UAF

FIDO UAF各文档主要内容介绍

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本文将介绍FIDO UAF各个文档的内容：

fido-appid-and-facets

介绍了appID和facetID的命名规则和作用。
appID是app（可能是手机软件，也可能是网页）调用UAF Client时提供的标识名，而facetID是app中更具体的标识。

对于手机软件（Android和iOS），appID和facetID是一致的，Android的facetID必须是apk的签名信息，iOS的facetID必须app的bundle-id。

对于网页（可能是电脑，手机上的网页，或app内嵌的网页），FacetID就是一个URL，而appID必须和FacetID有相同的公共的一段域名（其中端口和子路径将被忽略），具体文档有详细描述。

对于appID和facetID如何防伪，好像是靠系统本身机制（不确定）。比如Android是Client自己获取的facetID，Web好像是想把UAF直接做成W3C标准，让浏览器实现。由UAF Client主动获取的方式来实现，就不用担心伪造了。

fido-glossary

文档涉及到的一些技术词汇的简单介绍。

fido-security-ref

FIDO UAF实现需要面对的一些攻击类型以及防御指南。

fido-uaf-asm-api

主要介绍Client层和ASM层之间的通讯协议和ASM层的消息处理流程。

fido-uaf-authnr-cmds

主要介绍ASM层和Authenticator层之间的通讯协议和Authenticator层的消息处理流程。

fido-uaf-authnr-metadata

定义Server端存储Authenticator Metadata的数据格式。

fido-uaf-client-api-transport

主要介绍app如何发现和调用UAF Client。

fido-uaf-metadata-service

主要介绍如何构建存储Authenticator Metadata的Service以及其对外接口。

fido-uaf-overview

FIDO UAF协议的概述。

fido-uaf-protocol

主要介绍UAF Server和UAF Client之间的通信协议与各自的处理流程。
UAF Server和UAF Client中间通过app作为中介，app先向UAF Server发送操作请求，获得请求信息；然后发给UAF Client，并接收回复；再把回复发送给UAF Server，获取操作结果。

fido-uaf-reg

主要介绍规范中定义的常量，包括它们的意义和值。

版权所有，转载请注明出处：
http://sickworm.com/?p=251

FIDO UAF Authenticator Commands v1.0

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FIDO UAF Authenticator Commands v1.0

FIDO联盟实施草案 2014年12月08日

本版本
https://fidoalliance.org/specs/fido-uaf-v1.0-ps-20141208/fido-uaf-authnr-cmds-v1.0-ps-20141208.html

上一版本
https://fidoalliance.org/specs/fido-uaf-authnr-cmds-v1.0-rd-20141008.pdf

编辑：
Davit Baghdasaryan, Nok Nok Labs, Inc.
John Kemp, FIDO Alliance

贡献者:
Dr. Rolf Lindemann, Nok Nok Labs, Inc.
Roni Sasson, Discretix
Brad Hill, PayPal, Inc.

本规范的英文版本是唯一的规范版本。也可能有非规范的翻译版本。

Copyright © 2013-2014 FIDO Alliance All Rights Reserved.

摘要

UAF Authenticators可能会采取不同的形式实现。实现方式从在防篡改硬件中运行的安全应用，到在消费者设备上纯软件的解决方案都是可能的。

本文档定义了UAF Authenticators规范性方面，为authenticator实现人员提供安全性和实现指导。

本文档状态

本章节描述了本文档在发布时的状态。可能会有其他文档代替本文档。FIDO联盟发布过的以及最新的技术报告在FIDO Alliance specifications index的https://www.fidoalliance.org/specifications/*都可以找到。

本文档作为建议标准由 FIDO Alliance发布。本文档旨在成为FIDO联盟的建议标准。如果你对本文档有任何意见或建议，请联系我们。我们欢迎任何意见和建议。

本规范某些要素的实现可能需要第三方知识产权的许可，包括但不限于专利权。FIDO Alliance, Inc. 及其成员和其他所有贡献者都没有，且不得举行，负责以任何方式确认或无法确认任何或所有这样的第三方的知识产权。（译者注：大概是防FIDO联盟成员垄断利益的条款）

本FIDO联盟规范为“按原样”提供，无任何，包括任何担保，包括但不限于任何明示或针对特定用途的非侵权，适销性或暗示的保证。

目录

  1. 注释
    1.1 关键字
  2. 概述
  3. 额外说明
  4. UAF Authenticator
    4.1 Authenticators类型
  5. Tags
    5.1 Command Tags
    5.2 只用于Authenticator的Commands
    5.3 用于UAF Protocol的Tags
    5.4 Status Codes
  6. 数据结构
    6.1 RawKeyHandle
    6.1.1 FIDO Server解析的结构
    6.1.1.1 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION
    6.1.1.2 TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION
    6.1.2 UserVerificationToken
    6.2 Commands
    6.2.1 GetInfo Command
    6.2.1.1 Command描述
    6.2.1.2 Command结构
    6.2.1.3 Command Response
    6.2.1.4 Status Codes
    6.2.2 Register Command
    6.2.2.1 Command结构
    6.2.2.2 Command Response
    6.2.2.3 Status Codes
    6.2.2.4 Command描述
    6.2.3 Sign Command
    6.2.3.1 Command结构
    6.2.3.2 Command Response
    6.2.3.3 Status Codes
    6.2.3.4 Command描述
    6.2.4 Deregister Command
    6.2.4.1 Command结构
    6.2.4.2 Command Response
    6.2.4.3 Status Codes
    6.2.4.4 Command描述
    6.2.5 OpenSettings Command
    6.2.5.1 Command结构
    6.2.5.2 Command Response
    6.2.5.3 Status Codes
  7. KeyIDs and key handles
    7.1 first-factor Bound Authenticator
    7.2 2ndF Bound Authenticator
    7.3 first-factor Roaming Authenticator
    7.4 2ndF Roaming Authenticator
  8. Commands访问控制
  9. 与其他规范的关系
    9.1 TEE
    9.2 Secure Elements
    9.3 TPM
    9.4 不可靠传输
    A. 安全性指引
    B. 图表
    C. 参考
    C.1 规范参考
    C.2 非规范参考

