使用密钥认证验证硬件支持密钥对

密钥认证让您更有信心，确信您在应用中使用的密钥存储在设备的硬件支持密钥库中。以下部分描述了如何验证硬件支持密钥的属性以及如何解释认证证书的扩展数据。

注意：在生产环境中验证设备的硬件支持密钥的属性之前，请确保设备支持硬件级密钥认证。为此，请检查认证证书链是否包含使用 Google 认证根密钥签名的根证书，以及key description数据结构中的attestationSecurityLevel元素是否设置为TrustedEnvironment安全级别或StrongBox安全级别。密钥描述

此外，重要的是验证证书链中的签名，并通过检查证书吊销状态列表来确认链中的任何密钥均未被吊销。除非所有证书均有效且根证书为 Google 根密钥，否则不要完全信任认证。但是请注意，包含已吊销证书的设备至少与仅支持软件认证的设备一样值得信赖。拥有完全有效的认证是一个强烈的积极指标。没有有效的认证则是一个中性指标（并非消极指标）。

检索和验证硬件支持密钥对

在密钥认证期间，您指定密钥对的别名并检索其证书链，您可以使用该证书链来验证该密钥对的属性。

如果设备支持硬件级密钥认证，则此链中的根证书将使用安全地预置到设备的硬件支持密钥库中的认证根密钥进行签名。

注意：在预装硬件级密钥认证、Android 7.0（API 级别 24）或更高版本以及 Google Play 服务的设备上，根证书将使用 Google 认证根密钥进行签名。请验证此根证书是否包含在根证书部分列出的证书中。

要实现密钥认证，请完成以下步骤

使用KeyStore对象的getCertificateChain()方法获取与硬件支持密钥库关联的 X.509 证书链的引用。
将证书发送到您信任的单独服务器进行验证。

警告：请勿在与 KeyStore 相同的设备上完成以下验证过程。如果该设备上的 Android 系统遭到破坏，这可能会导致验证过程信任不可信的东西。
获取最适合您的工具集的 X.509 证书链解析和验证库的引用。验证根公共证书是否值得信赖，以及每个证书是否都对链中的下一个证书进行签名。
检查每个证书的吊销状态，以确保没有证书被吊销。
可以选择检查仅在新证书链中存在的预置信息证书扩展。

获取最适合您的工具集的 CBOR 解析器库的引用。查找最接近根证书的包含预置信息证书扩展的证书。使用解析器从该证书中提取预置信息证书扩展数据。

有关更多详细信息，请参阅关于预置信息扩展数据模式的部分。
获取最适合您工具集的 ASN.1 解析器库的引用。找到最接近根证书的包含密钥证明证书扩展的证书。如果存在预置信息证书扩展，则密钥证明证书扩展必须位于紧随其后的证书中。使用解析器从该证书中提取密钥证明证书扩展数据。

注意：不要假设密钥证明证书扩展位于链的叶子证书中。只有链中第一次出现的扩展才可信。扩展的任何后续实例都不是由安全硬件发出的，可能是由攻击者在尝试为不受信任的密钥创建伪造证明时扩展链而发出的。

密钥证明示例使用来自Bouncy Castle的 ASN.1 解析器来提取证明证书的扩展数据。您可以将此示例作为创建自己的解析器的参考。

有关密钥证明扩展数据模式的更多详细信息，请参阅相关章节。
检查您在上一步中检索到的扩展数据的一致性，并将其与您期望硬件支持密钥包含的值集进行比较。

根证书

证明的可信度取决于链的根证书。已通过测试才能拥有 Google 应用套件（包括 Google Play）并使用 Android 7.0（API 级别 24）或更高版本启动的 Android 设备应使用 Google 硬件证明根证书签名的证明密钥。请注意，在 Android 8.0（API 级别 26）之前不需要证明。根公钥如下所示

