility of the user.  9.8 Key Zeroization All keys are destroyed and their memory location zeroized when the operator calls BCryptDestroyKey()  or BCryptDestroySecret() on that key handle.        © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 36 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  10 Self‐Tests 10.1 Power‐On Self‐Tests Cryptographic Primitives Library performs the following power‐on (startup) self‐tests when DllMain is  called by the operating system.   HMAC‐SHA‐1 Known Answer Test   HMAC‐SHA‐256 and HMAC‐SHA‐512 Known Answer Tests   Triple‐DES encrypt/decrypt ECB Known Answer Tests   AES‐128 encrypt/decrypt ECB Known Answer Tests   AES‐128 encrypt/decrypt CBC Known Answer Tests   AES‐128 CMAC Known Answer Test   AES‐128 encrypt/decrypt CCM Known Answer Tests   AES‐128 encrypt/decrypt GCM Known Answer Tests   SP 800‐108 KDF Known Answer Test   SP 800‐132 PBKDF Known Answer Test   DSA sign/verify tests with 2048‐bit key   RSA sign/verify Known Answer Tests using RSA_SHA256_PKCS1 signature generation and  verification   DH secret agreement Known Answer Test with 2048‐bit key   ECDSA sign/verify Known Answer Tests on P256 curve   ECDH secret agreement Known Answer Test on P256 curve   SP 800‐56A concatenation KDF Known Answer Tests (same as Diffie‐Hellman KAT)   SP 800‐90 AES‐256 based counter mode random generator Known Answer Tests (instantiate,  generate and reseed)   SP 800‐90 dual elliptic curve random generator Known Answer Tests (instantiate, generate and  reseed)  In all cases for any failure of a power‐on (startup) self‐test, Cryptographic Primitives Library DllMain fails  to return the STATUS_SUCCESS status to the operating system. The only way to recover from the failure  of a power‐on (startup) self‐test is to attempt to reload the Cryptographic Primitives Library, which will  rerun the self‐tests, and will only succeed if the self‐tests pass.  10.2 Conditional Self‐Tests Cryptographic Primitives Library performs pair‐wise consistency checks upon each invocation of RSA,  ECDH, DSA, and ECDSA key‐pair generation and import as defined in FIPS 140‐2. SP 800‐56A conditional  self‐tests are also performed. A continuous RNG test (CRNGT) is used for the random number generators  and the Deterministic Random Bit Generator (DRBG) of this cryptographic module, which includes the SP  800‐90 AES‐256 CTR DRBG and the Dual Elliptic Curve DRBG. There is also a CRNGT for the entropy  source of the DRBGs.    SP800‐90 AES‐CTR DRBG   SP800‐90 Dual‐EC DRBG   Pairwise consistency tests for DSA, ECDSA, and RSA key generations    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 37 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library   Pairwise consistency tests for Diffie‐Hellman and EC Diffie‐Hellman prime value generation   Assurances for SP800‐56A (According to sections 5.5.2, 5.6.2, and 5.6.3 of the standard)   DRBG health test for SP800‐90 AES‐CTR   DRBG health test for Dual‐EC DRBGs  11 Design Assurance The secure installation, generation, and startup procedures of this cryptographic module are part of the  overall operating system secure installation, configuration, and startup procedures for the Windows 8.1  OEs. The various methods of delivery and installation for each product are listed in the following table.  Product  Delivery and Installation Method   Windows 8.1  DVD   Pre‐installed on the computer by OEM   Download that updates Windows 8   Windows Server 2012 R2  DVD   Pre‐installed on the computer by OEM   Download that updates Windows Server 2012   Windows Storage Server 2012 R2  Pre‐installed by the OEM (Third party)   Surface Pro 2, Surface Pro, Surface 2,  Pre‐installed by the OEM (Microsoft)  Surface   Windows RT 8.1  Pre‐installed on the device by OEM   Download that updates Windows RT   Windows Phone 8.1  Pre‐installed on the device by OEM or mobile  network operator   Download that updates Windows 8   Windows Embedded 8.1 Industry Enterprise  Pre‐installed by the OEM (Third party)   StorSimple 8000 Series  Pre‐installed by the OEM (Third party)    After the operating system has been installed, it must be configured by enabling the "System  cryptography: Use FIPS compliant algorithms for encryption, hashing, and signing" policy setting  followed by restarting the system. This procedure is all the crypto officer and user behavior necessary  for the secure operation of this cryptographic module.  An inspection of authenticity of the physical medium can be made by following the guidance at this  Microsoft web site:  http://www.microsoft.com/en‐us/howtotell/default.aspx  The installed version of Windows 8.1 OEs must be verified to match the version that was validated. See  Appendix A for details on how to do this.