1. 符号解释

类型名，属性名和成员名将写成code。

字符串会被“”包起来，例如“UAF-TLV”。

在公式中使用“|”表示将两个byte数组串联（译者注：注意不是或）

本文档用到的UAF专业术语在 [FIDOGlossary]中定义。

本规范中所有图片，实例，小记（notes）不属于规范。

1.1 关键字

本文中出现的关键字必须，不可以，需要，不应，应该（SHOULD），建议，应该（MAY），可选，遵循RFC2119中的解释。

2 概述

本章节不是规范。

本文档制定了UAF Authenticators应该实现的用于支持UAF协议的底层的功能。文档有如下几个目标：
* 定义UAF Authenticator的实现规范
* 定义UAF功能的一系列指令实现，这些指令可以被不同类型的authenticator实现。
* 定义UAFV1TLV断言方案结构，该断言可被FIDO Server解析。

NOTE
UAF Protocol支持不同的断言方案。本文档定义的指令和结构都假设authenticator支持UAFV1TLV断言方案。实现了不同断言方案的Authenticator不需要遵循本文档规定的要求。（译者注：目前UAF协议1.2版本只支持这一个断言方案）

整个UAF Protocol的架构和其操作定义在[UAFProtocol]中。下面这个简化的架构图说明了本文档涉及的交互和行为：
[img]
Fig. 1 UAF Authenticator Commands

3 额外说明

除非另外规定，本文档所有的数据必须以小端格式编码。

所有的TLV结构可以使用“递归-下降”解析，且tag的顺序不是一定的。在某些情况下一个tag可能在同一个结构中出现很多次，此时所有的value都必须保存下来。

除非另外明确提到，否则TLV结构所有的域都是强制要求的。

4 UAF Authenticator

本章节不是规范。

UAF Authenticator是一个满足了[UAFProtocol]中描述的协议要求的认证组件。UAF Authenticators具备的主要功能如下：

  1. 【强制】使用authenticator内置的认证装置认证用户。认证技术可以是多样的，从生物识别到简单的在场证明，甚至无用户验证（see Slient Authenticator）。
  2. 【强制】执行[UAFProtocol]中定义的加密操作。
  3. 【强制】创建可被FIDO Server解析的数据结构。
  4. 【强制】向FIDO Server证明自己拥有认证能力。
  5. 【可选】向用户显示交易内容。

[img]
Fig. 2 FIDO Authenticator逻辑上的子组件

一些UAF Authenticators的代表：
* 移动设备内置的指纹传感器
* secure element内置的PIN码验证（译者注：secure element是一个标准硬件平台）
* 内置用户在场验证的USB令牌
* 设备内置的声音或脸部识别技术

4.1 Authenticators的种类

本文档一共定义了4中authenticator。这些定义不是规范的（除非另有说明），仅仅为了下文的简化描述。

NOTE
以下是仅考虑这4种authenticator的原理：
* 绑定authenticator是典型的嵌入在用户计算设备中并使用宿主存储的设备。从经济角度上使用宿主的存储比使用（自己的）嵌入式存储更有意义。Trusted Execution Environments (TEE), Secure Elements and Trusted Platform Modules (TPM)就是典型的以此理念设计的设备。
* 第一因素漫游设备（First-factor roaming authenticators）必须拥有内部存储来存储key handles。
* 第二因素漫游设备（Second-factor roaming authenticators）可以把key handles存储在相关服务器上，而不用提供内部存储。
* 定义这些约束使得在主要的用例中，规范描述将会更加简洁清晰
尽管如此，厂商（设计authenticator）并不受这些限制影响。例如一个用内部存储来存储key handles的绑定authenticator也是可以的。厂商可以自由的设计和实现这些authenticator，只要设计符合本文档描述的规范要求。

  • First-factor Bound Authenticator
    • 这类authenticator拥有内部匹配器。匹配器可以认证一个已经登记了的用户。如果有多个用户登记——匹配器依然可以认证该用户。
    • authenticator和使用这个authenticator设备会有一个逻辑上的绑定（绑定通过KeyHandleAsscessToken来描述）。这个authenticator无法被多个设备绑定，只能绑定一个。
    • 这类authenticator不会存储key handles到自己的内部存储。它们会把key handle返回给ASM，然后存到ASM本地数据库。
    • 这类authenticator也可以工作在send factor。
    • 例子：
      • 笔记本，手机或平板的指纹识别传感器
      • 内嵌在移动设备的secure element
      • 设备内置的声音识别认证
  • Second-factor (2ndF) Bound Authenticator
    • 这类authenticator和first-factor bound authenticator类似，除了它可以以second-factor的身份进行multi-factor认证。
    • 例子：
      • 使用内置电容触摸来认证用户在场的USB令牌
      • 运行在手机上的信任的执行环境中的“Trustlet”应用，利用安全键盘来验证用户在场。（译者注：Trustlet后文有提到）
  • First-factor (1stF) Roaming Authenticator
    • 这类authenticator不会与其他设备绑定。用户可以在任意数量的设备上使用。
    • 这类authenticator被假定为拥有内部匹配器。匹配器可以认证一个已经登记了的用户。如果有多个用户登记——匹配器依然可以认证该用户。
    • 这类authenticato被假定为在自己的内部安全存储中存储key handles，不会暴露到外面。
    • 这些authenticator也可以作为second factor工作。
    • 例子：
      • 内置指纹识别传感器的基于BLE的硬件
      • PIN码保护的USB令牌
      • 一个以roaming authenticator身份工作的first-facor bound authenticator，其为另一台设备做认证。
  • Second-factor Roaming Authenticator
    • 这类authenticator不会与其他设备绑定。用户可以在任意数量的设备上使用。、
    • 这类authenticator可能拥有内部匹配器。匹配器可以认证一个已经登记了的用户。如果有多个用户登记——匹配器依然可以认证该用户。
    • 这类authenticator被假定为不会在自己的内部存储中存储key handles。它们会把key handles上传到FIDO Server，等到认证操作的时候再由FIDO Server传回来。
    • 这类authenticator只能作为second factor。
    • 例子：
      • 内置电容触摸用于验证用户在场的USB加密器
      • 一个运行在手机上的信任的执行环境中的“Trustlet”应用，利用安全键盘来验证用户在场。

