Portare la libreria CorePKCS11 - Gratuito RTOS
Quando implementare un modulo PKCS #11 completononché una descrizione di FreerTOSPortare CorePKCS11Test

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Portare la libreria CorePKCS11

Il Public Key Cryptography Standard #11 definisce un'API indipendente dalla piattaforma per gestire e utilizzare i token crittografici. IMMAGINI 11si riferisce allo standard e alle API da esso definite. L'API crittografica PKCS #11 astrae l'archiviazione delle chiavi, le proprietà get/set per gli oggetti crittografici e la semantica delle sessioni. È ampiamente utilizzata per manipolare oggetti crittografici comuni. Le sue funzioni consentono al software applicativo di utilizzare, creare, modificare ed eliminare oggetti crittografici, senza esporre tali oggetti alla memoria dell'applicazione.

Le librerie FreerTOS e le integrazioni di riferimento utilizzano un sottoinsieme dello standard di interfaccia PCKS #11, con particolare attenzione alle operazioni che coinvolgono chiavi asimmetriche, generazione di numeri casuali e hashing. La tabella seguente elenca i casi d'uso e le API PKCS #11 richieste da supportare.

Casi d'uso
Caso d'uso Famiglia di API PKCS #11 richiesta
Tutti Inizializza, finalizza, apri/chiudi sessione, GetSlotList, Accedi
Approvvigionamento GenerateKeyPair, CreateObject, DestroyObject, InitToken, GetTokenInfo
TLS Casuale, Sign, FindObject, GetAttributeValue
FreeRTOS+TCP Casuale, Digest
OTA Verify, Digest, FindObject, GetAttributeValue

Quando implementare un modulo PKCS #11 completo

L'archiviazione di chiavi private nella memoria flash per scopi generici può essere utile nella valutazione e creazione rapida di prototipi di scenari. Si consiglia di utilizzare hardware crittografico dedicato per ridurre le minacce di furto di dati e duplicazione dei dispositivi negli scenari di produzione. L'hardware di crittografia include componenti con caratteristiche che impediscono l'esportazione di chiavi segrete di crittografia. Per supportare ciò, dovrai implementare un sottoinsieme di PKCS #11 necessario per lavorare con le librerie FreerTOS come definito nella tabella precedente.

nonché una descrizione di FreerTOS

La libreria CorePKCS11 contiene un'implementazione basata su software dell'interfaccia (API) PKCS #11 che utilizza la funzionalità crittografica fornita daIncorpora TLS. Viene fornito per scenari di prototipazione e valutazione rapida in cui l'hardware non dispone di un hardware crittografico dedicato. In questo caso, è sufficiente implementare CorePKCS11 PAL per far funzionare l'implementazione basata sul software CorePKCS11 con la piattaforma hardware in uso.

Portare CorePKCS11

Dovrai disporre di implementazioni per leggere e scrivere oggetti crittografici nella memoria non volatile (NVM), come la memoria flash integrata. Gli oggetti crittografici devono essere archiviati in una sezione di NVM che non è inizializzata e non viene cancellata durante la riprogrammazione del dispositivo. Gli utenti della libreria CorePKCS11 forniranno ai dispositivi le credenziali e quindi riprogrammeranno il dispositivo con una nuova applicazione che accede a tali credenziali tramite l'interfaccia CorePKCS11. Le porte PAL CorePKCS11 devono fornire una posizione in cui archiviare:

  • nonché un certificato client del dispositivo

  • La chiave privata del client del dispositivo

  • La chiave pubblica del client del dispositivo

  • Una CA root affidabile

  • Una chiave pubblica per la verifica del codice (o un certificato che contiene la chiave pubblica per la verifica del codice) per un bootloader sicuro e over-the-air aggiornamenti (OTA)

  • Un certificato di approvvigionamento Just-In-Time

Includiil file di intestazionee implementa le API PAL definite.

API PAL
Funzione Descrizione
PKCS11_PAL_Initialize

Inizializza il livello PAL. Chiamato dalla libreria CorePKCS11 all'inizio della sequenza di inizializzazione.
PKCS11_PAL_SaveObject

Scrive i dati in storage non volatile.
PKCS11_PAL_FindObject

Utilizza CKA_LABEL PKCS # 11 per cercare un oggetto PKCS # 11 corrispondente in storage non volatile e restituisce l'handle dell'oggetto, se esistente.
PKCS11_PAL_GetObjectValue

Recupera il valore di un oggetto, specificato l'handle.
PKCS11_PAL_GetObjectValueCleanup

Pulizia per la chiamata PKCS11_PAL_GetObjectValue. Può essere utilizzata per liberare memoria allocata in una chiamata PKCS11_PAL_GetObjectValue.

