通用密钥库基础概念

在使用通用密钥库完成应用开发前，开发者需要了解以下相关概念，以下概念将贯穿整个开发过程。

可信执行环境（TEE）

可信执行环境（Trusted Execution Environment），简称TEE，是存在于智能手机、平板电脑，或任意移动设备主处理器中的一个安全区域，确保各种敏感数据在一个可信环境中被存储、处理和受到保护。TEE为授权安全软件，也称为“可信应用”提供一个安全的执行环境，通过实施保护、保密性、完整性和数据访问权限确保端到端的安全。

密钥材料格式

针对不同密码算法的密钥对、公钥、私钥，HUKS为其密钥材料定义了一套格式，该格式在密钥导入、导出等场景使用。

密钥对材料格式

密钥对材料 = 密钥对材料Header + 密钥对材料原文

以RSA密钥为例，应用需要申请一个Uint8Array，按照RSA密钥对材料内存排布格式，将各个变量赋值到对应的位置。

下图为RSA密钥材料内存结构为例，其他算法格式见样例下方表格。

keyt

其中，密钥算法的值取自枚举类HuksKeyAlg。

let rsa2048KeyPairMaterial = new Uint8Array([
    0x01, 0x00, 0x00, 0x00, // 密钥算法：huks.HuksKeyAlg.HUKS_ALG_RSA = 1
    0x00, 0x08, 0x00, 0x00, // 密钥大小（比特）：2048
    0x00, 0x01, 0x00, 0x00, // 模数n长度（字节）：256
    0x03, 0x00, 0x00, 0x00, // 公钥指数e长度（字节）：3
    0x00, 0x01, 0x00, 0x00, // 私钥指数d长度（字节）：256
    // 模数n
    0xc5, 0x35, 0x62, 0x48, 0xc4, 0x92, 0x87, 0x73, 0x0d, 0x42, 0x96, 0xfc, 0x7b, 0x11, 0x05, 0x06,
    0x0f, 0x8d, 0x66, 0xc1, 0x0e, 0xad, 0x37, 0x44, 0x92, 0x95, 0x2f, 0x6a, 0x55, 0xba, 0xec, 0x1d,
    0x54, 0x62, 0x0a, 0x4b, 0xd3, 0xc7, 0x05, 0xe4, 0x07, 0x40, 0xd9, 0xb7, 0xc2, 0x12, 0xcb, 0x9a,
    0x90, 0xad, 0xe3, 0x24, 0xe8, 0x5e, 0xa6, 0xf8, 0xd0, 0x6e, 0xbc, 0xd1, 0x69, 0x7f, 0x6b, 0xe4,
    0x2b, 0x4e, 0x1a, 0x65, 0xbb, 0x73, 0x88, 0x6b, 0x7c, 0xaf, 0x7e, 0xd0, 0x47, 0x26, 0xeb, 0xa5,
    0xbe, 0xd6, 0xe8, 0xee, 0x9c, 0xa5, 0x66, 0xa5, 0xc9, 0xd3, 0x25, 0x13, 0xc4, 0x0e, 0x6c, 0xab,
    0x50, 0xb6, 0x50, 0xc9, 0xce, 0x8f, 0x0a, 0x0b, 0xc6, 0x28, 0x69, 0xe9, 0x83, 0x69, 0xde, 0x42,
    0x56, 0x79, 0x7f, 0xde, 0x86, 0x24, 0xca, 0xfc, 0xaa, 0xc0, 0xf3, 0xf3, 0x7f, 0x92, 0x8e, 0x8a,
    0x12, 0x52, 0xfe, 0x50, 0xb1, 0x5e, 0x8c, 0x01, 0xce, 0xfc, 0x7e, 0xf2, 0x4f, 0x5f, 0x03, 0xfe,
    0xa7, 0xcd, 0xa1, 0xfc, 0x94, 0x52, 0x00, 0x8b, 0x9b, 0x7f, 0x09, 0xab, 0xa8, 0xa4, 0xf5, 0xb4,
    0xa5, 0xaa, 0xfc, 0x72, 0xeb, 0x17, 0x40, 0xa9, 0xee, 0xbe, 0x8f, 0xc2, 0xd1, 0x80, 0xc2, 0x0d,
    0x44, 0xa9, 0x59, 0x44, 0x59, 0x81, 0x3b, 0x5d, 0x4a, 0xde, 0xfb, 0xae, 0x24, 0xfc, 0xa3, 0xd9,
    0xbc, 0x57, 0x55, 0xc2, 0x26, 0xbc, 0x19, 0xa7, 0x9a, 0xc5, 0x59, 0xa3, 0xee, 0x5a, 0xef, 0x41,
    0x80, 0x7d, 0xf8, 0x5e, 0xc1, 0x1d, 0x32, 0x38, 0x41, 0x5b, 0xb6, 0x92, 0xb8, 0xb7, 0x03, 0x0d,
    0x3e, 0x59, 0x0f, 0x1c, 0xb3, 0xe1, 0x2a, 0x95, 0x1a, 0x3b, 0x50, 0x4f, 0xc4, 0x1d, 0xcf, 0x73,
    0x7c, 0x14, 0xca, 0xe3, 0x0b, 0xa7, 0xc7, 0x1a, 0x41, 0x4a, 0xee, 0xbe, 0x1f, 0x43, 0xdd, 0xf9,