译者注：
下文有提到：支持用户名是first-和second- factor authenticator之间的关键区别。first-可以区分不同key handles分别属于哪个用户（key handle有对应的username），second-没有username这个概念，所有key handle对它来说都是一样的。
我的理解：
First-factor可以理解为只有本人才知道的信息。比如PIN，指纹等。该设备可以直接登录。

Second-factor可以理解为本人持有的东西，比如预写好密钥或证书的便携式设备，你对这个设备的持有被看做是本人。如内置证书的USB令牌。该设备不可以直接登录，需要先通过其他途径进行登录，再使用该设备进行认证，签名。第二因素设备更像u2f设备。

仅供参考。如有误烦请提出。

整篇文章中会有针对这几类型的authenticator指定的特殊条件。

规范
在某些部署中，ASM和bound authenticator的组合可以作为一个roaming authenticator使用（例如当一个移动设备上的ASM和一个内嵌的authenticator的组合作为另一台设备的roaming authenticator）。当这种情况发生时，这个authenticator必须遵循这个bound authenticator所绑定的系统的要求，并且遵循其连接的在另一系统中，作为roaming authenticator的要求。

（译者注：1.2版本在此段新增了：为了符合authenticator的要求，authenticator必须至少实现一个[ UAFRegistry]中的认证类型，和[UAFRegistry]中的一个认证算法和一个密钥对格式。）

NOTE
书上所述，bound authenticator不存储key handles，而roaming authenticator存储key handles（译者注：这里在1.2版本中，roaming authenticators to store them被改为roaming authenticators do store them，猜测是笔误。这里按照1.2的版本翻译）。上面的例子中ASM会存储bound authenticator的key handles，以满足上面的假设。

5. Tags

该章节是规范的。

本文档中UAF Authenticators使用“Tag-Length-Value”（TLV）格式来与外界通讯。所有的请求和回复都必须是TLV格式的。

command和已存在的预定义TLV tags可以通过附加其他（自定义或预定义的）TLV tags来进行扩展。

参考[UAFRegistry]来了解更多有关TAG tags的信息。

TLV格式数据为下面这样的简单结构：

2 bytes 2 bytes Length bytes
Tag Length in bytes Data

译者注：Length in bytes应该是Length in Data，即第三个成员Data的长度

所有长度的单位是bytes。如UINT32[4]为16个长度。

虽然tag被分配了2个byte，但为了适配某些硬件平台的限制，只可以使用前14个bits（到0x3FFF）。

数组在TLV中是隐藏的。一些数据结构的描述表明该结构允许多个值，在这种情况中，如果tag出现多于1次，则所有的值都是有意义的，它们应该被当做是一个数组。

为了方便解码TLV结构的信息，所有的复合tag——即必须递归下降解析的值（译者注，value是也是一个TLV结构数据）——其第13 bit（0x1000）是1。

第14 bit（0x2000）为1的tag表示这是致命的，接受者必须终端处理整个信息，如果无法处理这个tag。（译者注：目前全部TAG第14 bit都为1）

由于UAF Authenticator可能处在极为有限的处理环境，发送command时ASM必须遵循规范中定义的结构顺序。（译者注：写死了顺序，可以让解析程序更加简单，authenticator性能更容易满足解析需要）

ASM和Server被假定有充足的资源以任何的顺序解析tags，所以authenticator发送过来的数据结构可能是任何顺序的。（译者注：也是为了方便authenticator）

5.1 Command Tags

名称 值 描述
TAG_UAFV1_GETINFO_CMD 0x3401 Tag for GetInfo command.
TAG_UAFV1_GETINFO_CMD_RESPONSE 0x3601 Tag for GetInfo command response.
TAG_UAFV1_REGISTER_CMD 0x3402 Tag for Register command.
TAG_UAFV1_REGISTER_CMD_RESPONSE 0x3602 Tag for Register command response.
TAG_UAFV1_SIGN_CMD 0x3403 Tag for Sign command.
TAG_UAFV1_SIGN_CMD_RESPONSE 0x3603 Tag for Sign command response.
TAG_UAFV1_DEREGISTER_CMD 0x3404 Tag for Deregister command.
TAG_UAFV1_DEREGISTER_CMD_RESPONSE 0x3604 Tag for Deregister command response.
TAG_UAFV1_OPEN_SETTINGS_CMD 0x3406 Tag for OpenSettings command.
TAG_UAFV1_OPEN_SETTINGS_CMD_RESPONSE 0x3606 Tag for OpenSettings command response.

