Keystore bietet einen sichereren Ort zum kontrollierten Erstellen, Speichern und Verwenden kryptografischer Schlüssel. Wenn ein hardwaregestützter Schlüsselspeicher verfügbar ist und verwendet wird, ist das Schlüsselmaterial sicherer gegen die Entnahme aus dem Gerät und Keymaster erzwingt Beschränkungen, die schwer zu umgehen sind.
Dies gilt jedoch nur, wenn bekannt ist, dass sich die Keystore-Schlüssel im hardwaregestützten Speicher befinden. In Keymaster 1 gab es für Apps oder Remote-Server keine Möglichkeit, zuverlässig zu überprüfen, ob dies der Fall war. Der Keystore-Daemon lud den verfügbaren Keymaster-HAL und glaubte, was auch immer der HAL in Bezug auf die Hardware-Unterstützung von Schlüsseln sagte.
Um dies zu beheben, führte Keymasterdie Schlüsselbescheinigung in Android 7.0 (Keymaster 2) und die ID-Bescheinigung in Android 8.0 (Keymaster 3) ein.
Die Schlüsselbescheinigung soll eine Möglichkeit bieten, genau zu bestimmen, ob ein asymmetrisches Schlüsselpaar hardwaregestützt ist, welche Eigenschaften der Schlüssel hat und welche Einschränkungen für seine Verwendung gelten.
Mit der ID-Bescheinigung kann das Gerät seine Hardware-Identifikatoren wie Seriennummer oder IMEI nachweisen.
Schlüsselbescheinigung
Um die Schlüsselbescheinigung zu unterstützen, hat Android 7.1 eine Reihe von Tags, Typen und Methoden in die HAL eingeführt.
Stichworte
-
Tag::ATTESTATION_CHALLENGE
-
Tag::INCLUDE_UNIQUE_ID
-
Tag::RESET_SINCE_ID_ROTATION
Typ
Keymaster 2 und niedriger
typedef struct { keymaster_blob_t* entries; size_t entry_count; } keymaster_cert_chain_t;
AttestKey
-Methode
Schlüsselmeister 3
attestKey(vec<uint8_t> keyToAttest, vec<KeyParameter> attestParams) generates(ErrorCode error, vec<vec<uint8_t>> certChain);
Keymaster 2 und niedriger
keymaster_error_t (*attest_key)(const struct keymaster2_device* dev, const keymaster_key_blob_t* key_to_attest, const keymaster_key_param_set_t* attest_params, keymaster_cert_chain_t* cert_chain);
-
dev
ist die Keymaster-Gerätestruktur. -
keyToAttest
ist der vongenerateKey
zurückgegebene Schlüsselblob, für den die Bescheinigung erstellt wird. -
attestParams
ist eine Liste aller für die Attestierung erforderlichen Parameter. Dazu gehörenTag::ATTESTATION_CHALLENGE
und möglicherweiseTag::RESET_SINCE_ID_ROTATION
sowieTag::APPLICATION_ID
undTag::APPLICATION_DATA
. Die beiden letztgenannten sind zum Entschlüsseln des Schlüssel-Blobs erforderlich, wenn sie bei der Schlüsselgenerierung angegeben wurden. -
certChain
ist der Ausgabeparameter, der ein Array von Zertifikaten zurückgibt. Eintrag 0 ist das Attestierungszertifikat, d. h. es zertifiziert den Schlüssel vonkeyToAttest
und enthält die Attestierungserweiterung.
Die attestKey
Methode wird als öffentliche Schlüsseloperation für den attestierten Schlüssel betrachtet, da sie jederzeit aufgerufen werden kann und keine Autorisierungsbeschränkungen erfüllen muss. Wenn der attestierte Schlüssel beispielsweise eine Benutzerauthentifizierung erfordert, kann eine Attestierung ohne Benutzerauthentifizierung generiert werden.