Test

Se utilizzi la libreria FreerTOS CorePKCS11 o implementi il sottoinsieme richiesto di API PKCS11, devi superare i test FreerTOS PKCS11. Questi verificano se le funzioni richieste per le librerie FreerTOS funzionano come previsto.

nonché una descrizione di come eseguire localmente i test FreerTOS nonché una descrizione di come testare le qualifiche.

Prerequisiti

Per configurare i test FreerTOS PKCS11, è necessario implementare quanto segue.

  • Una porta supportata di API PKCS11.

  • Un'implementazione delle funzioni della piattaforma per i test di qualificazione FreerTOS che includono quanto segue:

    • FRTest_ThreadCreate

    • FRTest_ThreadTimedJoin

    • FRTest_MemoryAlloc

    • FRTest_MemoryFree

(nonché una descrizione diREADME.mdfile per i test di integrazione delle librerie FreerTOS per PKCS #11 su GitHub.)

Test di portabilità

  • InserisciTest di integrazione delle librerie ERTOS gratuiticome sottomodulo del tuo progetto. Il sottomodulo può essere inserito in qualsiasi directory del progetto, purché possa essere creato.

  • Copiaconfig_template/test_execution_config_template.heconfig_template/test_param_config_template.hin una posizione del progetto nel percorso di creazione e rinominali intest_execution_config.hetest_param_config.h.

  • Includi i file pertinenti nel sistema di compilazione. Se si utilizzaCMake,qualification_test.cmakeesrc/pkcs11_tests.cmakepuò essere usato per includere file pertinenti.

  • IMPLEMENTAREUNITY_OUTPUT_CHARin modo che i registri degli output dei test e i registri dei dispositivi non si interlacciano.

  • Integra MbedTLS, che verifica il risultato dell'operazione cryptoki.

  • ChiamaRunQualificationTest()dall'applicazione.

Configurazione dei test

La suite di test PKCS11 deve essere configurata in base all'implementazione PKCS11. nonché una descrizione di come eseguire i test PKCS11 nellatest_param_config.hfile di intestazione.

Configurazioni di test PKSC11
Configurazione Descrizione
PKCS11_TEST_RSA_KEY_SUPPORT

Il porting supporta le funzioni chiave RSA.
PKCS11_TEST_EC_KEY_SUPPORT

Il porting supporta le funzioni chiave EC.
PKCS11_TEST_IMPORT_PRIVATE_KEY_SUPPORT

Il porting supporta l'importazione della chiave privata. L'importazione di chiavi RSA ed EC viene convalidata nel test se le funzioni chiave di supporto sono abilitate.
PKCS11_TEST_GENERATE_KEYPAIR_SUPPORT

Il porting supporta la generazione di coppie di chiavi. La generazione di coppie di chiavi EC viene convalidata nel test se le funzioni chiave di supporto sono abilitate.
PKCS11_TEST_PREPROVISIONED_SUPPORT

Il porting ha credenziali preimpostate.PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PRIVATE_KEY_FOR_TLS,PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PUBLIC_KEY_FOR_TLSePKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_CERTIFICATE_FOR_TLS, sono esempi delle credenziali.
PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PRIVATE_KEY_FOR_TLS

L'etichetta della chiave privata utilizzata nel test.
PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PUBLIC_KEY_FOR_TLS

L'etichetta della chiave pubblica utilizzata nel test.
PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_CERTIFICATE_FOR_TLS

L'etichetta del certificato utilizzato nel test.
PKCS11_TEST_JITP_CODEVERIFY_ROOT_CERT_SUPPORTED

Il porting supporta l'archiviazione per JITP. nonché una descrizione di come abilitare il JITPcodeverifytest.
PKCS11_TEST_LABEL_CODE_VERIFICATION_KEY

L'etichetta della chiave di verifica del codice utilizzata in JITPcodeverifytest.
PKCS11_TEST_LABEL_JITP_CERTIFICATE

L'etichetta del certificato JITP utilizzato in JITPcodeverifytest.
PKCS11_TEST_LABEL_ROOT_CERTIFICATE

L'etichetta del certificato principale utilizzato in JITPcodeverifytest.