Table 4.1.1：UAF Authenticator Command TLV tags (0x3400 – 0x34FF, 0x3600-0x36FF)

5.2 只在Authenticator Command中使用的Tag

名称 值 描述
TAG_KEYHANDLE 0x2801 表示key handle。 参考[FIDOGlossary]以获得有关key handle更详细的信息。
TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLE 0x3802 表示 Username和相关的key handle。 这是一个包含TAG_USERNAME和TAG_KEYHANDLE的复合tag，以用于在authenticator上识别注册信息。参考[FIDOGlossary]以获得有关username更详细的信息。
TAG_USERVERIFY_TOKEN 0x2803 表示用户认证token。参考[FIDOGlossary]以获得有关user verification tokens更详细的信息。
TAG_APPID 0x2804 一个UTF-8编码的UINT8[] AppID string。参考[FIDOGlossary]以获得有关AppID更详细的信息。
TAG_KEYHANDLE_ACCESS_TOKEN 0x2805 表示key handle访问token。
TAG_USERNAME 0x2806 一个UTF-8编码的UINT8[]用户名string。
TAG_ATTESTATION_TYPE 0x2807 表示认证类型。
TAG_STATUS_CODE 0x2808 表示Status Code。
TAG_AUTHENTICATOR_METADATA 0x2809 表示更详细的authenticator信息集合。
TAG_ASSERTION_SCHEME 0x280A 一个UTF-8编码的UINT8[]断言方案，可选方案定义在[UAFRegistry]。 (例如”UAFV1TLV”)
TAG_TC_DISPLAY_PNG_CHARACTERISTICS 0x280B 如果authenticator包含PNG交易展示功能而且不是由上层实现的，该tag则描述这个展示的信息。参考[UAFAuthnrMetadata] 以获得更多有关该tag的信息。
TAG_TC_DISPLAY_CONTENT_TYPE 0x280C 一个UTF-8编码的UINT8[]交易展示的内容类型，可选类型定义在[UAFAuthnrMetadata]。 (例如”image/png”)
TAG_AUTHENTICATOR_INDEX 0x280D Authenticator Index
TAG_API_VERSION 0x280E API Version（译者注：该版本即1.2）
TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION 0x280F 该tag的值是由authenticator生成的断言。因为authenticator生成的断言可能有好几种格式，不同authenticator之间该值的格式可能也不同。
TAG_TRANSACTION_CONTENT 0x2810 表示发给authenticator的交易内容。
TAG_AUTHENTICATOR_INFO 0x3811 内含authenticator的功能细节信息。
TAG_SUPPORTED_EXTENSION_ID 0x2812 表示authenticator支持的扩展ID。

Table 4.2.1: Non-Command Tags (0x2800 – 0x28FF, 0x3800 – 0x38FF)

5.3 UAF Protocol中用到的Tag

名称 值 描述
TAG_UAFV1_REG_ASSERTION 0x3E01 Authenticator对Register command的回复。
TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION 0x3E02 Authenticator对Sign command的回复。
TAG_UAFV1_KRD 0x3E03 Key Registration Data
TAG_UAFV1_SIGNED_DATA 0x3E04 authenticator使用UAuth。priv私钥签名的数据。
TAG_ATTESTATION_CERT 0x2E05 每个入口包含一个X。509 DER编码[ITU-X690-2008]证书。可多次出现并组成认证证书链。多次出现时必须按顺序出现。认证证书本身必须在最前面。每个后续出现的证书（如果存在）必须是前一个出现的证书的颁发证书。
TAG_SIGNATURE 0x2E06 加密的签名
TAG_ATTESTATION_BASIC_FULL 0x3E07 Full Basic Attestation，定义在[UAFProtocol]。
TAG_ATTESTATION_BASIC_SURROGATE 0x3E08 Surrogate Basic Attestation，定义在[UAFProtocol]。
TAG_KEYID 0x2E09 表示KeyID。
TAG_FINAL_CHALLENGE 0x2E0A 表示Final Challenge。参考[UAFProtocol]以获得有关the Final Challenge更详细的信息。
TAG_AAID 0x2E0B 表示authenticator的认证ID。参考[UAFProtocol]以获得有关the AAID更详细的信息。（译者注：1.2版本中该TAG被修改为TAG_FINAL_CHALLENGE_HASH）
TAG_PUB_KEY 0x2E0C 表示公钥。
TAG_COUNTERS 0x2E0D 表示authenticator的计数（译者注：有注册计数和签名计数）。
TAG_ASSERTION_INFO 0x2E0E 表示message处理时需要的断言信息。
TAG_AUTHENTICATOR_NONCE 0x2E0F 表示authenticator临时生成的值。
TAG_TRANSACTION_CONTENT_HASH 0x2E10 表示交易信息的hash值。
TAG_EXTENSION 0x3E11, 0x3E12 这是一个复合TAG，表示值为扩展内容。如果tag值为0x3E11，表示这是一个非常重要的扩展，如果接收方不能解读这个tag，则停止处理整个message。该tag内含两个tag —— TAG_EXTENSION_ID和TAG_EXTENSION_DATA。 参考[UAFProtocol]以获得有关Extension更详细的信息。NOTE：该tag可以存在于任何command和response中。使用tag 0x3E11(和tag 0x3E12相反)和[UAFProtocol]中的flag fail_if_unknown意思是一样的。
TAG_EXTENSION_ID 0x2E13 表示extension ID。值为UTF-8编码的UINT8[] string。
TAG_EXTENSION_DATA 0x2E14 表示extension数据。值为UINT8[] byte数组。

Table 4.3.1: Tags used in the UAF Protocol (0x2E00 – 0x2EFF, 0x3E00 – 0x3EFF). Normatively defined in [[UAFRegistry(#bib-UAFRegistry)]]

