26、密码学技术与安全机制解析

密码学技术与安全机制解析

1. 篡改检测、抵抗与响应

1.1 篡改检测

篡改检测是指设备感知自身正在遭受物理攻击，并通过篡改响应启动防御行动的能力。检测设计可感知不同类型、技术和复杂程度的篡改行为。例如，使用开关检测门或检修盖的开启，使用传感器检测设备内光线或压力的变化，或者使用屏障或矩阵检测设备边界是否被钻孔或穿透。为确保有效，检测机制必须在模块的任何逻辑状态下都保持活跃。

1.2 篡改抵抗

篡改抵抗是设备抵御威胁的能力。该设备通常为密码模块，但对于需要保护设计知识产权或提供设备完整性证据的非密码设备也很重要。具备较高篡改抵抗能力的设备，攻击者需要更高的攻击技能、付出更多努力并使用更复杂的设备才能实施篡改。增加篡改抵抗能力可降低在不损坏设备或不触发篡改事件（即擦除密钥或禁用设备）的情况下破解设备的概率。篡改抵抗的一个常见目标是让攻击者在设备上留下明显的篡改证据，以便操作员和制造商能够察觉并采取适当的预防措施。

1.3 篡改响应

篡改响应是设备（密码模块）为防止密码模块被滥用或防止关键安全参数（CSP）泄露而采取的行动。响应机制通常由检测模块处于威胁状态的传感器信号或操作员的明确命令触发。其目标是清零（擦除）所有包含密码密钥、密码、个人识别码（PIN）或其他需要保护以免泄露给敌对实体的关键安全参数的内存位置。为确保有效，响应还需通过禁止启动认证、密钥管理和密码服务，防止模块在威胁状态下被滥用。响应行动必须迅速完成，以防止威胁在响应行动完成之前破坏设备和CSP的完整性和可信度。

2. TEMPEST

TEMPEST最初是美国军方的一个秘密研究项目的代号，该项目始于20