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密钥导入介绍及算法规格

如果业务在HUKS外部生成密钥(比如应用间协商生成、服务器端生成),业务可以将密钥导入到HUKS中由HUKS进行管理。密钥一旦导入到HUKS中,在密钥的生命周期内,其明文仅在安全环境中进行访问操作,不会传递出安全环境。

密钥导入的方式包含明文导入和安全导入两种方式。

使用现有密钥别名作为导入的密钥别名会把现有密钥覆盖。

从API 23开始支持群组密钥特性。

明文导入

该方式直接将密钥明文导入HUKS,在导入过程中密钥明文会暴露在非安全环境中,一般适用于轻量级智能穿戴或低安业务。

  • 推荐使用该方式导入的密钥类型:非对称密钥的公钥。

  • 不推荐使用该方式导入的密钥类型:对称密钥、非对称密钥对。

    轻量级智能穿戴只支持明文导入,不支持安全导入。

安全导入

该方式支持业务与HUKS建立端到端的加密传输通道,将密钥安全加密导入到HUKS中,确保导入过程中密钥不被泄露,适用于高安敏感业务。相较于明文导入,安全导入步骤更多,密钥材料更复杂。

  • 推荐使用该方式导入的密钥类型:对称密钥、非对称密钥对。

下图为安全导入密钥开发时序图。

根据开发流程,在安全导入密钥过程中,需要依次调用HUKS的能力包括:

  • 生成非对称密钥对并导出公钥,用于设备间密钥协商。
  • 生成对称密钥,用于加密待导入密钥。
  • 使用对称密钥加密待导入密钥,形成密钥密文。
  • 导入加密密钥。
  • 删除密钥。

导出密钥接口返回的公钥明文材料是按照X.509格式封装,导入加密密钥接口中的密钥材料需满足LengthData-Data的格式封装,形如:[(Lengthpart1Datapart1)……(LengthpartnDatapartn)]。

  1. 安全导入密钥时,协商算法支持ECDH和X25519,协商后的Shared_Key使用AES-GCM算法加密Caller_Kek。对应算法套件定义见HuksUnwrapSuite
  2. 安全导入不支持X.509格式。
  3. 轻量级智能穿戴只支持明文导入,不支持安全导入。

安全导入密钥材料格式

内容长度
业务公钥长度LCaller_Pk4字节
业务公钥Caller_PkLCaller_Pk字节
Shared_Key加密参数AAD2长度LAAD24字节
Shared_Key加密参数AAD2LAAD2字节
Shared_Key加密参数NONCE2长度LNONCE24字节
Shared_Key加密参数NONCE2LNONCE2字节
Shared_Key加密参数TAG2长度LTAG24字节
Shared_Key加密参数TAG2LTAG2字节
Caller_Kek密文长度LCaller_Kek_enc4字节
Caller_Kek密文Caller_Kek_encLCaller_Kek_enc字节
Caller_Kek加密参数AAD3长度LAAD34字节
Caller_Kek加密参数AAD3LAAD3字节
Caller_Kek加密参数NONCE3长度LNONCE34字节
Caller_Kek加密参数NONCE3LNONCE3字节
Caller_Kek加密参数TAG3长度LTAG34字节
Caller_Kek加密参数TAG3LTAG3字节
密钥明文材料长度的长度LTo_Import_Key_size4字节
密钥明文材料长度To_Import_Key_sizeLTo_Import_Key_size字节
To_Import_Key密文长度LTo_Import_Key_enc4字节
To_Import_Key密文To_Import_Key_encLTo_Import_Key_enc字节

数字信封导入

从API 23开始支持数字信封特性。

该方式支持以数字信封形式导入密钥,确保密钥安全导入HUKS,防止传输过程中泄露,适用于高安全敏感业务。

推荐使用该方法导入的密钥类型:对称密钥、非对称密钥对。

下图为数字信封导入密钥开发时序图。

根据业务流程,导入数字信封时需要调用HUKS的能力。

  • 生成SM4密钥,用于加密将导入的密钥。
  • 使用生成的SM4密钥并采用ECB,NoPadding模式对导入密钥明文进行加密,若业务导入非对称密钥仅需加密其私钥。
  • 导出对端SM2公钥,用于加密生成的SM4密钥。
  • 使用对端导出的SM2公钥,采用NoPadding模式并指定SM3为摘要算法加密本端生成的SM4密钥。
  • 导入加密密钥。

导出密钥接口返回的公钥材料格式按照X.509格式封装,导入加密密钥接口返回的密钥材料按照LengthData-Data的格式封装,分别是[(LengthEncSm4DataEncSm4)(LengthEncImpKeyDataEncImpKey)]。

仅手机、平板、PC/2in1设备、TV、智能穿戴支持数字信封导入。

支持的算法

以下为密钥导入支持的规格说明。

导入RSA密钥时,公钥必须大于或者等于65537。

数字信封不支持 DSA 算法,X25519密钥和Ed25519密钥,在使用数字信封导入密钥时公钥采用裸密钥的方式在该标签中填入。

手机、平板、PC/2in1设备、TV、智能穿戴规格

算法支持的密钥长度API级别
AES128、192、2568+
RSA2048、3072、40968+
RSA1024-2048(含),必须是8的倍数18+
HMAC8-1024(含),必须是8的倍数8+
ECC256、384、5218+
ED255192568+
X255192568+
DH20488+
SM22569+
SM41289+
DES6418+
3DES128、19218+

轻量级智能穿戴规格

算法支持的密钥长度API级别
AES128、192、25612+
DES6412+
3DES128、19212+
RSA1024-2048(含),必须是8的倍数12+
HMAC8-1024(含),必须是8的倍数12+
CMAC12812+

导入密钥格式

HUKS支持导入密钥类型众多,各种不同类型对应的密钥格式不尽相同。下表归纳了HUKS导入密钥所支持的密钥类型及对应的密钥材料格式。

密钥类型算法导入格式
对称密钥-密钥字节数据
非对称密钥-密钥对-密钥对材料格式
非对称密钥-公钥ED25519、X25519密钥字节数据,参考导入X25519密钥公钥
非对称密钥-公钥RSA、ECC、ECDH、DH、SM2X.509规范的DER格式