5.4 状态码（Status Code）

名称 值 描述
UAF_CMD_STATUS_OK 0x00 成功。
UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN 0x01 未知错误。
UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED 0x02 该操作被拒绝。
UAF_CMD_STATUS_USER_NOT_ENROLLED 0x03 用户还没有在这个authenticator上登记，且authenticator无法自动触发登记流程。
UAF_CMD_STATUS_CANNOT_RENDER_TRANSACTION_CONTENT 0x04 无法展示交易信息。
UAF_CMD_STATUS_USER_CANCELLED 0x05 用户取消操作。
UAF_CMD_STATUS_CMD_NOT_SUPPORTED 0x06 命令不支持。
UAF_CMD_STATUS_ATTESTATION_NOT_SUPPORTED 0x07 不支持该请求的认证类型。
UAF_CMD_STATUS_PARAMS_INVALID 0x08 authenticator接收到的command的参数无效或格式错误。
UAF_CMD_STATUS_KEY_DISAPPEARED_PERMANENTLY 0x09 与该命令相关的UAuth key从authenticator找不到且无法恢复。对于某些authenticator，当用户认证参考数据被修改时会发生此错误。 (如新添加了的指纹模板)（译者注：意思是超过了指纹存储数量，把旧的冲掉/删掉了）。
UAF_CMD_STATUS_TIMEOUT 0x0a 该操作在authenticator中超时（因为技术问题），并因此中断了操作。
UAF_CMD_STATUS_USER_NOT_RESPONSIVE 0x0e 用户在指示中耗时过长，如没有在限定时间内验证指纹。
UAF_CMD_STATUS_INSUFFICIENT_RESOURCES 0x0f authenticator资源不足以执行请求的任务。
UAF_CMD_STATUS_USER_LOCKOUT 0x10 操作失败，用户被锁定且authenticator无法自动触发恢复。典型情况用户需要输入一个替代的密码（或更正式的说法：执行一些其他替代的用户认证方法），来恢复主要的用户认证方法。（译者注：如iPhone指纹识别失败太多次，只能用密码来解锁屏幕）NOTE：任何用户可以用来恢复主要的用户认证方法都可以被认为是替代的用户认证方法，这些认证方法必须被正确的声明。例如，如果用户可以用替代的密码去恢复指纹或增加新指纹，则显然authenticator支持基于指纹或密码的用户认证。

Table 4.4.1: UAF Authenticator Status Codes(0x00 – 0xFF)

6. Structures

本章节是规范的。

6.1 RawKeyHandle

RawKeyHandle是一个由authenticator生成和解析的结构。authenticator应该定义不同的RawKeyHandle，RawKeyHandle内部结构应仅与指定的authenticator实现相关。
一个典型的first-factor bound atuenticator的RawKeyHandle有如下的结构：

和哈希算法有关（如32bytes） 和密钥类型有关（如32bytes） 用户名长度（1bytes） 最多128bytes
KHAccessToken UAuth.priv Size Username

Table 5.1: RawKeyHandle Structure

first factor authenticator必须存储Username在RawKeyHandle中（译者注：1.2版本被修改为：first factor authenticator必须自己存储用户名且必须将key和用户名关联在一起。这可以通过存储用户名到RawKeyHandle来实现。），second factor authenticator不可以存储用户名。

支持用户名是first-和second- factor authenticator之间的关键区别。

在离开authenticator边界时（译者注：即authenticator要完成自己的操作，把数据返回到上层的时候），RawKeyHandle必须加密，因为其存放着敏感信息。如用户的私钥（UAuth.priv）。

6.1.1 由FIDO Server解析的结构

本章节定义的结构由UAF Authenticator创建，被FIDO Server解析。

如果authenticator实现了”UAFV1TLV”断言方案，则必须生成这些结构。

NOTE
“UAFV1TLV”断言方案假设authenticator拥有TAG_UAFV1_KRD 和TAG_UAFV1_SIGNED_DATA内部所有数据的独占控制权。

嵌套关系结构必须保留，但在一个复合tag中的tag的顺序不必遵循规范。FIDO Servers必须准备好处理任何顺序的tag。

6.1.1.1 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION

下面的TLV结构由authenticator在处理Register command的时候生成。然后原封不动地发送到FIDO Server，并被server解析。该结构内嵌了TAG_UAFV1_KRD，该tag含有新生成的公钥和其他数据。

如果authenticator想要在TAG_UAFV1_KRD上附加自定义数据（然后用认证密钥签名）——这些数据必须包含在TAG_EXTENSION_DATA 中，而TAG_EXTENSION_DATA包含在TAG_UAFV1_KRD的TAG_EXTENSION 中。

如果authenticator想要发送额外的数据给FIDO Server而不签名——这些数据必须必须包含在TAG_EXTENSION_DATA 中，而TAG_EXTENSION_DATA包含在TAG_UAFV1_REG_ASSERTION 的TAG_EXTENSION 中。

当前本文档只指定了TAG_ATTESTATION_BASIC_FULL，TAG_ATTESTATION_BASIC_SURROGATE和TAG_ATTESTATION_ECDAA这三个认证类型。以防万一authenticator需要对TAG_UAFV1_KRD 执行“其他某种认证“，其必须使用TLV tag和内容定义”其他某种认证“（定义在[UAFRegistry]）。