    // 公钥指数e
    0x01, 0x00, 0x01,
    // 私钥指数d
    0x88, 0x4b, 0x82, 0xe7, 0xe3, 0xe3, 0x99, 0x75, 0x6c, 0x9e, 0xaf, 0x17, 0x44, 0x3e, 0xd9, 0x07,
    0xfd, 0x4b, 0xae, 0xce, 0x92, 0xc4, 0x28, 0x44, 0x5e, 0x42, 0x79, 0x08, 0xb6, 0xc3, 0x7f, 0x58,
    0x2d, 0xef, 0xac, 0x4a, 0x07, 0xcd, 0xaf, 0x46, 0x8f, 0xb4, 0xc4, 0x43, 0xf9, 0xff, 0x5f, 0x74,
    0x2d, 0xb5, 0xe0, 0x1c, 0xab, 0xf4, 0x6e, 0xd5, 0xdb, 0xc8, 0x0c, 0xfb, 0x76, 0x3c, 0x38, 0x66,
    0xf3, 0x7f, 0x01, 0x43, 0x7a, 0x30, 0x39, 0x02, 0x80, 0xa4, 0x11, 0xb3, 0x04, 0xd9, 0xe3, 0x57,
    0x23, 0xf4, 0x07, 0xfc, 0x91, 0x8a, 0xc6, 0xcc, 0xa2, 0x16, 0x29, 0xb3, 0xe5, 0x76, 0x4a, 0xa8,
    0x84, 0x19, 0xdc, 0xef, 0xfc, 0xb0, 0x63, 0x33, 0x0b, 0xfa, 0xf6, 0x68, 0x0b, 0x08, 0xea, 0x31,
    0x52, 0xee, 0x99, 0xef, 0x43, 0x2a, 0xbe, 0x97, 0xad, 0xb3, 0xb9, 0x66, 0x7a, 0xae, 0xe1, 0x8f,
    0x57, 0x86, 0xe5, 0xfe, 0x14, 0x3c, 0x81, 0xd0, 0x64, 0xf8, 0x86, 0x1a, 0x0b, 0x40, 0x58, 0xc9,
    0x33, 0x49, 0xb8, 0x99, 0xc6, 0x2e, 0x94, 0x70, 0xee, 0x09, 0x88, 0xe1, 0x5c, 0x4e, 0x6c, 0x22,
    0x72, 0xa7, 0x2a, 0x21, 0xdd, 0xd7, 0x1d, 0xfc, 0x63, 0x15, 0x0b, 0xde, 0x06, 0x9c, 0xf3, 0x28,
    0xf3, 0xac, 0x4a, 0xa8, 0xb5, 0x50, 0xca, 0x9b, 0xcc, 0x0a, 0x04, 0xfe, 0x3f, 0x98, 0x68, 0x81,
    0xac, 0x24, 0x53, 0xea, 0x1f, 0x1c, 0x6e, 0x5e, 0xca, 0xe8, 0x31, 0x0d, 0x08, 0x12, 0xf3, 0x26,
    0xf8, 0x5e, 0xeb, 0x10, 0x27, 0xae, 0xaa, 0xc3, 0xad, 0x6c, 0xc1, 0x89, 0xdb, 0x7d, 0x5a, 0x12,
    0x55, 0xad, 0x11, 0x19, 0xa1, 0xa9, 0x8f, 0x0b, 0x6d, 0x78, 0x8d, 0x1c, 0xdf, 0xe5, 0x63, 0x82,
    0x0b, 0x7d, 0x23, 0x04, 0xb4, 0x75, 0x8c, 0xed, 0x77, 0xfc, 0x1a, 0x85, 0x29, 0x11, 0xe0, 0x61,
]);
  • RSA密钥对材料格式：
密钥算法 密钥大小 模数n长度Ln 公钥指数e长度Le 私钥指数d长度Ld n e d
4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 Ln字节 Le字节 Ld字节
  • ECC密钥对材料格式：
密钥算法 密钥大小 坐标x长度Lx 坐标y长度Ly 坐标z长度Lz x y z
4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 Lx字节 Ly字节 Lz字节
  • DSA密钥对材料格式：
密钥算法 密钥大小 私钥x长度Lx 公钥y长度Ly 素数p长度Lp 素因子q长度Lq g长度Lg x y p q g
4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 Lx字节 Ly字节 Lp字节 Lq字节 Lg字节
  • DH密钥对材料格式：
密钥算法 密钥大小 公钥pk长度Lpk 私钥sk长度Lsk 保留字段 pk sk
4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 Lpk字节 Lsk字节
  • Curve25519密钥对材料格式：
密钥算法 密钥大小 公钥pk长度Lpk 私钥sk长度Lsk 保留字段 pk sk
4字节 4字节 4字节 4字节 4字节 Lpk字节 Lsk字节