Bescheinigungsurkunde
Das Attestierungszertifikat ist ein Standard-X.509-Zertifikat mit einer optionalen Attestierungserweiterung, die eine Beschreibung des attestierten Schlüssels enthält. Das Zertifikat wird mit einem zertifizierten Attestierungsschlüssel signiert. Der Attestierungsschlüssel verwendet möglicherweise einen anderen Algorithmus als der attestierte Schlüssel.
Das Bescheinigungszertifikat enthält die Felder in der folgenden Tabelle und darf keine zusätzlichen Felder enthalten. Einige Felder geben einen festen Feldwert an. CTS-Tests bestätigen, dass der Zertifikatsinhalt genau der Definition entspricht.
Zertifikatssequenz
Feldname (siehe RFC 5280 ) | Wert |
---|---|
tbsZertifikat | TBSCertificate-SEQUENZ |
SignaturAlgorithmus | AlgorithmusIdentifikator des zum Signieren des Schlüssels verwendeten Algorithmus: ECDSA für EC-Schlüssel, RSA für RSA-Schlüssel. |
Signaturwert | BIT STRING, Signatur berechnet auf ASN.1 DER-codiertem tbsCertificate. |
TBSCertificate-SEQUENZ
Feldname (siehe RFC 5280 ) | Wert |
---|---|
version | INTEGER 2 (bedeutet v3-Zertifikat) |
serialNumber | INTEGER 1 (fester Wert: bei allen Zertifikaten gleich) |
signature | AlgorithmusIdentifikator des zum Signieren des Schlüssels verwendeten Algorithmus: ECDSA für EC-Schlüssel, RSA für RSA-Schlüssel. |
issuer | Entspricht dem Betrefffeld des Batch-Attestierungsschlüssels. |
validity | SEQUENZ von zwei Datumsangaben, die die Werte von Tag::ACTIVE_DATETIME und Tag::USAGE_EXPIRE_DATETIME enthält. Diese Werte werden seit dem 1. Januar 1970 in Millisekunden angegeben. Informationen zur korrekten Datumsdarstellung in Zertifikaten finden Sie in RFC 5280 . Wenn Tag::ACTIVE_DATETIME nicht vorhanden ist, verwenden Sie den Wert von Tag::CREATION_DATETIME . Wenn Tag::USAGE_EXPIRE_DATETIME nicht vorhanden ist, verwenden Sie das Ablaufdatum des Batch-Attestierungsschlüsselzertifikats. |
subject | CN = „Android Keystore Key“ (fester Wert: bei allen Zertifikaten gleich) |
subjectPublicKeyInfo | SubjectPublicKeyInfo, das den bestätigten öffentlichen Schlüssel enthält. |
extensions/Key Usage | digitalSignature: Wird festgelegt, wenn der Schlüssel den Zweck KeyPurpose::SIGN oder KeyPurpose::VERIFY hat. Alle anderen Bits sind nicht gesetzt. |
extensions/CRL Distribution Points | Wert noch offen |
extensions/"attestation" | Die OID ist 1.3.6.1.4.1.11129.2.1.17; Der Inhalt wird im Abschnitt „Bescheinigungserweiterung“ unten definiert. Wie bei allen X.509-Zertifikaterweiterungen wird der Inhalt als OCTET_STRING dargestellt, der eine DER-Kodierung der Attestierungssequenz enthält. |
Erweiterung der Bescheinigung
Die attestation
enthält eine vollständige Beschreibung der mit dem Schlüssel verbundenen Keymaster-Berechtigungen in einer Struktur, die direkt den Berechtigungslisten entspricht, wie sie in Android und im Keymaster-HAL verwendet werden. Jedes Tag in einer Autorisierungsliste wird durch einen ASN.1 SEQUENCE
Eintrag dargestellt, der explizit mit der Keymaster-Tag-Nummer gekennzeichnet ist, der Typdeskriptor (vier höherwertige Bits) jedoch ausgeblendet ist.
Beispielsweise ist in Keymaster 3 Tag::PURPOSE
in der Datei „types.hal“ als ENUM_REP | 1
definiert ENUM_REP | 1
. Für die Attestierungserweiterung wird der ENUM_REP
Wert entfernt, sodass Tag 1
übrig bleibt. (Für Keymaster 2 und niedriger ist KM_TAG_PURPOSE
in keymaster_defs.h definiert.)
