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Verifica le coppie di chiavi supportate da hardware con attestazione della chiave

L'attestazione delle chiavi ti offre una maggiore certezza che le chiavi utilizzate nella tua app siano archiviate nel keystore basato su hardware di un dispositivo. Le sezioni seguenti descrivono come verificare le proprietà delle chiavi basate su hardware e come interpretare i dati di estensione dei certificati di attestazione.

Nota: prima di verificare le proprietà delle chiavi con supporto hardware di un dispositivo in un ambiente di produzione, assicurati che il dispositivo supporti l'attestazione delle chiavi a livello hardware. A tale scopo, verifica che la catena di certificati di attestazione contenga un certificato radice che sia firmato con la chiave radice di attestazione di Google e che l'elemento attestationSecurityLevel all'interno della struttura di dati della descrizione della chiave sia impostato sul livello di sicurezza TrustedEnvironment o sul livello di sicurezza StrongBox.

Inoltre, è importante verificare le firme nella catena di certificati e confermare che nessuna delle chiavi della catena sia stata revocata controllando l'elenco dello stato di revoca del certificato. A meno che non siano tutte valide e la radice sia la chiave radice di Google, non fidarti completamente dell'attestazione.

Recuperare e verificare una coppia di chiavi con supporto hardware

Durante l'attestazione delle chiavi, specifichi l'alias di una coppia di chiavi e ne recuperi la catena di certificati, che puoi utilizzare per verificare le proprietà della coppia di chiavi.

Se il dispositivo supporta l'attestazione delle chiavi a livello hardware, il certificato radice all'interno di questa catena è firmato utilizzando una chiave radice di attestazione di cui è stato eseguito il provisioning in modo sicuro nel keystore basato su hardware del dispositivo.

Nota: sui dispositivi forniti con l'attestazione delle chiavi a livello hardware, Android 7.0 (livello API 24) o versioni successive e Google Play Services, il certificato principale è firmato con la chiave principale di attestazione di Google. Verifica che questo certificato radice sia tra quelli elencati nella sezione relativa ai certificati radice.

Per implementare l'attestazione delle chiavi, completa i seguenti passaggi:

Utilizza il metodo getCertificateChain() di un oggetto KeyStore per ottenere un riferimento alla catena di certificati X.509 associata al keystore basato sull'hardware.
Invia i certificati a un server separato attendibile per la convalida.

Attenzione: non completare la seguente procedura di convalida sullo stesso dispositivo del KeyStore. Se il sistema Android sul dispositivo è compromesso, la procedura di convalida potrebbe considerare attendibile qualcosa che non lo è.
Ottieni un riferimento alla libreria di analisi e convalida della catena di certificati X.509 più appropriata per il tuo set di strumenti. Verifica che il certificato pubblico radice sia attendibile e che ogni certificato firmi il certificato successivo della catena.
Controlla lo stato di revoca di ciascun certificato per assicurarti che nessuno sia stato revocato.
(Facoltativo) Controlla l'estensione del certificato delle informazioni di provisioning che è presente solo nelle catene di certificati più recenti.

Ottieni un riferimento alla libreria di parser CBOR più appropriata per il tuo set di strumenti. Individua il certificato più vicino al certificato principale che contiene l' estensione del certificato delle informazioni di provisioning. Utilizza l'analizzatore sintattico per estrarre i dati dell'estensione del certificato di informazioni sul provisioning da quel certificato.

Per ulteriori dettagli, consulta la sezione relativa all' estensione delle informazioni di provisioning.
Ottieni un riferimento alla libreria di parser ASN.1 più appropriata per il tuo set di strumenti. Trova il certificato più vicino al certificato radice che contiene l' estensione del certificato di attestazione della chiave. Se era presente l'estensione del certificato di informazioni sul provisioning, l'estensione del certificato di attestazione della chiave deve essere nel certificato immediatamente successivo. Utilizza il parser per estrarre i dati dell'estensione del certificato di attestazione della chiave da quel certificato.

Attenzione:non dare per scontato che l'estensione del certificato di attestazione della chiave sia nel certificato finale della catena. Solo la prima occorrenza dell'estensione nella catena può essere considerata attendibile. Eventuali altre istanze dell'estensione non sono state emesse dall'hardware sicuro e potrebbero essere state emesse da un malintenzionato che ha esteso la catena nel tentativo di creare attestazioni false per chiavi non attendibili.

Il Sample di attestazione della chiave utilizza l'analizzatore sintattico ASN.1 di Bouncy Castle per estrarre i dati di estensione di un certificato di attestazione. Puoi utilizzare questo esempio come riferimento per creare il tuo parser.

Per ulteriori dettagli, consulta la sezione relativa allo schema dei dati dell'estensione di attestazione della chiave.
Controlla la coerenza dei dati dell'estensione che hai recuperato nei passaggi precedenti e confrontali con l'insieme di valori che prevedi che la chiave con supporto hardware contenga.

Certificati radice

L'attendibilità dell'attestazione dipende dal certificato radice della catena. I dispositivi Android che hanno superato i test necessari per avere la suite di app Google, tra cui Google Play, e che sono stati lanciati con Android 7.0 (livello API 24) o versioni successive devono utilizzare le chiavi di attestazione firmate dal certificato principale di attestazione dell'hardware di Google. Tieni presente che l'attestazione non era obbligatoria fino ad Android 8.0 (livello API 26). La chiave pubblica principale è la seguente:

Certificati radice emessi in precedenza

Se il certificato principale nella catena di attestazione che ricevi contiene questa chiave pubblica e nessuno dei certificati della catena è stato revocato, sai che:

La chiave si trova in hardware che Google ritiene sicuro.
Ha le proprietà descritte nel certificato di attestazione.

