GB/T 37092-2018 信息安全技術(shù) 密碼模塊安全要求
- 發(fā)表時間:2023-03-27
- 來源:共立消防
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1 范圍
本標準針對密碼模塊規(guī)定了安全要求,為密碼模塊定義了四個安全等級,并分別給出了四個安全等級的對應要求。
本標準適用于保護計算機與電信系統(tǒng)內(nèi)敏感信息的安全系統(tǒng)所使用的密碼模塊。
本標準也為密碼模塊的設計、開發(fā)提供指導,為密碼模塊安全要求的檢測提供參考。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T 15843(所有部分)信息技術(shù) 安全技術(shù) 實體鑒別
GB/T 15852(所有部分)信息技術(shù) 安全技術(shù) 消息鑒別碼
GB/T 17964 信息安全技術(shù) 分組密碼算法的工作模式
GB/T 25069 信息安全技術(shù) 術(shù)語
GB/T 32905 信息安全技術(shù) SM3密碼雜湊算法
GB/T 32907 信息安全技術(shù) SM4分組密碼算法
GB/T 32918(所有部分)信息安全技術(shù) SM2橢圓曲線公鑰密碼算法
GB/T 33133.1 信息安全技術(shù) 祖沖之序列密碼算法 第1部分:算法描述
GM/T 0001.2 祖沖之序列密碼算法 第2部分:基于祖沖之算法的機密性算法
GM/T 0001.3 祖沖之序列密碼算法 第3部分:基于祖沖之算法的完整性算法
GM/T 0044(所有部分)SM9標識密碼算法
3 術(shù)語和定義
GB/T 25069界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
證書 certificate
關(guān)于實體的一種數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)由認證機構(gòu)的私鑰或秘密密鑰簽發(fā),并無法偽造。
3.2
條件自測試 conditional se
當規(guī)定的測試條件出現(xiàn)時,由密碼模塊執(zhí)行的測試。
3.3
關(guān)鍵安全參數(shù) critical security parameter
與安全相關(guān)的秘密信息,這些信息被泄露或被修改后會危及密碼模塊的安全性。
注:關(guān)鍵安全參數(shù)可以是明文形式的也可以是經(jīng)過加密的。
3.4
密碼邊界 cryptographic boundary
明確定義的邊線,該邊線建立了密碼模塊的物理和/或邏輯邊界,并包括了密碼模塊的所有硬件、軟件和/或固件部件。
3.5
密碼模塊 cryptographic module
實現(xiàn)了安全功能的硬件、軟件和/或固件的集合,并且被包含在密碼邊界內(nèi)。
注:密碼模塊根據(jù)其組成,可分為硬件密碼模塊、固件密碼模塊、軟件密碼模塊以及混合密碼模塊。
3.6
密碼模塊接口 cryptographic module interface
密碼模塊的邏輯入口或出口,為邏輯信息流提供進出模塊的通道。
3.7
密碼模塊安全策略 cryptographic module security policy
密碼模塊運行應遵從的安全規(guī)則的明確說明,其中包含了從本標準的要求導出的規(guī)則以及廠商要求的規(guī)則。
3.8
差分功耗分析 differential power analysis
對密碼模塊的功耗變化進行分析,并用以獲取密碼操作相關(guān)的信息。
3.9
故障注入 fault induction
通過應用短暫的電壓、輻射、激光或時鐘偏移技術(shù),導致硬件中的操作行為發(fā)生變化的技術(shù)。
3.10
多因素鑒別 multi-factor authentication
至少具有兩個獨立鑒別因素的鑒別。
注:獨立的鑒別因素類別包括:已知某物,擁有某物,以及具有某屬性。
3.11
非入侵式攻擊 non-invasive attack
一種針對密碼模塊的攻擊,該攻擊對密碼邊界內(nèi)的部件不進行直接的物理接觸,且這類攻擊不會更改密碼模塊所處的狀態(tài)。
3.12
運行環(huán)境 operational environment
密碼模塊安全運行所需要的所有軟件、固件和硬件的集合,其中包括操作系統(tǒng)和硬件平臺。
注:運行環(huán)境分為可修改的運行環(huán)境、受限制的運行環(huán)境以及不可修改的運行環(huán)境。
3.13
運行前自測試 pre-operational sself-test
密碼模塊在上電或?qū)嵗ㄔ陉P(guān)閉電源、重置、重啟、冷啟動、供電中斷等之后)至轉(zhuǎn)換到運行狀態(tài)之間執(zhí)行的測試。
3.14