Werte werden gemäß dieser Tabelle auf einfache Weise in ASN.1-Typen übersetzt:
Keymaster-Typ | ASN.1-Typ |
---|---|
ENUM | GANZE ZAHL |
ENUM_REP | SATZ von INTEGER |
UINT | GANZE ZAHL |
UINT_REP | SATZ von INTEGER |
ULONG | GANZE ZAHL |
ULONG_REP | SATZ von INTEGER |
DATE | INTEGER (Millisekunden seit 1. Januar 1970 00:00:00 GMT) |
BOOL | NULL (in Keymaster bedeutet vorhandener Tag „wahr“, „abwesend“ bedeutet „falsch“. Die gleiche Semantik gilt für die ASN.1-Kodierung) |
BIGNUM | Wird derzeit nicht verwendet, daher ist keine Zuordnung definiert |
BYTES | OCTET_STRING |
Schema
Der Inhalt der Attestierungserweiterung wird durch das folgende ASN.1-Schema beschrieben.
KeyDescription ::= SEQUENCE { attestationVersion INTEGER, # KM2 value is 1. KM3 value is 2. KM4 value is 3. attestationSecurityLevel SecurityLevel, keymasterVersion INTEGER, keymasterSecurityLevel SecurityLevel, attestationChallenge OCTET_STRING, uniqueId OCTET_STRING, softwareEnforced AuthorizationList, teeEnforced AuthorizationList, } SecurityLevel ::= ENUMERATED { Software (0), TrustedEnvironment (1), StrongBox (2), } AuthorizationList ::= SEQUENCE { purpose [1] EXPLICIT SET OF INTEGER OPTIONAL, algorithm [2] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, keySize [3] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL. digest [5] EXPLICIT SET OF INTEGER OPTIONAL, padding [6] EXPLICIT SET OF INTEGER OPTIONAL, ecCurve [10] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, rsaPublicExponent [200] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, rollbackResistance [303] EXPLICIT NULL OPTIONAL, # KM4 activeDateTime [400] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL originationExpireDateTime [401] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL usageExpireDateTime [402] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL noAuthRequired [503] EXPLICIT NULL OPTIONAL, userAuthType [504] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, authTimeout [505] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, allowWhileOnBody [506] EXPLICIT NULL OPTIONAL, trustedUserPresenceRequired [507] EXPLICIT NULL OPTIONAL, # KM4 trustedConfirmationRequired [508] EXPLICIT NULL OPTIONAL, # KM4 unlockedDeviceRequired [509] EXPLICIT NULL OPTIONAL, # KM4 allApplications [600] EXPLICIT NULL OPTIONAL, applicationId [601] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, creationDateTime [701] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, origin [702] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, rollbackResistant [703] EXPLICIT NULL OPTIONAL, # KM2 and KM3 only. rootOfTrust [704] EXPLICIT RootOfTrust OPTIONAL, osVersion [705] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, osPatchLevel [706] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, attestationApplicationId [709] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdBrand [710] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdDevice [711] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdProduct [712] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdSerial [713] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdImei [714] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdMeid [715] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdManufacturer [716] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 attestationIdModel [717] EXPLICIT OCTET_STRING OPTIONAL, # KM3 vendorPatchLevel [718] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, # KM4 bootPatchLevel [719] EXPLICIT INTEGER OPTIONAL, # KM4 } RootOfTrust ::= SEQUENCE { verifiedBootKey OCTET_STRING, deviceLocked BOOLEAN, verifiedBootState VerifiedBootState, verifiedBootHash OCTET_STRING, # KM4 } VerifiedBootState ::= ENUMERATED { Verified (0), SelfSigned (1), Unverified (2), Failed (3), }
KeyDescription-Felder
Die Felder keymasterVersion
und attestationChallenge
werden anhand der Position und nicht anhand des Tags identifiziert, sodass die Tags im codierten Formular nur den Feldtyp angeben. Die übrigen Felder werden implizit entsprechend den Angaben im Schema getaggt.
