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适合每位居民的欧盟数字身份钱包:利用HSM和开放标准SSCD
发布时间:2023-11-27 13:11:58   阅读次数:

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过去几年,需要客户身份验证的数字交易呈指数级增长。随着数字服务成为我们生活中越来越重要的一部分,预计这一数字将继续上升。在过去的十年中,身份验证服务的使用取得了显着的进步。这一发展催生了 eIDAS (910/2014),为软件/硬件供应商制定了遵循的标准。同时保持与以前的 eID 技术相同或增强的安全目标(例如 PKI Sim 卡、eID 卡等)。


根据 eIDAS,签名创建设备应实现用户对其私钥/签名密钥的唯一控制。这些设备根据其是否符合标准而被称为合格或安全签名创建设备,即 QSCD 或 SSCD。例如,可以定义以下设备或 QSCD 或 SSCD:手机中的 SIM/eSIM、eID 卡、智能手机中的 SecureElement (SE)、USB 加密狗、与智能手机应用程序连接的 HSM 和 SAM。


eIDAS 2.0 正在扩大范围,也强制要求所有欧盟成员国。eIDAS 2.0 在 2023 年 9 月之前向每一位需要 EUDI 钱包的公民提供 EUDI 钱包。


EUDI 钱包:

智能手机上的 EUDI 钱包将使用户能够:

  • 执行强身份验证

  • 通过合格的电子签名 (QES) 或印章进行签名

  • 选择与第三方共享其身份、数据和证书的哪些方面

  • 跟踪您与第三方共享的数据属性

  • 允许最终用户将支付卡上传到应用程序并执行数字支付


EUDI 钱包应用程序将需要专注于简化需要身份文件和付款的交易的功能。此外,安全实施需要智能手机应用程序与 SSCD/QSCD 连接。


下图列出了 SSCD/QSCD 提供的三层签名框架。

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三层签名框架

LSCD:本地签名创建设备。最终用户拥有并位于其附近的(安全)签名创建设备。
RSCD:远程签名创建设备。最终用户拥有但不在其附近的(安全)签名创建设备。尽管如此,设备的使用(通过某些其他方式)处于最终用户的控制之下。


在智能手机上实现可用于 EUDI 钱包应用程序的签名创建设备的实用方法有以下三种:

  1. 本地 QSCD/SSCD:
    • SIM卡/eSIM卡
    • 智能手机的SE
  2. 远程 QSCD/SSCD
    • HSM 和 SAM 签名
在此列表中,我们省略了 FIDO 和加密狗。即使在 FIDO 联盟中,当需要 SSCD/QSCD 时,他们也会考虑使用远程签名服务。


目前,Android 不提供安全元件支持,而该支持将是国际标准化的并且可在大多数智能手机上使用。此外,智能手机SE主要由美国/中国供应商控制。欧洲数字身份不应仅依赖于这些供应商。


SSCD / QSCD 实施

这些限制使本地和远程实施成为使用 QSCD/SSCD 在智能手机上实施 EUDI 钱包应用程序的可行选项。在智能手机上作为 EUDI 钱包应用程序的 QSCD/SSCD 的简化技术实现可能是:


  • 远程 SSCD/QSCD:
    • 欧洲供应商提供后端和 HSM。用户签名密钥在 HSM 中生成、加密并导出到 SAM。SAM 将加密密钥分为两部分,一部分存储在本地,另一部分存储在用户的智能手机应用程序上。应用程序架构师应该开发利用这些密钥的应用程序。密钥在新型标识符下注册,以实现可验证的 DID。


  • 本地 SSCD/QSCD:
    • 欧洲厂商向移动网络运营商提供小程序,移动网络运营商将该小程序安装在UICC卡的补充安全域SSD中。SSD 密钥安全地交付给 EUDI 钱包应用架构师。App 使用预定义的 TAR 和 AID 与小程序进行通信。密钥在新型标识符下注册,可实现可验证、去中心化的数字身份 (DID)。App可以使用DID,也可以直接使用Applet。


为了实施远程 SSCD/QSCD 方法,EUDI 钱包应用程序要么开发一个安全身份应用程序,可以通过 SAM 与 HSM 通信,要么使用一些现有的软件开发套件。


为了实施本地 SSCD / QSCD 方法,EUDI 钱包应用程序还可以利用许多欧洲国家现有的国家移动 ID 方案(Mobiilivarmene、瑞士移动 ID 等)。这意味着每个使用移动网络的人的手机中都启用了一个小程序,可以利用该小程序来满足 EUDI 钱包应用程序的 SSCD/QSCD 要求。


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