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[PDF] GB/T 41388-2022 - 自动发货. 英文版

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GB/T 41388-2022 英文版 380 GB/T 41388-2022 3分钟内自动发货[PDF],有增值税发票。 信息安全技术 可信执行环境 基本安全规范 有效

基本信息
标准编号 GB/T 41388-2022 (GB/T41388-2022)
中文名称 信息安全技术 可信执行环境 基本安全规范
英文名称 Information security technology -- Trusted execution environment -- Basic security specification
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 L80
国际标准分类 35.030
字数估计 25,283
发布日期 2022-04-15
实施日期 2022-11-01
起草单位 中国银联股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、中国科学院大学、北京银联金卡科技有限公司、中国信息通信研究院、公安部第三研究所、华为技术有限公司、北京小米移动软件有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、维沃移动通信有限公司、中国金融认证中心、深圳市腾讯计算机系统有限公司、蚂蚁科技集团股份有限公司、北京百度网讯科技有限公司、北京谦川科技有限公司、联想(北京)有限公司、高通无线通信技术(中国)有限公司、华控清交信息科技(北京)有限公司、上海聚虹光电科技有限公司
归口单位 全国信息安全标准化技术委员会(SAC/TC 260)
提出机构 全国信息安全标准化技术委员会(SAC/TC 260)
发布机构 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会

GB/T 41388-2022: 信息安全技术 可信执行环境 基本安全规范
GB/T 41388-2022 英文名称: Information security technology -- Trusted execution environment -- Basic security specification
ICS 35.030
CCSL80
中华人民共和国国家标准
信息安全技术 可信执行环境
基本安全规范
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件确立了可信执行环境系统整体技术架构,描述了可信执行环境基础要求、可信虚拟化系统、
可信操作系统、可信应用与服务管理、跨平台应用中间件等主要内容及其测试评价方法。
本文件适用于指导可信执行环境系统的设计、生产及测试。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 20271-2006 信息安全技术 信息系统通用安全技术要求
GB/T 25069-2010 信息安全技术 术语
3 术语和定义
GB/T 25069-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
5.1 概述
为了兼顾安全与开放,通常会在一个设备上基于硬件级隔离同时建立起两个完整的执行环境。其
中,一个环境负责处理对功能性、开放性等要求较高的业务,定义为富执行环境;另一个负责处理对安全
性、机密性要求较高的业务,定义为可信执行环境。两个执行环境在一个设备上同时并存,其运行所需
要的CPU、内存、外设等资源在硬件级安全机制基础上严格隔离,隔离机制按GB/T 20271-2006中
4.2.5关于特别安全防护规定的要求。富执行环境中的客户端应用和可信执行环境中的可信应用相互
通信、相互协作,共同构成一个完整的应用。本文件主要描述可信执行环境系统架构以及各组成部分的
基本功能和安全要求。
可信执行环境系统要求设备同时具备两个运行环境:富执行环境、可信执行环境。其中富执行环境
主要负责处理安全性要求相对较低、功能相对丰富的业务。富执行环境中主要包括用于与可信执行环
境通信的安全代理、用于业务处理并与可信应用通信的客户端应用等。可信执行环境运行安全等级较
高的可信操作系统及可信服务与应用等。可信执行环境基于具备安全隔离属性的硬件基础之上构建,
该硬件只有在切换为可信环境后才能够被正常访问和进行数据处理,包括可信时钟源、可信密码单元
(可选)、可信调试单元以及可信外设(可选)等。整个可信执行环境系统的启动过程应以可信根为起点,
并满足安全启动相关安全要求。
6.1.1 硬件基本要求