Feldname | Typ | Wert |
---|---|---|
attestationVersion | GANZE ZAHL | Version des Attestierungsschemas: 1, 2 oder 3. |
attestationSecurity | Sicherheitsstufe | Die Sicherheitsstufe dieser Bescheinigung. Es ist möglich, Software-Bescheinigungen von hardwaregestützten Schlüsseln zu erhalten. Solche Bescheinigungen können nicht vertrauenswürdig sein, wenn das Android-System kompromittiert ist. |
keymasterVersion | GANZE ZAHL | Version des Keymaster-Geräts: 0, 1, 2, 3 oder 4. |
keymasterSecurity | Sicherheitsstufe | Die Sicherheitsstufe der Keymaster-Implementierung. |
attestationChallenge | OCTET_STRING | Wert von Tag::ATTESTATION_CHALLENGE , der für die Attestierungsanforderung angegeben wird. |
uniqueId | OCTET_STRING | Optionale eindeutige ID, vorhanden, wenn der Schlüssel Tag::INCLUDE_UNIQUE_ID hat |
softwareEnforced | Autorisierungsliste | Optionale Keymaster-Autorisierungen, die ggf. nicht vom TEE erzwungen werden. |
teeEnforced | Autorisierungsliste | Optional, Keymaster-Autorisierungen, die ggf. vom TEE erzwungen werden. |
AuthorizationList-Felder
AuthorizationList
Felder sind alle optional und werden durch den Keymaster-Tag-Wert identifiziert, wobei die Typbits ausgeblendet sind. Es wird explizites Tagging verwendet, sodass die Felder zur einfacheren Analyse auch ein Tag enthalten, das ihren ASN.1-Typ angibt.
Einzelheiten zu den Werten der einzelnen Felder finden Sie in types.hal
für Keymaster 3 und keymaster_defs.h
für Keymaster 2 und darunter. Keymaster-Tag-Namen wurden in Feldnamen umgewandelt, indem das Präfix KM_TAG
weggelassen und der Rest in Kamel-Schreibweise geändert wurde, sodass Tag::KEY_SIZE
zu keySize
wurde.
RootOfTrust-Felder
Die RootOfTrust
Felder werden positionell identifiziert.
Feldname | Typ | Wert |
---|---|---|
verifiedBootKey | OCTET_STRING | Ein sicherer Hash des Schlüssels, der zur Überprüfung des Systemabbilds verwendet wird. SHA-256 empfohlen. |
deviceLocked | BOOLEAN | True, wenn der Bootloader gesperrt ist, was bedeutet, dass nur signierte Images geflasht werden können und dass eine verifizierte Boot-Prüfung durchgeführt wird. |
verifiedBootState | VerifiedBootState | Status des verifizierten Startvorgangs. |
verifiedBootHash | OCTET_STRING | Eine Zusammenfassung aller durch Verified Boot geschützten Daten. Für Geräte, die die Android Verified Boot-Implementierung von Verified Boot verwenden, enthält dieser Wert den Digest der VBMeta-Struktur oder die Verified Boot-Metadatenstruktur. Weitere Informationen zur Berechnung dieses Werts finden Sie unter The VBMeta Digest |
VerifiedBootState-Werte
Die Werte von verifiedBootState
haben folgende Bedeutung:
Wert | Bedeutung |
---|---|
Verified | Zeigt eine vollständige Vertrauenskette an, die sich vom Bootloader bis zu verifizierten Partitionen erstreckt, einschließlich des Bootloaders, der Startpartition und aller verifizierten Partitionen. In diesem Zustand ist der verifiedBootKey Wert der Hash des eingebetteten Zertifikats, also des unveränderlichen Zertifikats, das in das ROM gebrannt ist.Dieser Status entspricht dem Green- Boot-Status, wie in der verifizierten Boot-Flow -Dokumentation dokumentiert. |