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 38 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  For Windows Updates, the client only accepts binaries signed by Microsoft certificates. The Windows  Update client only accepts content whose SHA‐2 hash matches the SHA‐2 hash specified in the  metadata. All metadata communication is done over a Secure Sockets Layer (SSL) port. Using SSL  ensures that the client is communicating with the real server and so prevents a spoof server from  sending the client harmful requests. The version and digital signature of new cryptographic module  releases must be verified to match the version that was validated. See Appendix A for details on how to  do this.  12 Mitigation of Other Attacks The following table lists the mitigations of other attacks for this cryptographic module:  Algorithm  Protected  Mitigation  Comments  Against  SHA1  Timing  Constant Time Implementation     Analysis  Attack     Cache Attack  Memory Access pattern is     independent of any  confidential data  SHA2  Timing  Constant Time Implementation     Analysis  Attack     Cache Attack  Memory Access pattern is     independent of any  confidential data  3DES  Timing  Constant Time Implementation     Analysis  Attack  AES  Timing  Constant Time Implementation     Analysis  Attack     Cache Attack  Memory Access pattern is  Protected Against Cache  independent of any  attacks only when used with  confidential data  AES NI    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 39 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  13 Security Levels The security level for each FIPS 140‐2 security requirement is given in the following table.  Security Requirement  Security Level  Cryptographic Module Specification  1  Cryptographic Module Ports and Interfaces  1  Roles, Services, and Authentication  1  Finite State Model  1  Physical Security  NA  Operational Environment  1  Cryptographic Key Management  1  EMI/EMC  1  Self‐Tests  1  Design Assurance  2  Mitigation of Other Attacks  1    14 Additional Details For the latest information on Microsoft Windows, check out the Microsoft web site at:  http://windows.microsoft.com    For more information about FIPS 140 evaluations of Microsoft products, please see:  http://technet.microsoft.com/en‐us/library/cc750357.aspx        © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 40 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).  Cryptographic Primitives Library  15 Appendix A – How to Verify Windows Versions and Digital Signatures 15.1 How to Verify Windows Versions The installed version of Windows 8.1 OEs must be verified to match the version that was validated using  one of the following methods:  1. The ver command  a. From Start, open the Search charm.  b. In the search field type "cmd" and press the Enter key.  c. The command window will open with a "C:\>" prompt.  d. At the prompt, type "ver" and press the Enter key.  e. You should see the answer "Microsoft Windows [Version 6.3.9600]".  2. The systeminfo command  a. From Start, open the Search charm.  b. In the search field type "cmd" and press the Enter key.  c. The command window will open with a "C:\>" prompt.  d. At the prompt, type "systeminfo" and press the Enter key.  e. Wait for the information to be loaded by the tool.  f. Near the top of the output, you should see:  OS Name: Microsoft Windows 8.1 Enterprise OS Version: 6.3.9600 N/A Build 9600 OS Manufacturer: Microsoft Corporation If the version number reported by the utility matches the expected output, then the installed version  has been validated to be correct.  15.2 How to Verify Windows Digital Signatures After performing a Windows Update that includes changes to a cryptographic module, the digital  signature and file version of the binary executable file must be verified. This is done like so:  1. Open a new window in Windows Explorer.  2. Type “C:\Windows\” in the file path field at the top of the window.  3. Type the cryptographic module binary executable file name (for example, “CNG.SYS”) in the  search field at the top right of the window, then press the Enter key.  4. The file will appear in the window.  5. Right click on the file’s icon.  6. Select Properties from the menu and the Properties window opens.  7. Select the Details tab.  8. Note the File version Property and its value, which has a number in this format: x.x.xxxx.xxxxx.  9. If the file version number matches one of the version numbers that appear at the start of this  security policy document, then the version number has been verified.  10. Select the Digital Signatures tab.  11. In the Signature list, select the Microsoft Windows signer.  12. Click the Details button.  13. Under the Digital Signature Information, you should see: “This digital signature is OK.” If that  condition is true then the digital signature has been verified.    © 2015 Microsoft. All Rights Reserved     Page 41 of 41  This Security Policy is non‐proprietary and may be reproduced only in its original entirety (without revision).