明文密码保护

Question

我正在使用PKCS#11密码学API的第三方实现来设计一个C应用程序，监视硬件安全模块的加密操作。

PKCS#11标准(除其他外)指定了库可能负责的加密对象(密钥、证书等)的基本访问控制。

要访问私有对象，我的应用程序打开一个PKCS#11会话(C_OpenSession)，然后使用登录名和密码(UTF8字符串)调用PKCS#11 C_Login函数。然后由硬件设备检查这两种设备。如果(登录、密码)组合是有效的，则会话被更新为经过身份验证的会话，我的应用程序可以访问私有对象。

备注：私有对象由harware设备托管，“访问私有对象”意味着“能够在硬件设备中使用它们”(秘密密钥和私钥从未在我的应用程序的虚拟地址空间中导出，每个加密操作都由硬件设备执行)。

因此，密码材料存储似乎得到了正确的解决；但是，我的应用程序必须向 C_Login 函数提供密码。

备注：我的应用程序的加密部分不会由用户启动；这里不能使用密码或基于智能卡的身份验证/密码解密的键盘输入。密码混淆(或明文存储.)也不是一个选择。

我可能错了(我希望是这样)，但我认为没有最终的解决方案来防止密码泄漏(任何捕捉C_Login调用的调试器都可以轻松地从正确的C_Login寄存器或它可能指向的内存位置检索密码)。

因此，我并不是在寻找防止这种泄漏的方法(当然，如果有人有了解决这个问题的方法-我认为这是一个非常普遍的问题(防止由CPU处理敏感数据引起的泄漏) -，我很乐意阅读它!)

我的意图是提供一个合理的安全级别(即使明文版本的密码将在我的应用程序地址空间中活动，并且将被移动到(或由CPU寄存器引用))。

现在，在我的测试环境中，密码是硬编码的(作为要提供给C_Login函数的明文参数)。由于高效的实时调试预防是一个困难的问题(我只有一双手、一些咖啡和一个GNU编译器)，我想“原因”应该是为了防止：

1. 通过静态分析窃取密码，
2. 密码副本从明文存储。

因此，我正在考虑使用基于软件的加密在磁盘上存储密码.我的应用程序可以访问由专用用户帐户拥有的本地加密密钥。此密钥将用于加密/解密包含密码的文件(使用软件加密API)。

备注：密钥将托管在密钥存储区(Java、MSCPI/CNG密钥存储提供程序等)。

它并不能防止CPU泄露密码，但至少需要用户通过操作系统进行身份验证。然后，我的代码的任何(静态)反向工程都不会泄露密码，只有授权的用户才能解密密码。

当然，这只是关于报告OS用户管理和身份验证能力的问题。但我在这件事上有点无助，我想不出别的了。

可能有人对如何防止密码泄漏((汇编代码静态分析，对主机的未经授权访问)有想法，当它必须以编程方式提供给函数?的明文参数时。

Answer 1

也许某些白盒密码产品可以安排您的二进制文件，这样PKCS#11设备PIN代码就永远不会在内存中的某个位置，并且很容易被调试器访问。