以前发行的根证书

如果您收到的证明链中的根证书包含此公钥，并且链中没有任何证书已被吊销，则表示

您的密钥位于 Google 认为安全的硬件中；并且
它具有证明证书中描述的属性。

如果证明链有任何其他根公钥，则 Google 不会对硬件的安全性做出任何声明。这并不意味着您的密钥已泄露，只是证明无法证明密钥位于安全硬件中。相应地调整您的安全假设。

如果根证书不包含此页面上的公钥，则可能有两个原因：

最有可能的是，该设备使用低于 7.0 的 Android 版本启动，并且不支持硬件证明。在这种情况下，Android 具有证明的软件实现，它生成相同类型的证明证书，但使用硬编码在 Android 源代码中的密钥签名。由于此签名密钥不是秘密，因此证明可能是由攻击者伪造的，声称提供了安全硬件。
另一个可能的原因是该设备不是 Google Play 设备。在这种情况下，设备制造商可以自由创建自己的根证书，并对证明的含义做出任何他们喜欢的声明。请参阅设备制造商的文档。请注意，Google 不知道任何这样做过的设备制造商。

证书吊销状态列表

证明密钥可能由于多种原因而被吊销，包括处理不当或涉嫌被攻击者提取。因此，必须针对官方证书吊销状态列表 (CRL) 检查证明链中每个证书的状态。此列表由 Google 维护，并发布在： https://android.googleapis.com/attestation/status。HTTP 响应中的Cache-Control标头决定检查更新的频率，因此不需要为每个要验证的证书发出网络请求。此 URL 返回一个 JSON 文件，其中包含任何状态不正常的证书的吊销状态。JSON 文件的格式遵循以下 JSON Schema (草案 07) 定义

{
  "$schema": "https://json-schema.fullstack.org.cn/draft-07/schema#",
  "type": "object",
  "properties": {
    "entries": {
      "description" : "Each entry represents the status of an attestation key. The dictionary-key is the certificate serial number in lowercase hex.",
      "type": "object",
      "propertyNames": {
        "pattern": "^[a-f1-9][a-f0-9]*$"
      },
      "additionalProperties": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "status": {
            "description": "[REQUIRED] Current status of the key.",
            "type": "string",
            "enum": ["REVOKED", "SUSPENDED"]
          },
          "expires": {
            "description": "[OPTIONAL] UTC date when certificate expires in ISO8601 format (YYYY-MM-DD). Can be used to clear expired certificates from the status list.",
            "type": "string",
            "format": "date"
          },
          "reason": {
            "description": "[OPTIONAL] Reason for the current status.",
            "type": "string",
            "enum": ["UNSPECIFIED", "KEY_COMPROMISE", "CA_COMPROMISE", "SUPERSEDED", "SOFTWARE_FLAW"]
          },
          "comment": {
            "description": "[OPTIONAL] Free form comment about the key status.",
            "type": "string",
            "maxLength": 140
          }
        },
        "required": ["status"],
        "additionalProperties": false
      }
    }
  },
  "required": ["entries"],
  "additionalProperties": false
}

CRL 示例

{
  "entries": {
    "2c8cdddfd5e03bfc": {
      "status": "REVOKED",
      "expires": "2020-11-13",
      "reason": "KEY_COMPROMISE",
      "comment": "Key stored on unsecure system"
    },
    "c8966fcb2fbb0d7a": {
      "status": "SUSPENDED",
      "reason": "SOFTWARE_FLAW",
      "comment": "Bug in keystore causes this key malfunction b/555555"
    }
  }
}

密钥证明扩展数据模式

预置信息扩展数据模式

预置信息扩展的 OID 为1.3.6.1.4.1.11129.2.1.30。该扩展提供了预置服务器已知的有关设备的信息。此扩展遵循CDDL 模式。

  {
        1 : int,   ; certificates issued
  }

此映射未版本化，可能会添加新的可选字段。

certs_issued: 过去 30 天内向设备颁发的证书的近似数量。如果该值比平均值大几个数量级，则该值可用作潜在滥用的信号。