SelfSigned | Zeigt an, dass die Startpartition mithilfe des eingebetteten Zertifikats überprüft wurde und die Signatur gültig ist. Der Bootloader zeigt eine Warnung und den Fingerabdruck des öffentlichen Schlüssels an, bevor der Bootvorgang fortgesetzt werden kann. In diesem Zustand ist der verifiedBootKey Wert der Hash des selbstsignierenden Zertifikats.Dieser Status entspricht dem gelben Boot-Status, wie in der verifizierten Boot-Flow -Dokumentation dokumentiert. |
Unverified | Zeigt an, dass ein Gerät frei geändert werden kann. Die Überprüfung der Geräteintegrität bleibt dem Benutzer überlassen. Der Bootloader zeigt dem Benutzer eine Warnung an, bevor der Bootvorgang fortgesetzt werden kann. In diesem Zustand ist der verifiedBootKey Wert leer.Dieser Status entspricht dem orangefarbenen Boot-Status, wie in der verifizierten Boot-Flow -Dokumentation dokumentiert. |
Failed | Zeigt an, dass die Überprüfung des Geräts fehlgeschlagen ist. Tatsächlich enthält kein Attestierungszertifikat diesen Wert, da in diesem Zustand der Bootloader anhält. Der Vollständigkeit halber ist es hier enthalten. Dieser Status entspricht dem roten Boot-Status, wie in der verifizierten Boot-Flow -Dokumentation dokumentiert. |
SecurityLevel-Werte
Die Werte von securityLevel
haben folgende Bedeutung:
Wert | Bedeutung |
---|---|
Software | Der Code, der das relevante Element (Bescheinigung oder Schlüssel) erstellt oder verwaltet, ist im Android-System implementiert und könnte geändert werden, wenn dieses System kompromittiert wird. |
TrustedEnvironment | Der Code, der das relevante Element (Bescheinigung oder Schlüssel) erstellt oder verwaltet, wird in einer Trusted Execution Environment (TEE) implementiert. Es könnte geändert werden, wenn das TEE kompromittiert wird, aber das TEE ist sehr resistent gegen eine Remote-Kompromittierung und mäßig resistent gegen eine Kompromittierung durch direkte Hardware-Angriffe. |
StrongBox | Der Code, der das relevante Element (Bescheinigung oder Schlüssel) erstellt oder verwaltet, ist in einem dedizierten Hardware-Sicherheitsmodul implementiert. Es könnte geändert werden, wenn das Hardware-Sicherheitsmodul kompromittiert wird, es ist jedoch äußerst resistent gegenüber einer Kompromittierung aus der Ferne und äußerst resistent gegenüber einer Kompromittierung durch direkte Hardware-Angriffe. |
Eindeutige ID
Die Unique ID ist ein 128-Bit-Wert, der das Gerät identifiziert, jedoch nur für einen begrenzten Zeitraum. Der Wert wird berechnet mit:
HMAC_SHA256(T || C || R, HBK)
Wo:
-
T
ist der „zeitliche Zählerwert“, der berechnet wird, indem der Wert vonTag::CREATION_DATETIME
durch 2592000000 dividiert wird, wobei der Rest weggelassen wird.T
ändert sich alle 30 Tage (2592000000 = 30 * 24 * 60 * 60 * 1000). -
C
ist der Wert vonTag::APPLICATION_ID
-
R
ist 1, wennTag::RESET_SINCE_ID_ROTATION
im attest_params-Parameter des attest_key-Aufrufs vorhanden ist, oder 0, wenn das Tag nicht vorhanden ist. -
HBK
ist ein einzigartiges, hardwaregebundenes Geheimnis, das der Trusted Execution Environment bekannt ist und von dieser niemals preisgegeben wird. Das Geheimnis enthält mindestens 128 Entropiebits und ist für das einzelne Gerät einzigartig (wahrscheinliche Eindeutigkeit ist angesichts der 128 Entropiebits akzeptabel). HBK sollte aus fusioniertem Schlüsselmaterial über HMAC oder AES_CMAC abgeleitet werden.
Kürzen Sie die HMAC_SHA256-Ausgabe auf 128 Bit.
