目录

  • 1、IoT Security Needs
  • 2、Hardware Security Module -- HSM
  • 3、PKCS#11 - Cryptoki
  • 4、Why not simply use HSM on IoT?
  • 5、OP-TEE Secure Key Services
  • 6、OP-TEE Secure Key Services Usage
  • 7、OP-TEE SKS Next Steps

参考代码:
TA:optee_os/ta/pkcs11/src/
CA:optee_client/libckteec/src/

1、IoT Security Needs

(1)、Device security

  • Trusted and authentic software / firmware execution
  • Secure and verified boot

(2)、Network security

  • Data integrity
  • Authentication via unique device identity
  • Data communication protection

2、Hardware Security Module – HSM

  • 用于保护和管理密钥的物理计算设备
  • 密钥材料和密码操作难以篡改
  • 允许导入、生成、导出密钥和密码
  • 加密、解密、签名和验证操作
  • 通过独立于平台的标准使用,例如 PKCS#11-

3、PKCS#11 - Cryptoki

  • 加密设备的独立于平台的高级 API
  • 智能卡和 HSM 的“标准”API
  • OpenSSL、GnuTLS、wolfSSL 和许多其他package支持
  • 强大的工具支持,包括完整的软件实现
  • 以基于对象的方法管理的简单 API 和数据
  • 最新规范版本为 v2.40,v3.0 即将发布
C_Initialize()
C_GetInfo()
C_GenerateKey()
C_Encrypt()
C_Decrypt()
C_Digest()
C_Sign()
C_Verify()
C_Finalize()
...

4、Why not simply use HSM on IoT?

(1)、花费

  • 一些物联网设备和应用受到成本限制
  • TPM 作为替代方案,但众所周知管理复杂

(2)、所有者实现
• 无法审查软件实施
• 错误修复只能由模块供应商提供

(3)、物联网领域的大部分设备都说基于ARM的

  • 可以将可信执行环境用作 HSM
  • 可用的开源安全操作系统 - OP-TEE

5、OP-TEE Secure Key Services

  • PKCS#11 服务作为 TA 的开源实现
  • 由 Etienne Carriere etienne.carriere@linaro.org 发起
  • RFC 可在 https://github.com/OP-TEE/optee_os/pull/2732 获得
  • Libsks 作为 PKCS#11 客户端库
  • SKS TA 实施 PKCS#11 的 HSM
    负责管理和操作密钥
    使用 TEE Internal Core API进行安全存储
  • 还有一个foundriesio项目(PKCS#11 CA/TA的实现) : https://github.com/foundriesio/optee-sks

注:PR是pull request, RFC是request for comments

6、OP-TEE Secure Key Services Usage

7、OP-TEE SKS Next Steps

  • 通过 optee_test 提高测试覆盖率
  • 扩展对其他机制的支持
  • 上游进入 OP-TEE(作为主要项目的一部分提供)
  • 添加对 PKCS#11 v3.0 的支持

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