可信执行环境系统架构应基于硬件级隔离机制实现,应保证所隔离的可信执行环境的资源不被富
执行环境访问,具体需要隔离的资源包括但不限于:CPU、内存、时钟源、密码单元、调试单元等。可信
执行环境硬件参考架构见附录A。
6.1.2 可信时钟源
可信时钟源是可信执行环境系统中使用的看门狗计时器和可信执行环境调度计时器的硬件基础。
可信时钟源应在设备加电启动后立即运行,且不能被禁用、关闭、篡改等,避免因外部干扰等原因导致可
信执行环境系统内的编程状态被破坏。
6.1.3 可信随机源
可信随机源为可信执行环境中各类加解密算法提供随机源,随机源所涉及的随机数发生器,应采用
满足相关密码学要求的真随机数硬件发生器,该随机数发生器应被设置成只能通过可信执行环境访问。
6.1.4 可信调试单元
可信调试单元负责整个设备的调试功能,其硬件基础应满足以下要求:
a) 可信调试单元硬件子系统应保证所有侵入式调试机制能够被禁用;
b) 可信调试单元硬件子系统应保证所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)可以被设定为只有可
信执行环境才能够使用;
c) 可信调试硬件单元子系统应保证所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)可以被富执行环境使
用;当可信调试硬件单元子系统被设定为富执行环境和可信执行环境都能够访问时,调试子系
统不允许访问或修改可信执行环境中的任何寄存器与存储器;
d) 可信调试硬件单元子系统的寄存器使用过程中应保证持续供电,或者能够保证寄存器在系统
断电前被完整地保存并在系统恢复供电时完整恢复。
6.1.5 可信外设
可信外设指对驱动控制与数据采集有一定安全或隐私要求的一类外设。在使用可信外设前,系统
应被切换到可信执行环境内,以阻止任何停留在富执行环境的恶意代码监控和记录数据的输入。
对于采集与处理过程不能够完全由可信执行环境控制的外设,宜采用以下两种方式进行处理:
a) 加密传输方式,即在可信外设和可信执行环境之间建立加密通道,保证数据在传输过程中的机
密性、完整性、真实性;
b) 监控方式,通过可信执行环境对富执行环境及整个设备的安全状态进行严格检测和监测,及时
控制风险。
6.2 可信根
可信根为可信执行环境建立及运行提供支撑,可以是硬件、代码和数据。可信根应具备以下安全
要求:
a) 应具备机密性、完整性、真实性三个基本安全特性,能够为可信执行环境系统的安全鉴证、安全
度量和安全存储提供支持;
b) 应提供访问控制机制,保证未经授权的用户不能访问和篡改可信根的数据和代码。
6.3 安全启动要求
安全启动是通过安全机制来验证可信执行环境系统启动过程中每一个阶段软件代码的完整性和真
实性,防止非授权或被恶意篡改的代码被执行。安全启动过程构建了一个信任链,整个过程始于一个可
信根,其他组件或代码需通过完整性和真实性验证才能被执行。
7 可信虚拟化系统
可信虚拟化系统应具备以下能力:
a) 创建、删除等动态管理可信执行环境内虚拟机的能力;
b) 管理可信执行环境中虚拟机内部CPU、内存、中断、外设等硬件资源的能力;
c) 可信执行环境内虚拟机之间应具备互相通信和数据交换的能力。
可信虚拟化系统应具备如下安全要求:
a) 应保证可信执行环境内各虚拟机仅根据其所分配的权限访问相应的资源,不能越权访问;
b) 应保证可信执行环境系统自身及内部虚拟机加载和运行过程的正确性与完整性;
c) 应保证可信执行环境系统自身及内部虚拟机数据与代码的真实性和完整性;
d) 可信执行环境内虚拟机之间的通信应具备一定的访问控制策略。
可信虚拟化系统应避免赋予内部虚拟机最高等级权限,单一虚拟机出现崩溃或安全隐患时,不应影
响到可信执行环境系统自身及内部其他虚拟机的正常工作。
8 可信操作系统
可信操作系统应具备常规操作系统中的进程管理、内存管理、设备管理、文件管理等基本系统功能。
可信操作系统要求在访问控制、身份鉴别、数据完整性、可信路径等方面满足相应的安全技术要求。
包括:
a) 应保证可信应用及可信服务仅根据其所分配的权限访问相应的资源,不能越权访问;
b) 应保证系统自身、可信服务与应用启动的正确性与完整性;
c) 应保证系统自身、可信服务与应用数据和代码的真实性和完整性;
d) 应具备可信应用之间、可信应用与可信服务之间的访问控制能力;
e) 对于系统权限的管理,应避免赋予可信服务与应用最高权限,避免单一可信应用与服务出现异
常时,影响系统内核及其他可信应用与服务的正常工作。
9.1 基本描述
可信应用与服务管理负责可信执行环境下可信应用与可信服务的安装、更新、删除及其安全属性配
置管理等。可信执行环境中的可信应用与服务,可采用本地方式管理,也可通过TAM后台进行远程管
理,其所遵循的安全要求应保持一致。
9.2.1 架构描述
可信应用与服务的发布过程见图2,设备提供商(或授权服务商)是可信执行环境系统拥有方,负责
设备提供商(或授权服务商)根证书的管理、应用发布证书的签发;可信应用提供商负责可信应用的开