公钥材料格式

在公钥导出/导入时，密钥材料采用标准的X.509规范的DER格式封装。

如下是一个DER编码的ECC公钥：

let eccP256PubKey = new Uint8Array([
    0x30, 0x59, 0x30, 0x13, 0x06, 0x07, 0x2a, 0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x02, 0x01, 0x06, 0x08, 0x2a,
    0x86, 0x48, 0xce, 0x3d, 0x03, 0x01, 0x07, 0x03, 0x42, 0x00, 0x04, 0xc0, 0xfe, 0x1c, 0x67, 0xde,
    0x86, 0x0e, 0xfb, 0xaf, 0xb5, 0x85, 0x52, 0xb4, 0x0e, 0x1f, 0x6c, 0x6c, 0xaa, 0xc5, 0xd9, 0xd2,
    0x4d, 0xb0, 0x8a, 0x72, 0x24, 0xa1, 0x99, 0xaf, 0xfc, 0x3e, 0x55, 0x5a, 0xac, 0x99, 0x3d, 0xe8,
    0x34, 0x72, 0xb9, 0x47, 0x9c, 0xa6, 0xd8, 0xfb, 0x00, 0xa0, 0x1f, 0x9f, 0x7a, 0x41, 0xe5, 0x44,
    0x3e, 0xb2, 0x76, 0x08, 0xa2, 0xbd, 0xe9, 0x41, 0xd5, 0x2b, 0x9e
]);