Bescheinigungsschlüssel und Zertifikate
Zwei Schlüssel, ein RSA und ein ECDSA, sowie die entsprechenden Zertifikatsketten werden sicher im Gerät bereitgestellt.
Android 12 führt Remote Key Provisioning ein und Android 13 erfordert, dass Geräte es implementieren. Remote Key Provisioning versorgt Geräte im Feld mit ECDSA P256-Bescheinigungszertifikaten pro Anwendung. Diese Zertifikate haben eine kürzere Lebensdauer als die werkseitig bereitgestellten Zertifikate.
Mehrere IMEIs
Android 14 fügt Unterstützung für mehrere IMEIs im Android Key Attestation-Datensatz hinzu. OEMs können diese Funktion implementieren, indem sie ein KeyMint-Tag für eine zweite IMEI hinzufügen. Es kommt immer häufiger vor, dass Geräte über mehrere Mobilfunkgeräte verfügen, und OEMs können jetzt Geräte mit zwei IMEIs unterstützen.
OEMs müssen, sofern auf ihren Geräten vorhanden, über eine sekundäre IMEI verfügen, die für die KeyMint-Implementierung(en) bereitgestellt werden muss, damit diese Implementierungen diese auf die gleiche Weise bestätigen können wie die erste IMEI
Ausweisbescheinigung
Android 8.0 bietet optionale Unterstützung für die ID-Bescheinigung für Geräte mit Keymaster 3. Die ID-Bescheinigung ermöglicht es dem Gerät, einen Nachweis seiner Hardware-IDs wie Seriennummer oder IMEI zu erbringen. Obwohl es sich um eine optionale Funktion handelt, wird dringend empfohlen, dass alle Keymaster 3-Implementierungen diese unterstützen, da die Möglichkeit, die Identität des Geräts nachzuweisen, Anwendungsfälle wie eine echte Zero-Touch-Remotekonfiguration sicherer macht (da die Remote-Seite sicher sein kann). kommuniziert mit dem richtigen Gerät, nicht mit einem Gerät, das seine Identität fälscht).
Bei der ID-Bescheinigung werden Kopien der Hardware-IDs des Geräts erstellt, auf die nur die Trusted Execution Environment (TEE) zugreifen kann, bevor das Gerät das Werk verlässt. Ein Benutzer kann den Bootloader des Geräts entsperren und die Systemsoftware und die von den Android-Frameworks gemeldeten Kennungen ändern. Die vom TEE gespeicherten Kopien der Identifikatoren können auf diese Weise nicht manipuliert werden, wodurch sichergestellt wird, dass der Geräte-ID-Nachweis immer nur die ursprünglichen Hardware-Identifikatoren des Geräts bescheinigt, wodurch Spoofing-Versuche verhindert werden.
Die Haupt-API-Oberfläche für die ID-Bescheinigung baut auf dem vorhandenen Schlüsselbescheinigungsmechanismus auf, der mit Keymaster 2 eingeführt wurde. Beim Anfordern eines Bescheinigungszertifikats für einen von Keymaster gehaltenen Schlüssel kann der Aufrufer anfordern, dass die Hardware-IDs des Geräts in die Metadaten des Bescheinigungszertifikats aufgenommen werden. Wenn der Schlüssel im TEE gespeichert ist, wird das Zertifikat zu einem bekannten Vertrauensanker zurückverkettet. Der Empfänger eines solchen Zertifikats kann überprüfen, ob das Zertifikat und sein Inhalt, einschließlich der Hardware-IDs, vom TEE geschrieben wurden. Wenn das TEE aufgefordert wird, Hardware-Identifikatoren in das Attestierungszertifikat aufzunehmen, bestätigt es nur die in seinem Speicher gespeicherten Identifikatoren, die in der Fabrikhalle eingegeben wurden.
Speichereigenschaften
Der Speicher, der die Gerätekennungen enthält, muss über die folgenden Eigenschaften verfügen:
- Die aus den Originalkennungen des Geräts abgeleiteten Werte werden in den Speicher kopiert, bevor das Gerät das Werk verlässt.
