为数字凭据实现由硬件支持的证明

在使用 OpenID for Verifiable Credential Issuance (OpenID4VCI) 规范的典型数字凭据颁发流程中，颁发者需要知道要签名的凭据中的密钥存储在安全位置。android_keystore_attestation 证明类型（一种与 OpenID4VCI 搭配使用的格式）提供来自 Android Keystore 的硬件签名报告，确保密钥锁定在可信执行环境 (TEE) 或 StrongBox 中，并且无法导出或克隆。

硬件证明概览

在 Android Keystore 中生成密钥时，系统可以生成证明证书。此证书由受设备硬件保护的密钥签名，该密钥会链接回 Google 持有的信任根。

android_keystore_attestation 证明是一个 X.509 证书链数组。每个链代表一个身份验证密钥，并由叶证书和中间证书构成。

叶证书：包含密钥和 Android 专用证明扩展。
中间证书：将叶证书连接到 Android 根证书。

验证步骤

颁发者应对证明执行多项验证。

在链中找到包含 Android 证明扩展的证书（通常是叶证书）。此证书包含由 Android Keystore 铸造的密钥的证明数据。
验证扩展中的 attestationChallenge 字段是否与协议提供的 c_nonce 匹配，以防止重放攻击。

验证您感兴趣的扩展中所有断言的值。
针对 Android Keystore 证书执行撤消检查。

证明中的值来自多个来源：

颁发者：颁发者提供各种值，最常见的值会放入颁发者元数据格式中，以便在呈现时进行过滤。
持有者 ：软件包名称和签名等值来自持有者。这些值不会通过标准颁发程序共享，需要单独从持有者处获取。
协议：nonce（包含 attestationChallenge）等值来自协议。

如需获得有关验证证明数据的更完整说明，请参阅以下资源：

证明格式

在凭据请求中，android_keystore_attestation 证明包含在以下示例中：

{
  "type": "array",
  "description": "An array of certificate chains. Each chain attests a single key.",
  "items": {
    "type": "array",
    "description": "An X.509 certificate chain. Each certificate is a Base64-encoded string. The first element in the chain is the leaf certificate with the extension, the last is the Android Keystore root certificate.",
    "items": {
      "type": "string",
      "description": "A single X.509 certificate (Base64-NoWrap padded DER encoded)."
    },
    "minItems": 1
  },
  "minItems": 1
}

然后，它存储在凭据请求的 proofs 对象中。

{
  "credential_configuration_id": "org.iso.18013.5.1.mDL",
  "proofs": {
    "android_keystore_attestation": [
      [
        "MII...", // Leaf certificate (contains Keystore extension)
        "MII...", // Intermediate certificate
        "MII..."  // Android Root certificate
      ],
      [ "MII...", "MII...", "MII..." ] // second proof
    ]
  }
}

发卡机构元数据格式

颁发者通过在给定凭据配置的 proof_types_supported 对象中添加 android_keystore_attestation 对象来指明其支持的证明类型。

以下是颁发者的 android_keystore_attestation 对象示例：

{
  "type": "object",
  "properties": {
    "proof_signing_alg_values_supported": {
      "type": "array",
      "description": "REQUIRED. As defined in OpenID4VCI 1.0 Section 12.2.4.",
      "items": {
        "type": "string",
        "description": "Cryptographic algorithm identifiers used in the proof_signing_alg_values_supported Credential Issuer metadata parameter for this proof type are case sensitive strings and SHOULD be one of those defined in [IANA.JOSE]."
      },
      "minItems": 1
    },
    "key_attestations_required": {
      "type": "object",
      "description": "OPTIONAL. Specifies the minimum attestation requirements.",
      "properties": {
        "key_mint_security_level": {
          "type": "string",
          "description": "OPTIONAL. Minimum accepted keyMintSecurityLevel. Values defined in https://source.android.com/docs/security/features/keystore/attestation#securitylevel-values.",
          "enum": ["Software", "TrustedEnvironment", "StrongBox"],
          "default": "TrustedEnvironment"
        },
        "user_auth_types": {
          "type": "array",
          "description": "OPTIONAL. A list of authentication types which can authorize the use of the key. If empty, no authentication is required. If multiple, any are allowed.",
          "items": {
            "type": "string",
            "description": "Allowed values are 'LSKF' and 'BIOMETRIC'. These values are meant to mimic the values used during the key generation process here.",
            "enum": ["LSKF", "BIOMETRIC"]
          },
          "default": []
        }
      }
    }
  },
  "required": ["proof_signing_alg_values_supported"]
}

以下是外部 proof_types_supported 对象示例：

{
  "credential_configurations_supported": {
    "org.iso.18013.5.1.mDL": {
      "format": "mso_mdoc",
      "doctype": "org.iso.18013.5.1.mDL",
      "cryptographic_binding_methods_supported": [
        "cose_key"
      ],
      "credential_signing_alg_values_supported": [
        -7, -9
      ],
      "proof_types_supported": {
        "android_keystore_attestation": {
          "proof_signing_alg_values_supported": [
            "ES256" // ecdsaWithSHA256
          ],
          "key_attestations_required" : {
            // OPTIONAL String - Representing the minimum accepted value for keyMintSecurityLevel values
            // defined here ("Software"|"TrustedEnvironment"|"StrongBox"). Default value: "TrustedEnvironment"
            "key_mint_security_level": "TrustedEnvironment",
            // OPTIONAL List of Strings - Representing all allowed values for userAuthType values defined here.
            // [] value will represent noAuthRequired. Default value: [].
            "user_auth_types": ["LSKF", "BIOMETRIC"]
          }
        }
      }
    }
  }
}

将 VCI 证明声明映射到 Android Keystore

下表提供了一个信息映射，可帮助熟悉标准 OpenID4VCI 证明类型的实体了解 Android Keystore 证明中类似概念的位置。

VCI 证明声明	`android_keystore_attestation` 位置	预期值位置
iss	Keystore 根证书的公钥	不适用
iat	证明扩展中的 `creationDateTime` 值	不适用
exp	叶证书中的 `validUntil` 字段	不适用
attested_keys	每个链的叶证书中包含的公钥	不适用
key_storage	证明扩展中的 `keyMintSecurityLevel` 值	颁发者选择：颁发者元数据中的 `key_mint_security_level` 字段
user_authentication	证明扩展中的 `userAuthType` 和 `noAuthRequired` 值	颁发者选择：颁发者元数据中的 `user_auth_types` 字段
nonce	证明扩展中的 `attestationChallenge` 值	来自协议：VCI 中描述的 nonce 端点的 `c_nonce` 值
certification	不适用	不适用
status	不适用	不适用