私钥材料格式

复用密钥对的材料格式，私钥材料的封装是把密钥对材料Header中的公钥部分的长度字段置0，同时密钥对材料原文部分拼接私钥材料即可。

私钥材料 = 密钥对材料Header + 私钥材料原文

以RSA私钥材料为例：

priKey

let rsa2048PrivateKeyMaterial = new Uint8Array([
    0x01, 0x00, 0x00, 0x00, // 密钥算法：huks.HuksKeyAlg.HUKS_ALG_RSA = 1
    0x00, 0x08, 0x00, 0x00, // 密钥大小（比特）：2048
    0x00, 0x01, 0x00, 0x00, // 模数n长度（字节）：256
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00, // 公钥指数e长度（字节）：0
    0x00, 0x01, 0x00, 0x00, // 私钥指数d长度（字节）：256
    // 模数n
    0xc5, 0x35, 0x62, 0x48, 0xc4, 0x92, 0x87, 0x73, 0x0d, 0x42, 0x96, 0xfc, 0x7b, 0x11, 0x05, 0x06,
    0x0f, 0x8d, 0x66, 0xc1, 0x0e, 0xad, 0x37, 0x44, 0x92, 0x95, 0x2f, 0x6a, 0x55, 0xba, 0xec, 0x1d,
    0x54, 0x62, 0x0a, 0x4b, 0xd3, 0xc7, 0x05, 0xe4, 0x07, 0x40, 0xd9, 0xb7, 0xc2, 0x12, 0xcb, 0x9a,
    0x90, 0xad, 0xe3, 0x24, 0xe8, 0x5e, 0xa6, 0xf8, 0xd0, 0x6e, 0xbc, 0xd1, 0x69, 0x7f, 0x6b, 0xe4,
    0x2b, 0x4e, 0x1a, 0x65, 0xbb, 0x73, 0x88, 0x6b, 0x7c, 0xaf, 0x7e, 0xd0, 0x47, 0x26, 0xeb, 0xa5,
    0xbe, 0xd6, 0xe8, 0xee, 0x9c, 0xa5, 0x66, 0xa5, 0xc9, 0xd3, 0x25, 0x13, 0xc4, 0x0e, 0x6c, 0xab,
    0x50, 0xb6, 0x50, 0xc9, 0xce, 0x8f, 0x0a, 0x0b, 0xc6, 0x28, 0x69, 0xe9, 0x83, 0x69, 0xde, 0x42,
    0x56, 0x79, 0x7f, 0xde, 0x86, 0x24, 0xca, 0xfc, 0xaa, 0xc0, 0xf3, 0xf3, 0x7f, 0x92, 0x8e, 0x8a,
    0x12, 0x52, 0xfe, 0x50, 0xb1, 0x5e, 0x8c, 0x01, 0xce, 0xfc, 0x7e, 0xf2, 0x4f, 0x5f, 0x03, 0xfe,
    0xa7, 0xcd, 0xa1, 0xfc, 0x94, 0x52, 0x00, 0x8b, 0x9b, 0x7f, 0x09, 0xab, 0xa8, 0xa4, 0xf5, 0xb4,
    0xa5, 0xaa, 0xfc, 0x72, 0xeb, 0x17, 0x40, 0xa9, 0xee, 0xbe, 0x8f, 0xc2, 0xd1, 0x80, 0xc2, 0x0d,
    0x44, 0xa9, 0x59, 0x44, 0x59, 0x81, 0x3b, 0x5d, 0x4a, 0xde, 0xfb, 0xae, 0x24, 0xfc, 0xa3, 0xd9,
    0xbc, 0x57, 0x55, 0xc2, 0x26, 0xbc, 0x19, 0xa7, 0x9a, 0xc5, 0x59, 0xa3, 0xee, 0x5a, 0xef, 0x41,
    0x80, 0x7d, 0xf8, 0x5e, 0xc1, 0x1d, 0x32, 0x38, 0x41, 0x5b, 0xb6, 0x92, 0xb8, 0xb7, 0x03, 0x0d,