- Die Methode
destroyAttestationIds()
kann diese Kopie der vom Identifikator abgeleiteten Daten dauerhaft zerstören. Permanente Zerstörung bedeutet, dass die Daten vollständig entfernt werden, sodass sie weder durch Zurücksetzen auf die Werkseinstellungen noch durch andere am Gerät durchgeführte Verfahren wiederhergestellt werden können. Dies ist besonders wichtig für Geräte, bei denen ein Benutzer den Bootloader entsperrt, die Systemsoftware geändert und die von Android-Frameworks zurückgegebenen Bezeichner geändert hat. - RMA-Einrichtungen sollten in der Lage sein, neue Kopien der von der Hardware-ID abgeleiteten Daten zu erstellen. Auf diese Weise kann ein Gerät, das die RMA durchläuft, erneut eine ID-Bestätigung durchführen. Der von RMA-Einrichtungen verwendete Mechanismus muss geschützt werden, damit Benutzer ihn nicht selbst aufrufen können, da er dadurch Bescheinigungen über gefälschte IDs erhalten könnte.
- Kein anderer Code als die vertrauenswürdige Keymaster-App im TEE ist in der Lage, die im Speicher gespeicherten, von der Kennung abgeleiteten Daten zu lesen.
- Der Speicher ist manipulationssicher: Wenn der Inhalt des Speichers geändert wurde, behandelt das TEE dies so, als ob die Kopien des Inhalts zerstört worden wären, und lehnt alle Versuche zur Identifizierung der Identität ab. Dies wird durch Signieren oder MACing des Speichers wie unten beschrieben implementiert.
- Der Speicher enthält nicht die ursprünglichen Kennungen. Da die ID-Bestätigung eine Herausforderung darstellt, stellt der Anrufer immer die zu bescheinigenden Identifikatoren bereit. Das TEE muss lediglich überprüfen, ob diese mit den ursprünglichen Werten übereinstimmen. Das Speichern sicherer Hashes der Originalwerte anstelle der Werte ermöglicht diese Überprüfung.
Konstruktion
Um eine Implementierung mit den oben aufgeführten Eigenschaften zu erstellen, speichern Sie die von der ID abgeleiteten Werte in der folgenden Konstruktion S. Speichern Sie keine anderen Kopien der ID-Werte, mit Ausnahme der normalen Stellen im System, die ein Gerätebesitzer durch Rooten ändern kann:
S = D || HMAC(HBK, D)
Wo:
-
D = HMAC(HBK, ID 1 ) || HMAC(HBK, ID 2 ) || ... || HMAC(HBK, ID n )
-
HMAC
ist die HMAC-Konstruktion mit einem geeigneten sicheren Hash (SHA-256 empfohlen) -
HBK
ist ein hardwaregebundener Schlüssel, der nicht für andere Zwecke verwendet wird -
ID 1 ...ID n
sind die ursprünglichen ID-Werte; Die Zuordnung eines bestimmten Werts zu einem bestimmten Index hängt von der Implementierung ab, da verschiedene Geräte eine unterschiedliche Anzahl von Kennungen haben -
||
steht für Verkettung
Da die HMAC-Ausgaben eine feste Größe haben, sind keine Header oder andere Strukturen erforderlich, um einzelne ID-Hashes oder den HMAC von D finden zu können. Zusätzlich zur Überprüfung der bereitgestellten Werte zur Durchführung der Bescheinigung müssen Implementierungen S validieren, indem sie D aus S extrahieren , Berechnen von HMAC(HBK, D) und Vergleichen mit dem Wert in S, um sicherzustellen, dass keine einzelnen IDs geändert/beschädigt wurden. Außerdem müssen Implementierungen zeitkonstante Vergleiche für alle einzelnen ID-Elemente und die Validierung von S verwenden. Die Vergleichszeit muss unabhängig von der Anzahl der bereitgestellten IDs und der korrekten Übereinstimmung eines Teils des Tests konstant sein.