Se la catena di attestazione contiene un'altra chiave pubblica principale, Google non fa alcuna dichiarazione sulla sicurezza dell'hardware. Ciò non significa che la chiave sia compromessa, ma solo che la certificazione non dimostra che la chiave si trovi in hardware sicuro. Modifica di conseguenza le tue ipotesi di sicurezza.

Se il certificato principale non contiene la chiave pubblica in questa pagina, i motivi sono probabilmente due:

Molto probabilmente, il dispositivo è stato lanciato con una versione di Android precedente alla 7.0 e non supporta l'attestazione hardware. In questo caso, Android ha un'implementazione software dell'attestazione che produce lo stesso tipo di certificato di attestazione, ma firmato con una chiave hardcoded nel codice sorgente di Android. Poiché questa chiave di firma non è una chiave privata, l'attestazione potrebbe essere stata creata da un malintenzionato che finge di fornire hardware sicuro.
L'altro motivo probabile è che il dispositivo non è un dispositivo Google Play. In questo caso, il produttore del dispositivo è libero di creare il proprio root e di fare qualsiasi dichiarazione sul significato della certificazione. Consulta la documentazione del produttore del dispositivo. Tieni presente che Google non è a conoscenza di produttori di dispositivi che hanno adottato questa pratica.

Elenco dello stato della revoca del certificato

Le chiavi di attestazione possono essere revocate per una serie di motivi, tra cui manipolazione o estrazione sospetta da parte di un malintenzionato. Pertanto, è fondamentale che lo stato di ogni certificato in una catena di attestazione venga controllato in base all'elenco ufficiale dello stato di revoca del certificato (CRL). Questo elenco è gestito da Google e pubblicato all'indirizzo: https://android.googleapis.com/attestation/status. L'intestazione Cache-Control nella risposta HTTP determina la frequenza con cui controllare la presenza di aggiornamenti, in modo che non sia necessaria una richiesta di rete per ogni certificato verificato. Questo URL restituisce un file JSON contenente lo stato di revoca di tutti i certificati che non hanno un normale stato valido. Il formato del file JSON è conforme alla seguente definizione di JSON Schema (bozza 07):

{
  "$schema": "http://json-schema.org/draft-07/schema#",
  "type": "object",
  "properties": {
    "entries": {
      "description" : "Each entry represents the status of an attestation key. The dictionary-key is the certificate serial number in lowercase hex.",
      "type": "object",
      "propertyNames": {
        "pattern": "^[a-f1-9][a-f0-9]*$"
      },
      "additionalProperties": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "status": {
            "description": "[REQUIRED] Current status of the key.",
            "type": "string",
            "enum": ["REVOKED", "SUSPENDED"]
          },
          "expires": {
            "description": "[OPTIONAL] UTC date when certificate expires in ISO8601 format (YYYY-MM-DD). Can be used to clear expired certificates from the status list.",
            "type": "string",
            "format": "date"
          },
          "reason": {
            "description": "[OPTIONAL] Reason for the current status.",
            "type": "string",
            "enum": ["UNSPECIFIED", "KEY_COMPROMISE", "CA_COMPROMISE", "SUPERSEDED", "SOFTWARE_FLAW"]
          },
          "comment": {
            "description": "[OPTIONAL] Free form comment about the key status.",
            "type": "string",
            "maxLength": 140
          }
        },
        "required": ["status"],
        "additionalProperties": false
      }
    }
  },
  "required": ["entries"],
  "additionalProperties": false
}

Esempio di CRL:

{
  "entries": {
    "2c8cdddfd5e03bfc": {
      "status": "REVOKED",
      "expires": "2020-11-13",
      "reason": "KEY_COMPROMISE",
      "comment": "Key stored on unsecure system"
    },
    "c8966fcb2fbb0d7a": {
      "status": "SUSPENDED",
      "reason": "SOFTWARE_FLAW",
      "comment": "Bug in keystore causes this key malfunction b/555555"
    }
  }
}

Criteri di revoca dei certificati

L'attestazione costituisce la spina dorsale della lotta agli abusi e della fiducia nell'ecosistema Android. Fornisce una dichiarazione verificabile tramite crittografia a terze parti esterne al dispositivo sullo stato di avvio del dispositivo.

I certificati per le chiavi di attestazione Android verranno revocati quando le chiavi vengono compromesse, a causa della natura critica della validità dell'attestazione. Questa sezione illustra un criterio per la revoca dei certificati. È probabile che questo criterio si evolva ed elenchi casi aggiuntivi nel tempo.

Quali sono i casi in cui è possibile la revoca?

Le fughe di chiavi di attestazione interessano solo il precedente meccanismo di provisioning supportato in Android e non si applicano alle chiavi di attestazione certificate dal nuovo meccanismo di provisioning delle chiavi remote.

I certificati delle chiavi di attestazione che sono stati divulgati sono sempre soggetti a revoca. Le fughe di notizie sono rilevabili in diversi modi, tra cui:

Analisi dei dati di attestazione in circolazione.
Rilevamento di chiavi di attestazione sui social media o su altri siti pubblici.
Report direttamente dai ricercatori sulla sicurezza.

Una volta rilevati, i certificati di attestazione verranno revocati aggiungendo i relativi numeri di serie all'elenco di revoca. In genere, questo accade entro alcuni giorni dalla scoperta, ma in rari casi potrebbe essere necessario più tempo. Ad esempio, la revoca dei certificati per le chiavi di attestazione trapelate viene in genere ritardata se i dispositivi interessati dalla revoca possono essere sottoposti nuovamente a provisioning in modo sicuro. Anche l'entità dell'impatto della revoca è un fattore importante nei tempi di revoca.