公開安全參數(shù) public security parameter
與安全性相關(guān)的公開信息,一旦被修改,會威脅到密碼模塊安全。
注:例如,公鑰、公鑰證書、自簽名證書、信任錨、與計數(shù)器和內(nèi)部保持的日期和時間相關(guān)聯(lián)的一次性口令。公開安全參數(shù)如果不能被修改或者修改后能夠被密碼模塊發(fā)現(xiàn),此時可以認為該公開安全參數(shù)是受保護的。
3.15
運行時環(huán)境 runtime environment
一種虛擬機狀態(tài),在計算機運行時,為進程和程序提供軟件服務。
注:運行時環(huán)境可能與操作系統(tǒng)本身,也可能與其下運行的軟件有關(guān),其主要目的在于實現(xiàn)“平臺無關(guān)”的編程目標。
3.16
安全功能 security function
密碼算法及其工作模式,包括:分組密碼、序列密碼、非對稱密碼、消息鑒別碼、雜湊函數(shù)、隨機數(shù)生成、實體鑒別和敏感安全參數(shù)生成和建立等。
3.17
敏感安全參數(shù) sensitive security parameters
包括關(guān)鍵安全參數(shù)(3.3)和公開安全參數(shù)(3.14)。
3.18
簡單功耗分析 simple power analysis
對指令執(zhí)行(或單個指令的執(zhí)行)模式的直接(主要是可視化的)分析,它與密碼模塊的功耗有關(guān),并用以獲取密碼操作相關(guān)的信息。
3.19
知識拆分 split knowledge
密鑰被拆分成多個密鑰分量,從密碼模塊輸出給多個實體的過程。單個分量不能提供原始密鑰的知識。密鑰分量被各個實體輸入密碼模塊能夠重新組合成原始密鑰,合成密鑰可以需要所有分量或一部分分量來完成。
3.20
敏感安全參數(shù)建立 sensitive security parameter establishment
將共享的敏感安全參數(shù)提供給一個或多個實體的過程。
注:敏感安全參數(shù)建立包括敏感安全參數(shù)協(xié)商、傳輸以及輸入或輸出。
4 縮略語
下列縮略語適用于本文件。
API:應用程序接口(Application Program Interface)
CBC:密碼分組鏈接(Cipher Block Chaining)
ECB:電子譯碼本(Electronic Codebook)
EDC:錯誤檢測碼(Error Detection Code)
EFP:環(huán)境失效保護(Environmental Failure Protection)
EFT:環(huán)境失效測試(Environmental Failure Testing)
FSM:有限狀態(tài)模型(Finite State Model)
HDL:硬件描述語言(Hardware Description Language)
HMAC:基于雜湊的消息鑒別碼(Hash-Based Message Authentication Code)
IC:集成電路(Integrated Circuit)
PIN:個人身份識別碼(Personal Identification Number)
5 密碼模塊安全等級
5.1 概述
密碼模塊是指實現(xiàn)密碼運算、密鑰管理等功能的硬件、軟件、固件或者其組合。本標準適用于保護計算機與電信系統(tǒng)內(nèi)敏感信息的安全系統(tǒng)所使用的密碼模塊。為了保護密碼模塊和密碼模塊中包含和控制的敏感安全參數(shù),以及滿足眾多應用領域的、不同程度的安全需求,本標準規(guī)定了4個要求遞增的安全等級,高安全等級在低安全等級的基礎上進一步提高了安全性。本標準中給出的一些常見的例子,是用于闡明如何滿足本標準的安全要求,而不是為了約束或列舉所有的情況。下文分別概述了4個安全等級。4個安全等級所涉及的密碼技術(shù)是相同的。
本標準采用了“應 [xx.yy]xx.yy]”方式對標準中的所有安全要求進行標識和順序編號,其中,xx表示條款,yy是該條款中的數(shù)字索引。如果本標準中的某句話中出現(xiàn)“應 [xx.yy] ,即表示該句是本標準的一項安全要求,編號為[xx.yy]。本標準總共有12個條款,與密碼模塊的安全通用要求以及11個安全域相對應,1~12分別代表:通用要求;密碼模塊規(guī)格;密碼模塊接口;角色、服務和鑒別;軟件/固件安全;運行環(huán)境;物理安全;非入侵式安全;敏感安全參數(shù)管理;自測試;生命周期保障;以及對其他攻擊的緩解。每個條款中又包含具體的安全要求,每個安全要求從從[xx.01 開始按順序編號。
本標準下文中凡是包含“應 [xx.yy]”的句子都被視為密碼模塊的一項安全要求,這種標識方式可以被本標準對應的后續(xù)檢測標準直接引用,也可被密碼模塊廠商提交的文檔引用。
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