Hardware-IDs
Der ID-Nachweis unterstützt die folgenden Hardware-IDs:
- Markenname, wie von
Build.BRAND
in Android zurückgegeben - Gerätename, wie von
Build.DEVICE
in Android zurückgegeben - Produktname, wie von
Build.PRODUCT
in Android zurückgegeben - Herstellername, wie von
Build.MANUFACTURER
in Android zurückgegeben - Modellname, wie von
Build.MODEL
in Android zurückgegeben - Seriennummer
- IMEIs aller Radios
- MEIDs aller Radios
Um den Geräte-ID-Nachweis zu unterstützen, bestätigt ein Gerät diese Kennungen. Alle Geräte mit Android verfügen über die ersten sechs und sind für die Funktion dieser Funktion erforderlich. Wenn das Gerät über integrierte Mobilfunkgeräte verfügt, muss das Gerät auch die Bescheinigung der IMEIs und/oder MEIDs der Funkgeräte unterstützen.
Die ID-Bescheinigung wird angefordert, indem eine Schlüsselbescheinigung durchgeführt und die zu bescheinigenden Gerätekennungen in die Anfrage aufgenommen werden. Die Bezeichner sind wie folgt gekennzeichnet:
-
ATTESTATION_ID_BRAND
-
ATTESTATION_ID_DEVICE
-
ATTESTATION_ID_PRODUCT
-
ATTESTATION_ID_MANUFACTURER
-
ATTESTATION_ID_MODEL
-
ATTESTATION_ID_SERIAL
-
ATTESTATION_ID_IMEI
-
ATTESTATION_ID_MEID
Der zu attestierende Bezeichner ist eine UTF-8-codierte Bytefolge. Dieses Format gilt auch für numerische Bezeichner. Jeder zu attestierende Bezeichner wird als UTF-8-codierte Zeichenfolge ausgedrückt.
Wenn das Gerät die ID-Bescheinigung nicht unterstützt (oder destroyAttestationIds()
zuvor aufgerufen wurde und das Gerät seine IDs nicht mehr bestätigen kann), schlägt jede Schlüsselbescheinigungsanforderung, die eines oder mehrere dieser Tags enthält, mit ErrorCode::CANNOT_ATTEST_IDS
fehl.
Wenn das Gerät die ID-Bescheinigung unterstützt und einer oder mehrere der oben genannten Tags in einer Schlüsselbescheinigungsanforderung enthalten sind, überprüft das TEE, ob die mit jedem der Tags bereitgestellte Kennung mit seiner Kopie der Hardware-Kennungen übereinstimmt. Wenn ein oder mehrere Bezeichner nicht übereinstimmen, schlägt die gesamte Bescheinigung mit ErrorCode::CANNOT_ATTEST_IDS
fehl. Es ist zulässig, dass dasselbe Tag mehrmals bereitgestellt wird. Dies kann beispielsweise bei der Bescheinigung von IMEIs nützlich sein: Ein Gerät kann über mehrere Funkgeräte mit mehreren IMEIs verfügen. Eine Bescheinigungsanforderung ist gültig, wenn der mit jeder ATTESTATION_ID_IMEI
bereitgestellte Wert mit einem der Funkgeräte des Geräts übereinstimmt. Das Gleiche gilt auch für alle anderen Tags.
Wenn die Attestierung erfolgreich ist, werden die attestierten IDs der Attestierungserweiterung (OID 1.3.6.1.4.1.11129.2.1.17) des ausgestellten Attestierungszertifikats hinzugefügt, wobei das Schema von oben verwendet wird. Änderungen gegenüber dem Keymaster 2-Bescheinigungsschema sind fett gedruckt und mit Kommentaren versehen.
Java-API
Dieser Abschnitt dient nur zur Information. Keymaster-Implementierer implementieren oder verwenden die Java-API weder. Dies wird bereitgestellt, um Implementierern zu helfen, zu verstehen, wie die Funktion von Anwendungen verwendet wird. Systemkomponenten verwenden es möglicherweise unterschiedlich, weshalb es wichtig ist, dass dieser Abschnitt nicht als normativ behandelt wird.