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DICE: Device Identifier Composition Engine

RIoT

TCG: DICE

DICE

Dominance as a New Trusted Computing Primitivefor the Internet of Things

glossary

DICE: Device Identifier Composition Engine

CDI: Compound Device Identifier

DeviceID: 从CDI派生的asymmetric key

DevID, IDevID, LDevID: follow IEEE802.1AR 标准的定义

  • IDevID: Initial DevID，是manufacturing阶段的id，主要与制造商相关
  • LDevID: Local DevID，是post manufacturing阶段的id，主要与oem商相关

ECA: Embedded Certificate Authority

TCB: Trusted Computing Base，指启动过程中载入的component

FSD: firmware security descriptor(一般是firmware的hash)

TCI: TCB Component Identity，指TCB的标识（例如firmware的FSD）

UDS: Unique Device Secret, 256 bits is better

overview

power on -> DICE ( UDS ) ->  Layer 0 (Secret 0) -> Layer 1 (Secret 1) -> ...

以UDS为基础，为每个layer自动化链式派生Secret

layer如果发生变化，secret也会变化——也就是说，每次firmware升级，secret都会变

每个layer对应的secret，对于该layer本身，也是保密的——也就是说，layer自己无法获得自己的secret原始值

后台无需维护UDS的database

Policy OID

注意同样有Initial/Local的区分

Identity Policy OID: 设备标识

Attestation Policy OID: 使用Attestation Key签发device的特征信息（例如sw hash， product name等）, describe a device

Assertion Policy OID: 使用Assertion Key签发device的相关信息，reference measurements(一般指该对象的hash)

Certificate

IDevID Certificate的Issuer如果是ECA，那么ECA的issuer应该往上链到manufacturer CA

LDevID Certificate的Issuer如果是ECA，那么ECA的issuer应该往上链到owner CA（一般是OEM的CA）

Alias Key Certificate的Issuer是DevID Certificate，Alias Key Pair由UDS & 下一级Firmware的FSD派生

ECA Certificate的Issuer如果是ECA自身，那么必须标识当前layer的TCB

Attestation Certificate的Issuer可能是ECA，或者外部Issuer

first mutable code

first mutable code，要经过manufacturer的签名校验才能更新，或者出厂后就不再更新。。。

CDI可能由硬件直接保护（例如hsm）、也可能由first mutable code保护，避免泄漏。参考ISO/IEC 27034。

在重置后，会将first mutable code的measurement(即hash)，与UDS（重置后只允许读一次）结合，派生出firmware mutable code对应的CDI。在下次重置之前，禁止再次读取UDS。

first mutable code可能从DICE提供的专区使用CDI(read, write, modify)，但不能读取CDI原始值本身。

Basic Attestation Protocol

基于symmetric

首先，基于layer 0的measurement、UDS派生symmetric alias key。

verifier发challenge C。

layer 0生成随机Nonce N

R = HMAC(symmetric alias key, C | N)

向verifier返回N、R

TLS-PSK Based Attestation Protocol

与Basic Attestation Protocol大体类似，只是派生的是PSK，而非symmetric alias key；verifier要从device提供的PSK ID hints中选择一个PSK ID hint，用于与CDI派生PSK。

再使用TLS-PSK与verifier安全通信。

DeviceID Key Pair

DICE根据UDS + First Mutable Code的measurement派生CDI，根据CDI派生DeviceID Key Pair

无需每次boot重复派生。

device可以从CDI派生一个symmetric key，用于加解密 DeviceID Key Pair。

Alias Key Pair

Device Firmware可获取DeviceID Public Key内容，并使用之。注意，private key内容是保密的。

Device Firmware可获取Alias Key Pair内容，并使用之。

Alias Key Pair的合法性由DeviceID Key保证。

RIoT

FDS (Fuse Derived Secret) = KDF( Device Secret, Hash(L1) )

基于FDS派生对称密钥，可以进一步保护敏感数据。

Published

23 November 2020

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