如何检查Android手机是否支持TEE？

Question

我已经阅读了这两篇文章：One 和 Two，但仍有疑问。

我使用KeyStore（Android 9）生成AES密钥，并使用isInsideSecureHardware()方法检查密钥是否isInsideSecureHardware。返回值为False。代码示例可以在这里和这里找到。

public boolean isInsideSecureHardware ()

如果密钥驻留在安全硬件内部（例如，可信执行环境（TEE）或安全元件（SE）），则返回true。此类密钥的密钥材料仅在安全硬件内以明文形式提供，并且不会在其外部公开。

因此，我想进一步确认我的手机设备（华为P20）是否支持TEE。

问题：

1. 如果手机支持TEE，则由KeyStore生成的密钥将自动存储到TEE中吗？我需要在Java中进行任何手动配置吗？我听说只要使用KeyStore.getInstance（），KeyGenerator.getInstance（算法，KeyStore名称），密钥就会自动存储在TEE中。但我不确定这是真的还是假的？

2. 如果Q1的答案是“需要手动配置”，那么它就成为了isInsideSecureHardware()返回False的原因，对吗？如果Q1的答案是“自动”，则忽略Q2。

3. 有没有直接在Java中检查手机是否支持TEE的方法？

- TJCLARK

Answer 1

@JensV是正确的：如果您在keyGenParameterSpecBuilder上设置了setIsStrongBoxBacked，则如果不支持StrongBox，则密钥生成将失败并出现StrongBoxUnavailableException。然而，中间情况——即存在TEE（即在安全硬件内生成和使用密钥），但不支持StrongBox——更加棘手。

一般来说，最好的方法是实际在设备上生成密钥，然后在服务器上对其执行HW密钥认证——通过查看已签名的密钥属性来检查确切的硬件支持程度：

• 在服务器端生成一个随机字节字符串，称为nonce，并将其传递到设备上
• 在设备上生成一个密钥，通过在KeyGenParameterSpec构建器上调用setAttestationChallenge并传递从服务器获取的nonce（不要使用在设备上产生的nonce）来请求HW认证
• 从Android Key Store请求密钥的认证链
• 将认证数据（证书链）传递给您的服务器
• 在服务器上验证认证（签名）链
• 确认根证书与Google发布的根证书相匹配
• 确认链中没有证书被吊销（针对CRL检查@https://android.googleapis.com/attestation/status）
• 检查叶子证书的Google Key Attestation扩展属性（OID 1.3.6.1.4.1.11129.2.1.17）
  • 确认nonce匹配（attestationChallenge）
  • 查看KeyDescription的attestationSecurityLevel

SecurityLevel ::= ENUMERATED {
    Software  (0),
    TrustedEnvironment  (1),
    StrongBox  (2),
}

TrustedEnvironment 和 StrongBox 都对应于硬件支持的密钥和加密操作。

- david.barkhuizen

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我想补充一下，在对证明、安全密钥库密钥导入等主题进行了广泛的研究后，这是一个非常好的答案，它也解释了它们。它简洁地解释了需要做的一切，没有错过重要的细节（我在看你，Android文档）。如果可以的话，我会给100个赞。 - Gligor Atanasovski

请参考以下示例代码进行Android密钥认证客户端和服务器的开发 - https://github.com/davidbarkhuizen/android-key-attestation-client，https://github.com/davidbarkhuizen/android-key-attestation-server - david.barkhuizen

Answer 2

根据Android密钥库系统文档：

支持安装了Android 9（API级别28）或更高版本的设备上可使用StrongBox Keymaster，它是Keymaster HAL的实现，驻留在硬件安全模块中。该模块包含以下内容：
[...]
* 安全存储
[...]
检查StrongBox Keymaster中存储的密钥时，系统会与Trusted Execution Environment（TEE）验证密钥的完整性。
[...]
使用KeyStore类生成或导入密钥时，通过将true传递给setIsStrongBoxBacked()方法来指示首选将密钥存储在StrongBox Keymaster中。

据我理解，这意味着当您生成一个密钥并调用keyGenParameterSpecBuilder.setIsStrongBoxBacked(true)进行密钥配置时，您可以确保它由TEE支持。如果没有TEE可用，则会抛出StrongBoxUnavailableException。

因此，要检查是否有TEE可用，您可以尝试以这种方式生成密钥并查看是否有效。

- JensV

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StrongBox使用SE（独立硬件），而不是TEE（共享CPU，独立操作系统），它们并不完全相同？ - TJCLARK

如果在 Android 9 以下（< API 28）呢？ - TJCLARK

我添加了setIsStrongBoxBacked(true)，但仍然不起作用。我在这里放置了代码：https://stackoverflow.com/questions/61230951/my-isinsidesecurityhardware-always-return-false - TJCLARK

不，你的假设是不正确的。即使TEE可用，keyGenParameterSpecBuilder.setIsStrongBoxBacked(true)也可能会抛出错误。您可以通过检查链来验证它。setIsStrongBoxBacked仅适用于StrongBox。 - Albert