椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) ============================ :link_to_translation:`en:[English]` 椭圆曲线数字签名算法 (ECDSA) 是数字签名算法 (DSA) 基于椭圆曲线密码学的变体。 {IDF_TARGET_NAME} 的 ECDSA 外设为计算 ECDSA 签名提供了一个安全高效的环境,不仅能确保签名过程的机密性,防止信息泄露,也提供了快速的计算。在签名过程中使用的 ECDSA 私钥只能由硬件外设访问,软件无法读取。 ECDSA 外设可以为 TLS 双向身份验证等用例建立 **安全设备身份认证**。 支持的特性 ---------- - ECDSA 数字签名生成和验证 - 两种不同的椭圆曲线,P-192 和 P-256(FIPS 186-3 规范) - ECDSA 操作中哈希消息的两种哈希算法,SHA-224 和 SHA-256(FIPS PUB 180-4 规范) {IDF_TARGET_NAME} 上的 ECDSA ---------------------------- 在 {IDF_TARGET_NAME} 上,ECDSA 模块使用烧录到 eFuse 块中的密钥。密码模块外的任何资源都不可访问此密钥(默认模式),从而避免密钥泄露。 ECDSA 密钥可以通过 ``idf.py`` 脚本在外部编程。以下是关于编程 ECDSA 密钥的示例: .. code:: bash idf.py efuse-burn-key ECDSA_KEY .. only:: SOC_EFUSE_BLOCK9_KEY_PURPOSE_QUIRK .. note:: 五个物理 eFuse 块可作为 ECDSA 模块的密钥:块 4 ~ 块 8。例如,对于块 4(第一个密钥块),参数为 ``BLOCK_KEY0``。 .. only:: not SOC_EFUSE_BLOCK9_KEY_PURPOSE_QUIRK .. note:: 六个物理 eFuse 块可作为 ECDSA 模块的密钥:块 4 ~ 块 9。例如,对于块 4(第一个密钥块),参数为 ``BLOCK_KEY0``。 另外,ECDSA 密钥也可以通过在目标上运行的应用程序进行编程。 以下代码片段使用 :cpp:func:`esp_efuse_write_key` 将 eFuse 中的物理密钥块 0 的密钥目的设置为 :cpp:enumerator:`esp_efuse_purpose_t::ESP_EFUSE_KEY_PURPOSE_ECDSA_KEY`: .. code-block:: c #include "esp_efuse.h" const uint8_t key_data[32] = { ... }; esp_err_t status = esp_efuse_write_key(EFUSE_BLK_KEY0, ESP_EFUSE_KEY_PURPOSE_ECDSA_KEY, key_data, sizeof(key_data)); if (status == ESP_OK) { // written key } else { // writing key failed, maybe written already } .. only:: SOC_ECDSA_SUPPORT_DETERMINISTIC_MODE 生成确定性签名 -------------- {IDF_TARGET_NAME} 的 ECDSA 外设还支持使用确定性推导参数 K 来生成确定性签名,详见 `RFC 6979 `_ 第 3.2 节。 生成非确定性签名 ---------------- 对 TRNG 的依赖 ^^^^^^^^^^^^^^ ECDSA 外设依靠硬件真随机数生成器 (TRNG) 来满足其内部熵要求,从而生成非确定性签名。在创建 ECDSA 签名时,算法需要生成一个随机整数,在 `RFC 6090 `_ 第 5.3.2 节有说明。 在应用程序中启动 ECDSA 计算(主要是签名)之前,请确保硬件 :doc:`RNG <../system/random>` 已经启用。 应用程序概述 ------------ 有关如何使用 ECDSA 外设建立 TLS 双向身份验证连接的详细信息,请参阅 :ref:`ecdsa-peri-with-esp-tls` 指南。 通过覆盖 ECDSA 签名以及验证 API,可以集成 Mbed TLS 堆栈中的 ECDSA 外设。请注意,ECDSA 外设并不支持所有曲线或哈希算法。因此,在不满足硬件要求时,实现会退回到软件。 对于特定的 TLS 上下文,可用额外的 API 来填充某些字段(例如私钥 ctx),以区分路由到硬件的路径。ESP-TLS 层在内部集成了这些 API,因此在应用程序层不需要额外的操作。对于自定义用例,请参阅以下 API 详细信息。 API 参考 -------- .. include-build-file:: inc/ecdsa_alt.inc