26、可穿戴设备认证密钥交换设计指南

可穿戴设备认证密钥交换设计指南

在当今数字化的时代，可穿戴设备如智能手表、健身追踪器等越来越普及，它们在健康监测、运动追踪等方面发挥着重要作用。然而，这些设备的安全问题也日益凸显，尤其是认证密钥交换（AKE）的安全性。本文将深入探讨可穿戴设备认证密钥交换的设计，包括相关技术、攻击分析以及解决方案。

1. 安全增强技术

• 安全模块（SM） ：安全模块用于存储密钥和执行特定功能，如签名模块（SM）可用于签名过程。其目的是在潜在不可信的系统中提供安全的存储和签名操作。如今，苹果（Secure Enclave）和安卓（StrongBox）设备都配备了此类安全单元。
• 密钥分割技术 ：将一个初始密钥分割成多个部分秘密，分别存储在来自不同供应商的独立SM中。只要有一个可信的供应商，即使部分SM出现部分秘密泄露，也能减轻潜在的密钥泄露风险。
• 部分秘密刷新技术 ：同步更改部分秘密，使得SM使用部分秘密共同执行的最终签名功能可以用单个公钥进行验证。该公钥对应于分割前的初始密钥。持续刷新的目的是减轻不同签名会话中不同SM可能出现的泄露，并防止针对涉及秘密操作的侧信道和定时攻击。
• 带外（OOB）确认技术 ：用于短距离连接的两个设备，如物联网或可穿戴设备。通常使用光学OOB通道进行初始认证和安全配置。在配对阶段，用户可以验证设备上显示的代码或认证消息。

2. 贡献

• 发现攻击 ：对一种用于健康监测可