发,并经过应用发布证书对应的私钥签名后,将带签名的TA提交可信应用运营商进行发布;可信操作
系统对收到的带签名的TA,采用设备提供商(或授权服务商)根证书及该TA对应的应用发布证书,对
TA进行签名验证,如签名验证通过则执行后续的安装/更新。
10.1 可信时间服务
可信执行环境系统应集成可信时间服务,为可信应用及其他可信服务提供获取可信时间的功能。
可信时间分为系统时间与可信应用的持久化时间。系统时间具有任意的非持久性的起点,系统时间可
以基于专用的安全硬件实现,也可以基于TEE时间实现,不同的可信应用实例可以拥有不同的系统时
间。在整个可信应用实例生命周期中,系统时间不可以重置或回滚,不会因进入低功耗状态而影响系统
时间的正常运转;可信应用的持久化时间起点因每个可信应用的不同而不同,但应在重启过程中保持持
久化。
10.2 可信加解密服务
可信执行环境系统应集成可信加解密服务,为可信应用以及其他可信服务提供加解密功能。可信
加解密服务应保证仅获得相应授权的可信应用或可信服务才可以访问密钥。
10.4 可信身份鉴别服务
可信执行环境系统可集成可信身份鉴别服务,为可信执行环境中的可信应用或其他可信服务提供
身份鉴别功能。可信身份鉴别服务通过识别用户的个人身份数字特征信息来识别用户身份的合法性、
是否有操作相关功能的权利等。可信身份鉴别服务可以采用但不限于下列身份鉴别方式完成用户合法
性的判断:口令、指纹、人脸。可信身份鉴别服务宜基于可信存储服务、可信人机交互、可信加解密服务
等其他可信服务的协同操作来完成。
12.1 可信应用基本架构
可信应用为可信执行环境下的应用程序,通过可信应用与服务管理系统进行管理,客户端应用与可
信应用之间通信,以及不同可信应用之间的通信,均应具备访问控制能力。
可信应用通信的基本框架见图5,客户端应用通过安全代理通过富执行环境与可信执行环境之间
的通信通道,与可信应用实现数据交换。在可信执行环境内部,可信应用与可信应用之间根据需要可通
过内部通信通道进行数据交换。可信应用的具体应用场景,见附录B。
13.1.1.2 可信时钟源
可信时钟源的测试评价方法如下。
a) 测试方法:
1) 审查厂商提交的文档,检查可信执行环境的可信时钟源设计;
2) 检查设备启动过程中对可信时钟源的配置;
3) 在设备运行时,尝试禁用、关闭、篡改可信时钟源。
b) 预期结果:
1) 可信时钟源在设备加电启动后立即运行,且不能被禁用、关闭、篡改等;
2) 可信执行环境具备防止因外部干扰等原因导致可信执行环境系统内的编程状态被破坏的
保护措施。
c) 结果判定:
上述预期结果均满足判定为符合,其他情况判定为不符合。
13.1.1.4 可信调试单元
可信调试单元的测试评价方法如下。
a) 测试方法:
1) 审查厂商提交的文档,检查可信执行环境的可信调试单元设计;
2) 尝试通过侵入式调试机制使用可信调试单元;
3) 设置可信调试单元的所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)仅被可信执行环境使用,尝
试在可信执行环境之外使用调试机制;
4) 设置可信调试单元的所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)可被富执行环境和可信执行
环境使用,尝试通过调试机制访问或修改可信执行环境中的寄存器与存储器;
5) 设置可信调试单元硬件子系统的寄存器后,尝试执行系统断电,上电后,重新读取相应寄
存器,并与断电前的寄存器值进行比较。
b) 预期结果:
1) 可信调试单元硬件子系统保证所有侵入式调试机制能够被禁用;
2) 可信调试单元硬件子系统保证所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)可以被设定为只有
可信执行环境才能够使用;
3) 可信调试单元硬件子系统保证所有调试机制(包括非侵入式和侵入式)可以被富执行环境
使用;当可信调试硬件子系统被设定为富执行环境和可信执行环境都能够访问时,调试子
系统不允许访问或修改可信执行环境中的任何寄存器与存储器;
4) 可信调试单元硬件子系统的寄存器使用过程中保证持续供电,或者能够保证寄存器在系
统断电前被完整地保存并在系统恢复供电时完整恢复。
c) 结果判定:
上述预期结果均满足判定为符合,其他情况判定为不符合。
13.1.1.5 可信外设
可信外设的测试评价方法如下。
a) 测试方法:
1) 审查厂商提交的文档,检查可信执行环境的可信外设设计;
2) 在可信执行环境使用可信外设时,尝试通过富执行环境监控和记录可信外设的交互数据;
3) 对于采集与处理过程不能够完全由可信执行环境控制的外设,检查可信外设和可信执行
环境之间的数据传输保护机制,验证可信执行环境是否具备对富执行环境及整个设备的
安全状态......
   
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