[发明专利]一种安全可信执行环境中根密钥的生成方法

说明书

本发明公开了一种安全可信执行环境中根密钥的生成方法，包括以下步骤：S1、计算Key1=PBKDF2(Password,Salt,it)，其中Password为用户输入的密码，Salt可信执行环境TEE内部产生随机数，it为迭代次数；S2、计算根密钥UserRootKey=Argon2（Key1,HWUID，Salt,SecretFactor,it,M),其中，M为内存占用值，SecretFactor是内置在TEE操作系统中受混淆技术保护的机密性因子，HWUID为硬件唯一识别号；S3、计算Key3=Argon2（UserRootKey,Salt,it,M)；S4、通过随机数发生器产生数据加密密钥DEK和CCM模式的随机数Nonce，计算EDEK=AES‑CCM（UserRootKey，DEK，Nonce）。本发明的有益效果：通过增加用户PIN作为根密钥派生的另一个输入因子，增强了根密钥的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及信息安全领域，具体来说，涉及一种安全可信执行环境中根密钥的生成方法。

背景技术

安全元件（Secure Element）简称SE，通常以芯片形式提供。为防止外部恶意解析攻击，保护数据安全，在芯片中具有加密/解密逻辑电路。

TEE是可信执行环境的简称。当前的可信执行环境主要是基于智能终端（如智能手机）中处理器的安全区域构建的可信执行环境。TEE是一个独立的执行区域，它提供了很多安全属性，如隔离性，TA的完整性等，同时TEE也确保了加载到TEE中代码和数据的安全性。传统的TEE技术包含ARM的TrustZone等。GP组织（GlobalPlatform，全球平台国际标准组织）公布了TEE的基本保护范围，相关API和安全属性，符合该标准的TEE被称为GPTEE。同时还有其他的TEE，如N3TEE等。

安全体系多采用多级密钥系统。在这种系统中下级密钥的安全性由上级密钥保护，而根密钥正是这一密钥体系的源头，所以根密钥安全是该密钥体系安全的基础和保证，一旦根密钥泄露将会给用户带来重大损失。

TEE的安全级别介于REE（Rich Execution Environment）和SE（Secure Element）之间。由于TEE的安全级别低于SE，没有SE，也就没有物理上完全隔离的安全区域去保存用户的密钥。现有的多数TEE方案都是基于CPU芯片得到一个唯一HUK（Hardware Unique Key硬件唯一密钥），再由该HUK派生出其它的功能密钥。芯片制造商可以提供严格的管理方式保护该HUK。但是，该HUK至少有三方可以获取到该HUK：CPU制造商（例如：联发科）、终端设备OEM、TEE提供商。且这三方中，尤其OEM厂商比较多，技术能力参差不齐，这极大的增加了HUK泄漏的风险。

CCM的全称是Counter mode with CBC-MAC,而CBC-MAC的全称又是Cipher BlockChain-Message Authentication Code mode，可以理解为CCM是Cipher Block ChainingMessage Authentication Code (CBC-MAC)和Counter模式（CTR）的组合。

TUI（Trusted User Interface）表示可信用户接口；

HWUID:（hardware unique ID）硬件唯一识别号。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种安全可信执行环境中根密钥的生成方法，能够增强根密钥的安全性。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种安全可信执行环境中根密钥的生成方法，包括以下步骤：