    0x3e, 0x59, 0x0f, 0x1c, 0xb3, 0xe1, 0x2a, 0x95, 0x1a, 0x3b, 0x50, 0x4f, 0xc4, 0x1d, 0xcf, 0x73,
    0x7c, 0x14, 0xca, 0xe3, 0x0b, 0xa7, 0xc7, 0x1a, 0x41, 0x4a, 0xee, 0xbe, 0x1f, 0x43, 0xdd, 0xf9,
    // 私钥指数d
    0x88, 0x4b, 0x82, 0xe7, 0xe3, 0xe3, 0x99, 0x75, 0x6c, 0x9e, 0xaf, 0x17, 0x44, 0x3e, 0xd9, 0x07,
    0xfd, 0x4b, 0xae, 0xce, 0x92, 0xc4, 0x28, 0x44, 0x5e, 0x42, 0x79, 0x08, 0xb6, 0xc3, 0x7f, 0x58,
    0x2d, 0xef, 0xac, 0x4a, 0x07, 0xcd, 0xaf, 0x46, 0x8f, 0xb4, 0xc4, 0x43, 0xf9, 0xff, 0x5f, 0x74,
    0x2d, 0xb5, 0xe0, 0x1c, 0xab, 0xf4, 0x6e, 0xd5, 0xdb, 0xc8, 0x0c, 0xfb, 0x76, 0x3c, 0x38, 0x66,
    0xf3, 0x7f, 0x01, 0x43, 0x7a, 0x30, 0x39, 0x02, 0x80, 0xa4, 0x11, 0xb3, 0x04, 0xd9, 0xe3, 0x57,
    0x23, 0xf4, 0x07, 0xfc, 0x91, 0x8a, 0xc6, 0xcc, 0xa2, 0x16, 0x29, 0xb3, 0xe5, 0x76, 0x4a, 0xa8,
    0x84, 0x19, 0xdc, 0xef, 0xfc, 0xb0, 0x63, 0x33, 0x0b, 0xfa, 0xf6, 0x68, 0x0b, 0x08, 0xea, 0x31,
    0x52, 0xee, 0x99, 0xef, 0x43, 0x2a, 0xbe, 0x97, 0xad, 0xb3, 0xb9, 0x66, 0x7a, 0xae, 0xe1, 0x8f,
    0x57, 0x86, 0xe5, 0xfe, 0x14, 0x3c, 0x81, 0xd0, 0x64, 0xf8, 0x86, 0x1a, 0x0b, 0x40, 0x58, 0xc9,
    0x33, 0x49, 0xb8, 0x99, 0xc6, 0x2e, 0x94, 0x70, 0xee, 0x09, 0x88, 0xe1, 0x5c, 0x4e, 0x6c, 0x22,
    0x72, 0xa7, 0x2a, 0x21, 0xdd, 0xd7, 0x1d, 0xfc, 0x63, 0x15, 0x0b, 0xde, 0x06, 0x9c, 0xf3, 0x28,
    0xf3, 0xac, 0x4a, 0xa8, 0xb5, 0x50, 0xca, 0x9b, 0xcc, 0x0a, 0x04, 0xfe, 0x3f, 0x98, 0x68, 0x81,
    0xac, 0x24, 0x53, 0xea, 0x1f, 0x1c, 0x6e, 0x5e, 0xca, 0xe8, 0x31, 0x0d, 0x08, 0x12, 0xf3, 0x26,
    0xf8, 0x5e, 0xeb, 0x10, 0x27, 0xae, 0xaa, 0xc3, 0xad, 0x6c, 0xc1, 0x89, 0xdb, 0x7d, 0x5a, 0x12,
    0x55, 0xad, 0x11, 0x19, 0xa1, 0xa9, 0x8f, 0x0b, 0x6d, 0x78, 0x8d, 0x1c, 0xdf, 0xe5, 0x63, 0x82,
    0x0b, 0x7d, 0x23, 0x04, 0xb4, 0x75, 0x8c, 0xed, 0x77, 0xfc, 0x1a, 0x85, 0x29, 0x11, 0xe0, 0x61,
]);