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_REG_ASSERTION
1.1 UINT16 Length 结构长度
1.2 UINT16 Tag TAG_UAFV1_KRD
1.2.1 UINT16 Length 结构长度
1.2.2 UINT16 Tag TAG_AAID
1.2.2.1 UINT16 Length AAID长度
1.2.2.2 UINT8[] AAID Authenticator认证ID
1.2.3 UINT16 Tag TAG_ASSERTION_INFO
1.2.3.1 UINT16 Length 断言信息长度
1.2.3.2 UINT16 AuthenticatorVersion 厂商写入的authenticator版本
1.2.3.3 UINT8 AuthenticationMode 注册操作必须为0x01表明用户已经明确地验证了该action。
1.2.3.4 UINT16 SignatureAlgAndEncoding 签名算法和认证签名的编码。参考[UAFRegistry]以获得有关支持的算法和其值。
1.2.3.5 UINT16 PublicKeyAlgAndEncoding 公钥算法和新生成的UAuth.pub密钥的编码。参考[UAFRegistry]以获得有关支持的算法和其值。
1.2.4 UINT16 Tag TAG_FINAL_CHALLENGE
1.2.4.1 UINT16 Length 最终挑战码长度
1.2.4.2 UINT8[] FinalChallenge Command中提供的最终挑战码（字节码）。
1.2.5 UINT16 Tag TAG_KEYID
1.2.5.1 UINT16 Length KeyID长度
1.2.5.2 UINT8[] KeyID Authenticator生成的KeyID字节码。
1.2.6 UINT16 Tag TAG_COUNTERS
1.2.6.1 UINT16 Length 计数器长度
1.2.6.2 UINT32 SignCounter 签名计数。表示这个authenticator一共执行了的签名的次数。
1.2.6.3 UINT32 RegCounter 注册计数。表示这个authenticator一共执行了的注册的次数。
1.2.7 UINT16 Tag TAG_PUB_KEY
1.2.7.1 UINT16 Length UAuth.pub长度
1.2.7.2 UINT8[] PublicKey authenticator刚生成的用户认证公钥（UAuth.pub）。
1.3 (选择1) UINT16 Tag TAG_ATTESTATION_BASIC_FULL
1.3.1 UINT16 Length 结构长度
1.3.2 UINT16 Tag TAG_SIGNATURE
1.3.2.1 UINT16 Length 签名长度
1.3.2.2 UINT8[] Signature Basic Attestation私钥对TAG_UAFV1_KRD进行签名的结果。整个TAG_UAFV1_KRD，包括tag和length都必须加入到签名数据。
1.3.3 UINT16 Tag TAG_ATTESTATION_CERT (可能出现多次)。多次出现时必须按照顺序出现。认证证书必须出现在首位。每个子序列（如果存在）必须是前一个出现的证书颁发证书。最后出现的必须链接到的包含在对应Metadata Statement[UAFAuthnrMetadata]中的attestationRootCertificate域中的其中一个证书。
1.3.3.1 UINT16 Length 认证证书长度
1.3.3.2 UINT8[] Certificate 单X.509 DER编码[ITU-X690-2008]的认证证书或认证证书链中的单证书（查看上面的描述）。
1.3 (选择2) UINT16 Tag TAG_ATTESTATION_BASIC_SURROGATE
1.3.1 UINT16 Length 结构长度
1.3.2 UINT16 Tag TAG_SIGNATURE
1.3.2.1 UINT16 Length signature长度
1.3.2.2 UINT8[] Signature 使用刚生成的UAuth.privTAG_UAFV1_KRD进行前面的结果。整个TAG_UAFV1_KRD，包括tag和length都必须加入到签名数据。

6.1.1.2 TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION

下面的TLV结构由authenticator在处理Sign command的时候生成。然后原封不动地发送到FIDO Server，并被server解析。该结构内嵌了TAG_UAFV1_SIGNED_DATA。

如果authenticator想要在TAG_UAFV1_SIGNED_DATA 上附加自定义数据（然后用认证密钥签名）——这些数据必须作为额外的tag包含在TAG_UAFV1_SIGNED_DATA。

如果authenticator想要发送额外的数据给FIDO Server而不签名——这些数据必须必须包含在TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION中，但不包含在TAG_UAFV1_SIGNED_DATA中。

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION
1.1 UINT16 Length 结构长度。
1.2 UINT16 Tag TAG_UAFV1_SIGNED_DATA
1.2.1 UINT16 Length 结构长度。
1.2.2 UINT16 Tag TAG_AAID
1.2.2.1 UINT16 Length AAID长度
1.2.2.2 UINT8[] AAID Authenticator Attestation ID
1.2.3 UINT16 Tag TAG_ASSERTION_INFO
1.2.3.1 UINT16 Length Assertion Information长度
1.2.3.2 UINT16 AuthenticatorVersion 厂商写入的authenticator版本
1.2.3.3 UINT8 AuthenticationMode Authentication Mode表示用户是否明确地进行了确认，和表示是否有交易信息。0x01：表示用户已经明确确认了；0x02：表示交易已经展示给用户且用户已经使用authenticator明确确认了。
1.2.3.4 UINT16 SignatureAlgAndEncoding 签名算法和编码格式。参考[UAFRegistry]以获得有关支持的算法和其值。
1.2.4 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_NONCE
1.2.4.1 UINT16 Length authenticator临时生成数——必须至少8 bytes的长度
1.2.4.2 UINT8[] AuthnrNonce 一个authenticator生成的临时随机数（字节码）。
1.2.5 UINT16 Tag TAG_FINAL_CHALLENGE
1.2.5.1 UINT16 Length 最终挑战码长度
1.2.5.2 UINT8[] FinalChallenge Command中提供的最终挑战码（字节码）
1.2.6 UINT16 Tag TAG_TRANSACTION_CONTENT_HASH
1.2.6.1 UINT16 Length 交易内容哈希值。如果AuthenticationMode == 0x01，则该值长度为0。例如进行认证，而不是交易确认的时候。
1.2.6.2 UINT8[] TCHash 交易内容哈希(字节码)
1.2.7 UINT16 Tag TAG_KEYID
1.2.7.1 UINT16 Length KeyID长度
1.2.7.2 UINT8[] KeyID (binary value of) KeyID
1.2.8 UINT16 Tag TAG_COUNTERS
1.2.8.1 UINT16 Length 计数器长度
1.2.8.2 UINT32 SignCounter 签名计数器。表示这个authenticator一共执行了的签名的次数。
1.3 UINT16 Tag TAG_SIGNATURE
1.3.1 UINT16 Length 签名长度
1.3.2 UINT8[] Signature 使用UAuth.priv对TAG_UAFV1_SIGNED_DATA结构进行签名的结果。整个TAG_UAFV1_SIGNED_DATA，包括tag和length都必须加入到签名数据。

6.1.2 UserVerificationToken

本规范没有指定究竟应该如何在authenticator中进行用户验证。验证被认为是一个authenticator，一个厂商，一个明确的操作。

本文档提供了“vendor_specific_UserVerify“命令（验证用户使用的authenticator内置技术）如何安全地绑定到UAF Register和Sign Command的一个例子。绑定通过一个叫UserVerificationToken的概念完成。这个绑定使得”vendor_specific_UserVerify”和”UAF Register/Sign”互相独立（解耦）。

UserVerificationToken的定义如下：
* ASM调用“vendor_specific_UserVerify”命令。authenticator验证用户并返回UserVerificationToken。
* ASM调用 UAF.Register/Sign命令并传入参数UserVerificationToken。authenticator验证UserVerificationToken的合法性，如果合法则执行FIDO操作。

