作者 / 軟體工程師 Max Bires
自 Android 8.0 以來，認證成為一項必備功能。隨著各個版本的更迭，認證越來越成為各種功能和服務的信任核心，例如 SafetyNet、身份憑據 (Identity Credential)、數字車鑰匙 (Digital Car Key) 以及各種第三方庫。因此，現在我們需要重新審視認證基礎架構，加強信任鏈的安全性，並在出現已知漏洞時提高裝置信任的可恢復性。
自 Android 12.0 起，我們將提供一個選項，可將工廠內私鑰配置替換為工廠內公鑰提取加上帶短期證書的 OTA (over-the-air) 證書配置。此方案將在 Android 13.0 中強制實施。我們將其稱為遠端金鑰配置 (Remote Key Provisioning)。
哪些群體會受到此方法的影響？
原始裝置製造商 (OEM) / 原始設計製造商 (ODM)
裝置製造商將不再直接向工廠中的裝置提供認證私鑰，從而解除了必須在工廠中管理認證金鑰的負擔。
潛在的依賴方
我們將在下文中進一步說明認證中證書鏈的格式、演算法和長度將發生的變化。如果依賴方在設定其證書驗證程式碼時，要求該程式碼必須與舊證書鏈結構有極高的匹配度，則需要更新此程式碼。
為什麼要改變？
我們改變向裝置提供認證證書的方式有兩大動機因素: 允許裝置在受到攻擊後恢復，以及收緊認證供應鏈。在如今的認證方案中，如果發現某個裝置型號受到的攻擊會對認證的信任訊號產生影響，或者如果金鑰經某種機制洩露，則必須撤消該金鑰。由於依賴認證金鑰訊號的服務越來越多，這一舉措可能會對裝置受到影響的消費者產生巨大的衝擊。
如果裝置已經在執行被攻破的軟體，這項措施可以使我們停止對該裝置進行金鑰配置，並消除金鑰意外洩露的可能性。這將大大減少使用者服務中斷的可能性。
如何運作？
每臺裝置都會生成一個唯一的靜態金鑰對，該金鑰對的公共部分由 OEM 在其工廠中提取。隨後，這些公鑰將被上傳到 Google 伺服器，用作之後產生的配置的信任基礎。私鑰則永遠不會離開生成它的安全環境。
當裝置啟用並連線到網際網路時，它會為其已生成的金鑰生成證書籤名請求，並使用與工廠內收集的公鑰對應的私鑰對其進行簽名。後端伺服器將驗證請求的真實性，然後簽署公鑰，返回證書鏈。然後，金鑰庫會儲存這些證書鏈，並在請求認證時隨時分配給應用。
此流程將在證書到期或當前金鑰供應用盡時定期執行。該方案支援隱私保護，每個應用將接收到不同的認證金鑰，並且金鑰本身會定期輪換。此外，Google 後端伺服器也進行了分段處理，因此驗證裝置公鑰的伺服器看不到附加的認證金鑰。這意味著 Google 無法將認證金鑰關聯回請求它們的特定裝置。
從技術角度來看，發生了哪些變化？
終端使用者不會注意到任何變化。使用認證的開發者則需要注意以下變化:
證書鏈結構
- 鑑於新版線上配置基礎架構的性質，鏈長度比以前更長，並且可能會發生變化。
信任根
- 信任根最終將從目前的 RSA 金鑰更新為 ECDSA 金鑰。
棄用 RSA 認證
- KeyMint 生成和認證的所有金鑰都將使用 ECDSA 金鑰和對應的證書鏈進行簽名。而在以前，非對稱金鑰由各自對應的演算法進行簽名。
短期證書和認證金鑰
- 為裝置配置的證書在到期和輪換之前通常擁有最多兩個月的有效期。
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