PKCS11，对象引脚答案

【问题标题】：PKCS11, OBJECT PINPKCS11，对象引脚
【发布时间】：2016-04-05 11:18:39
【问题描述】：

我正在为网络应用程序制作 pkcs11 模块。它是证书的远程存储，并提供用于签名数据的 API。用于签名的 API 如下所示： sign(int CertificateId, char* Password, void* data, int lenght)

在 pkcs11 模块中，整个存储由一个令牌表示。在 C_Initialize 部分，我对服务器进行身份验证。我找到了另一个 API 调用的对象，一切都很好。问题是，当我调用 C_SignInit 或 C_Sign 函数时，我不知道如何为我的对象获取二级密码。谁能帮帮我？

【问题讨论】：

标签： c pkcs#11

【解决方案1】：

在 PKCS#11 中，所有对象都使用用户 PIN 进行保护。他们没有自己的 PIN。因此，没有标准方法可以为特定对象请求不同的 PIN。

【讨论】：

【解决方案2】：

PKCS#11 的想法是使用 1 个密码 (PIN) 来保护整个令牌。位于同一令牌上的密钥的二级身份验证已完全排除在协议之外。如 2.01 规范所述：

使用受二级身份验证保护的私钥使用与使用仅受登录 PIN 保护的私钥相同的过程和调用顺序。事实上，为 Cryptoki 版本 2.01 编写的应用程序将使用二次认证，无需修改。

这意味着：“二级身份验证不是我们的问题。这些机制必须在我们的协议之外实现”。

但是，他们描述了一种技巧，当密钥实际上位于同一个令牌上时会暴露多个 PIN here

2.11 规范链接：here

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您将保护 .pfx 或 .pvk 文件中的私钥的密码称为“辅助密码”，那您就错了。这些密码用于保护那些文件（.pfx 或 .pvk）中的私钥，而不是 HSM 文件。没有其他密码可以保护 HSM 中的密钥。如果你想调用 api 函数，你必须使用用户或管理员 PIN 登录。

【讨论】：

【解决方案4】：

正如 Eugene Mayevski writes 在 PKCS#11 中没有“对象 PIN”这样的概念。

您可以实现以下架构的一些变体以获得类似的访问控制模型：

注册密钥对：

通过C_GenerateKeyPair 生成密钥对，并确保将私钥生成为仅会话对象（即使用CKA_TOKEN==FALSE）。另一种方法是以某种方式导入密钥对（此处不讨论）。
生成一个强密码（或使用用户提供的密码）并通过一些KDF 运行它以获得“解锁密钥”。将此“解锁密钥”保存在您的应用程序内存中。
生成一个新的持久对称“派生密钥”，它只允许密钥派生（即CKA_TOKEN==TRUE 和CKA_DERIVE==TRUE）使用例如CKM_AES_KEY_GEN。
派生一个新的“包装密钥”会话专用密钥对象，例如使用CKM_AES_CBC_ENCRYPT_DATA 使用“解锁密钥”字节作为输入多样化数据并使用“派生密钥”作为主密钥。新密钥应该是一个仅限会话的对象，并且应该只允许密钥包装（即CKA_TOKEN==FALSE 和CKA_WRAP==TRUE）。
使用“wrap key”将步骤 1 中的私钥对象包装到“key blob”中。
存储“key blob”（在令牌内部或外部）。
从步骤 1 中删除私钥和“包装密钥”。 Nuke 密码和“解锁密钥”。（即使前面的某些步骤失败，也要执行此步骤）
不知道密码就不能访问私钥。

使用密钥对：

擦除密钥对：

一些额外的（随机的）注释：

使用的 AES 机制只是示例。如果使用CKM_AES_CBC_ENCRYPT_DATA，则必须将使用过的 IV 与“key blob”一起存储。
非常注意所有对象属性值（即，拒绝所有不需要的东西）。如果您的设备支持某些供应商定义的扩展来控制对象的使用，请务必使用它们（例如，强制执行允许的包装/解包/派生机制）。
记得从内存/会话中擦除/删除密码和临时密钥。
使用供应商特定的包装机制，因为它们可能提供更好的保护（如果可能的话）。
删除会话对象的便捷方法是关闭会话。
如果包装机制未提供“密钥 blob”，您可能希望保护它的完整性。

祝你好运！

免责声明：我不是加密专家，所以请验证我的想法。

【讨论】：