UserVerificationToken这个概念不是规范的。authenticator可能以完全不同的方式实现这个绑定功能。例如一个authenticator厂商可能决定直接追加UAF Register请求到他们的”vendor_specific_UserVerify”命令，并当作一个单命令处理。（？？没理解）

如果UserVerificationToken绑定机制实现了，则应该满足下面其中一个标准，或实现一个机制来提供更简单或更好的安全性：
* UserVerificationToken必须允许仅执行一个单UAF Register或UAF Sign操作。
* UserVerificationToken必须和时间绑定，并允许在规定时间内执行多次UAF操作。

6.2 Commands

该章节不是规范的。

规范
可以和不同厂商的ASM交互的UAF Authenticators必须实现本章节的command接口。例如：
* 核心功能由一个厂商生产的bound authenticator，但需要和另一个厂商开发的ASM交互
* Roaming Authenticators

规范
和自定义ASM紧密耦合的UAF Authenticators可以实现不同的command接口。

所有的UAF Authenticators command和responses在语义上是相似的——它们都表现为TLV编码块。每个command前面的2bytes是command code。接收完一个command后，authenticator必须解析第一个TLV tag并了解是发过来的是哪个command。

6.2.1 GetInfo Command

6.2.1.1 Command描述

该command返回内部authenticator的信息。可能会返回0或更多的authenticator。每个authenticator被赋值一个不同的authenticatorIndex，用于其他命令时引用该authenticator。
（译者注：一个UAF Authenticators可能包含多个internal authenticator。）

6.2.1.2 Command结构

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_GETINFO_CMD
1.1 UINT16 Length 整个Command的长度——此处必须为0

6.2.1.3 Command Response

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_GETINFO_CMD_RESPONSE
1.1 UINT16 Length Response长度
1.2 UINT16 Tag TAG_STATUS_CODE
1.2.1 UINT16 Length Status Code长度
1.2.2 UINT16 Value Authenticator返回的Status Code Authenticator
1.3 UINT16 Tag TAG_API_VERSION
1.3.1 UINT16 Length API Version 长度（必须为0x0001）
1.3.2 UINT8 Version Authenticator API Version （必须为0x01）。该版本表示authenticator支持这些command类型与其格式。
1.4 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INFO （可能多次出现）
1.4.1 UINT16 Length Authenticator Info长度
1.4.2 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INDEX
1.4.2.1 UINT16 Length AuthenticatorIndex 长度（必须为0x0001）
1.4.2.2 UINT8 AuthenticatorIndex Authenticator Index
1.4.3 UINT16 Tag TAG_AAID
1.4.3.1 UINT16 Length AAID长度
1.4.3.2 UINT8[] AAID 由厂商设置的AAID
1.4.4 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_METADATA
1.4.4.1 UINT16 Length Authenticator Metadata长度
1.4.4.2 UINT16 AuthenticatorType 表示authenticator是bound还是roaming，是first-还是second-factor only。ASM必须使用这个信息去明白authenticator是如何工作的。
预定义值：
0x0001 – 表示second-factor authenticator （不设置为first-factor）
0x0002 – 表示roaming authenticator （不设置为bound authenticator）
0x0004 – Key handles会在authenticator内部存储不会发给ASM
0x0008 – authenticator拥有内置UI界面，用于用户登录和登记。ASM不应该展示自己的UI。
0x0010 – authenticator拥有内置UI设置界面，并支持OpenSettings command。
0x0020 – authenticator期望在TAG_APPID被标为optional的command中，TAG_APPID会在command中出现。
0x0040 – 至少有一个用户已经登记到这个authenticator中。不支持用户登记的authenticator必须把设置这个位为1（如USER_VERIFY_NONE，USER_VERIFY_PRESENCE）。
（译者注：1.2版本新增 0x0080 – authenticator支持文档中提到的user verification token（UVTs）。参考5.3 UserVerificationToken。）
1.4.4.3 UINT8 MaxKeyHandles 该authenticator一个command可以接收和处理的key handles数量最大值。该信息会被ASM在调用多个key handles的SIGN command的时候使用。
1.4.4.4 UINT32 UserVerification User Verification method （定义在[UAFRegistry]）
1.4.4.5 UINT16 KeyProtection Key Protection type （定义在[UAFRegistry]）。
1.4.4.6 UINT16 MatcherProtection Matcher Protection type （定义在[UAFRegistry]）。
1.4.4.7 UINT16 TransactionConfirmationDisplay Transaction Confirmation type （定义在[UAFRegistry]）。
NOTE
If Authenticator doesn’t support Transaction Confirmation – this value must be set to 0.
1.4.4.8 UINT16 AuthenticationAlg Authentication Algorithm （定义在[UAFRegistry]）。
1.4.5 UINT16 Tag TAG_TC_DISPLAY_CONTENT_TYPE （optional）
1.4.5.1 UINT16 Length content type长度。
1.4.5.2 UINT8[] ContentType Transaction Confirmation Display Content Type。浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息 on the format of this field。
1.4.6 UINT16 Tag TAG_TC_DISPLAY_PNG_CHARACTERISTICS （optional,multiple occurrences permitted）
1.4.6.1 UINT16 Length display characteristics information长度。
1.4.6.2 UINT32 Width 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.3 UINT32 Height 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.4 UINT8 BitDepth 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.5 UINT8 ColorType 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.6 UINT8 Compression 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.7 UINT8 Filter 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.8 UINT8 Interlace 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.6.9 UINT8[] PLTE 浏览[UAFAuthnrMetadata]以获得更多的信息。
1.4.7 UINT16 Tag TAG_ASSERTION_SCHEME
1.4.7.1 UINT16 Length Assertion Scheme长度
1.4.7.2 UINT8[] AssertionScheme Assertion Scheme （定义在[UAFRegistry]）
1.4.8 UINT16 Tag TAG_ATTESTATION_TYPE （可能多次出现）
1.4.8.1 UINT16 Length AttestationType长度
1.4.8.2 UINT16 AttestationType Attestation Type值定义在[UAFRegistry]
1.4.9 UINT16 Tag TAG_SUPPORTED_EXTENSION_ID （optional, 可能多次出现）
1.4.9.1 UINT16 Length SupportedExtensionID长度
1.4.9.2 UINT8[] SupportedExtensionID SupportedExtensionID，UTF-8编码的UINT8[]字符串