Le librerie FreerTOS e le integrazioni di riferimento devono supportare almeno una configurazione di funzioni chiave come le chiavi RSA o Elliptic curve e un meccanismo di provisioning chiave supportato dalle API PKCS11. Il test deve abilitare le seguenti configurazioni:

  • nonché una delle seguenti configurazioni di funzioni chiave:

    • PKCS11_TEST_RSA_KEY_SUPPORT

    • PKCS11_TEST_EC_KEY_SUPPORT

  • nonché una delle seguenti configurazioni di provisioning chiave:

    • PKCS11_TEST_IMPORT_PRIVATE_KEY_SUPPORT

    • PKCS11_TEST_GENERATE_KEYPAIR_SUPPORT

    • PKCS11_TEST_PREPROVISIONED_SUPPORT

Il test delle credenziali del dispositivo preimpostato deve essere eseguito nelle seguenti condizioni:

  • PKCS11_TEST_PREPROVISIONED_SUPPORTdeve essere abilitato e gli altri meccanismi di provisioning devono essere disabilitati.

  • Inoltre, solo una funzione chiavePKCS11_TEST_RSA_KEY_SUPPORToPKCS11_TEST_EC_KEY_SUPPORT, è abilitato.

  • Imposta le etichette dei tasti preimpostate in base alla tua funzione chiave, tra cuiPKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PRIVATE_KEY_FOR_TLS,PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PUBLIC_KEY_FOR_TLSePKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_CERTIFICATE_FOR_TLS. Queste credenziali devono esistere prima di eseguire il test.

Potrebbe essere necessario eseguire il test più volte con configurazioni diverse, se l'implementazione supporta credenziali preimpostate e altri meccanismi di provisioning.

Nota

Gli oggetti con etichettePKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PRIVATE_KEY_FOR_TLS,PKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_PUBLIC_KEY_FOR_TLSePKCS11_TEST_LABEL_DEVICE_CERTIFICATE_FOR_TLSvengono distrutti durante il test se:PKCS11_TEST_GENERATE_KEYPAIR_SUPPORToPKCS11_TEST_GENERATE_KEYPAIR_SUPPORTè abilitato.

Esecuzione di test.

Questa sezione descrive come testare localmente l'interfaccia PKCS11 con i test di qualificazione. nonché una descrizione di come automatizzare l'esecuzione. VediAWS IoT Device Testerper FreerTOSnelnonché una guida per l'utente di FreerTOSper i dettagli.

nonché una descrizione di come eseguire i test:

  • Apriretest_execution_config.he definisciCORE_PKCS11_TEST_ENABLEDa 1.

  • Crea e installa l'applicazione sul tuo dispositivo per eseguirla. I risultati del test vengono inviati alla porta seriale.

nonché un esempio del risultato del test di uscita.


TEST(Full_PKCS11_StartFinish, PKCS11_StartFinish_FirstTest) PASS
TEST(Full_PKCS11_StartFinish, PKCS11_GetFunctionList) PASS
TEST(Full_PKCS11_StartFinish, PKCS11_InitializeFinalize) PASS
TEST(Full_PKCS11_StartFinish, PKCS11_GetSlotList) PASS
TEST(Full_PKCS11_StartFinish, PKCS11_OpenSessionCloseSession) PASS
TEST(Full_PKCS11_Capabilities, PKCS11_Capabilities) PASS
TEST(Full_PKCS11_NoObject, PKCS11_Digest) PASS
TEST(Full_PKCS11_NoObject, PKCS11_Digest_ErrorConditions) PASS
TEST(Full_PKCS11_NoObject, PKCS11_GenerateRandom) PASS
TEST(Full_PKCS11_NoObject, PKCS11_GenerateRandomMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_CreateObject) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_FindObject) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_GetAttributeValue) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_Sign) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_FindObjectMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_GetAttributeValueMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_RSA, PKCS11_RSA_DestroyObject) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_GenerateKeyPair) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_CreateObject) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_FindObject) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_GetAttributeValue) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_Sign) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_Verify) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_FindObjectMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_GetAttributeValueMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_SignVerifyMultiThread) PASS
TEST(Full_PKCS11_EC, PKCS11_EC_DestroyObject) PASS

-----------------------
27 Tests 0 Failures 0 Ignored
OK

Il test è completato quando tutti i test vengono superati.

Nota

Per qualificare ufficialmente un dispositivo per FreerTOS, devi convalidare il codice sorgente del dispositivo portato conAWS IoT Device Tester. nonché una descrizione di comeUsandoAWS IoT Device Testerper FreerTOSnella Guida per l'utente di FreerTOS per la configurazioneAWS IoT Device Testerper la convalida delle porte. Per testare la porta di una libreria specifica, è necessario abilitare il gruppo di test corretto neldevice.jsonfile inAWS IoT Device Tester configscartella.