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加密导入两种方式。

说明:

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,一般适用于轻量级设备或低安业务。

  • 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。

    说明:

    轻量级设备只支持明文导入,不支持加密导入。

加密导入

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,确保导入传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,加密导入步骤更多,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。

下图为加密导入密钥开发时序图。

加密导入密钥开发顺序图

根据开发流程,在导入加密密钥过程中,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)]。

说明:

  1. 加密导入密钥时,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. 加密导入不支持X.509格式。
  3. 轻量级设备只支持明文导入,不支持加密导入。

加密导入密钥材料格式

内容 长度
业务公钥长度LCaller_Pk 4字节
业务公钥Caller_Pk LCaller_Pk字节
Shared_Key加密参数AAD2长度LAAD2 4字节
Shared_Key加密参数AAD2 LAAD2字节
Shared_Key加密参数NONCE2长度LNONCE2 4字节
Shared_Key加密参数NONCE2 LNONCE2字节
Shared_Key加密参数TAG2长度LTAG2 4字节
Shared_Key加密参数TAG2 LTAG2字节
Caller_Kek密文长度LCaller_Kek_enc 4字节
Caller_Kek密文Caller_Kek_enc LCaller_Kek_enc字节
Caller_Kek加密参数AAD3长度LAAD3 4字节
Caller_Kek加密参数AAD3 LAAD3字节
Caller_Kek加密参数NONCE3长度LNONCE3 4字节
Caller_Kek加密参数NONCE3 LNONCE3字节
Caller_Kek加密参数TAG3长度LTAG3 4字节
Caller_Kek加密参数TAG3 LTAG3字节
密钥明文材料长度的长度LTo_Import_Key_size 4字节
密钥明文材料长度To_Import_Key_size LTo_Import_Key_size字节
To_Import_Key密文长度LTo_Import_Key_enc 4字节
To_Import_Key密文To_Import_Key_enc LTo_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。

数字信封开发时许图

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)]。

说明:

  1. 使用数字信封导入密钥需要使用tag,HUKS_TAG_UNWRAP_ALGORITHM_SUITE,该tag值为HUKS_UNWRAP_SUITE_SM2_SM4_ECB_NOPADDING。
  2. 数字信封导入密钥时,如果是导入非对称密钥的密钥对,需要添加OH_HUKS_TAG_ASYMMETRIC_PUBLIC_KEY_DATA标签,并将公钥以DER格式封装填入该标签,且针对非对称密钥仅支持以密钥对形式导入。
  3. 仅标准设备支持数字信封导入。

支持的算法

以下为密钥导入支持的规格说明。

面向OpenHarmony的厂商适配密钥管理服务规格分为必选规格和可选规格。必选规格为所有厂商均支持的算法规格。而对于可选规格,厂商将基于实际情况决定是否实现,如需使用,请查阅具体厂商提供的说明,确保规格支持再使用。

建议开发者使用必选规格开发应用,可保证全平台兼容。

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。

标准设备规格

算法 支持的密钥长度 API级别 是否必选规格
AES 128、192、256 8+
RSA 512、768、1024 8+
RSA 2048、3072、4096 8+
RSA 1024-2048(含),必须是8的倍数 18+
HMAC 8-1024(含),必须是8的倍数 8+
ECC 224 8+
ECC 256、384、521 8+
ED25519 256 8+
X25519 256 8+
DSA 512-1024(含),8的倍数 8+
DH 2048 8+
DH 3072、4096 8+
SM2 256 9+
SM4 128 9+
DES 64 18+
3DES 128、192 18+

轻量级设备规格

轻量级设备所列规格,OEM厂商将基于实际情况决定是否实现,如需使用,请查阅具体厂商提供的说明,确保规格支持再使用。

算法 支持的密钥长度 API级别
AES 128、192、256 12+
DES 64 12+
3DES 128、192 12+
RSA 1024-2048(含),必须是8的倍数 12+
HMAC 8-1024(含),必须是8的倍数 12+
CMAC 128 12+

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X25519密钥公钥导入
非对称密钥-公钥 RSA、ECC、ECDH、DSA、DH、SM2 X.509规范的DER格式