6.2.1.4 Status Codes

  • UAF_CMD_STATUS_OK
  • UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN

6.2.2 Register Command

该command生成UAF registration断言。该断言可用于向FIDO Server注册authenticator。

6.2.2.1 Command结构

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_REGISTER_CMD
1.1 UINT16 Length Command长度
1.2 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INDEX
1.2.1 UINT16 Length AuthenticatorIndex长度（必须为0x0001）
1.2.2 UINT8 AuthenticatorIndex Authenticator Index
1.3 UINT16 Tag TAG_APPID（可选）
1.3.1 UINT16 Length AppID长度
1.3.2 UINT8[] AppID AppID（最多512字节）
1.4 UINT16 Tag TAG_FINAL_CHALLENGE
1.4.1 UINT16 Length Final Challenge长度
1.4.2 UINT8[] FinalChallenge ASM提供的Final Challenge（最多32字节）
1.5 UINT16 Tag TAG_USERNAME
1.5.1 UINT16 Length Username长度
1.5.2 UINT8[] Username ASM提供的Username（最多128字节）
1.6 UINT16 Tag TAG_ATTESTATION_TYPE
1.6.1 UINT16 Length AttestationType长度
1.6.2 UINT16 AttestationType 将要使用的Attestation Type
1.7 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE_ACCESS_TOKEN
1.7.1 UINT16 Length KHAccessToken长度
1.7.2 UINT8[] KHAccessToken ASM提供的KHAccessToken（最多32字节）
1.8 UINT16 Tag TAG_USERVERIFY_TOKEN（可选）
1.8.1 UINT16 Length VerificationToken长度
1.8.2 UINT8[] VerificationToken 用户认证token

6.2.2.2 Command Response

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_REGISTER_CMD_RESPONSE
1.1 UINT16 Length Command长度
1.2 UINT16 Tag TAG_STATUS_CODE
1.2.1 UINT16 Length Status Code长度
1.2.2 UINT16 Value Authenticator返回的Status code
1.3 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION
1.3.1 UINT16 Length Assertion长度
1.3.2 UINT8[] Assertion Registration Assertion（详情查看5.2.1 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION）
1.4 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE（可选）
1.4.1 UINT16 Length key handle长度
1.4.2 UINT8[] Value key handle（字节码）

6.2.2.3 Status Codes

  • UAF_CMD_STATUS_OK
  • UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  • UAF_CMD_STATUS_USER_CANCELLED
  • UAF_CMD_STATUS_ATTESTATION_NOT_SUPPORTED
  • UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN

6.2.2.4 指令介绍

authenticator必须遵循以下步骤（浏览下面的command结构的表格）（？？上面）

  1. 如果authenticator有交易确认展示界面可以展示AppID，则需要保证（ASM）提供了Command.TAG_APPID，并在用户确认的时候进行展示。使用TAG_APPID更新Command.KHAccessToken：
    • 把Command.KHAccessToken和Command.TAG_APPID混合，结果赋值给Command.KHAccessToken。举个混合例子（使用加密哈希）：
      • 例：Command.KHAccessToken=hash(Command.KHAccessToken | Command.TAG_APPID)

    NOTE

    这个方法允许我们避免在RawKeyHandle分开存储AppID。

  2. 如果用户已经使用此authenticator进行了登记（通过生物识别验证，PIN验证或者类似的机制）—— 验证该用户。如果验证已经在之前的command完成了 —— 保证Command.TAG_USERVERIFY_TOKEN合法。
    1. 如果验证失败 —— 返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  3. 如果用户还没有使用该authenticator进行登记，则引导用户执行登记流程。（如指纹录入）
    1. 如果登记失败 —— 返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
    2. 如果用户明确的取消了该操作 —— 返回UAF_CMD_STATUS_USER_CANCELLED
  4. 确认支持Command.TAG_ATTESTATION_TYPE。如果不支持该type —— 返回UAF_CMD_STATUS_ATTESTATION_NOT_SUPPORTED

  5. 生成一个新的密钥对（UAuth.pub/UAuth.priv）
  6. 创建RawKeyHandle
    1. 添加UAuth.priv
    2. 添加Command.KHAccessToken
    3. 如果是first-factor authenticator，添加Command.Username
  7. 用Wrap.sym密钥打包RawKeyHandle
  8. 创建TAG_UAFV1_KRD结构
    1. 如果是second-factor roaming authenticator – 把key handle作为TAG_KEYID的值。否则生成一个随机KeyID作为TAG_KEYID的值。
    2. 拷贝其它所有要求的数据域（参考 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION）
  9. 根据提供的Command.AttestationType认证TAG_UAFV1_KRD。
  10. 创建TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION
    1. 创建 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION
      1. 拷贝其它所有要求的数据域（参考 TAG_UAFV1_REG_ASSERTION）
      2. 如果这是first-factor authenticator —— 内部存储KeyID和key handle
      3. 如果是second-factor roaming authenticator —— 通过TAG_KEYHANDLE返回key handle
    2. 将整个TAG_UAFV1_REG_ASSERTION的TLV结构当作TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION的值
  11. 返回TAG_UAFV1_REGISTER_CMD_RESPONSE
    1. 设置状态为UAF_CMD_STATUS_OK
    2. 添加TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION
    3. 如果需要外部存储key handle，添加TAG_KEY_HANDLE

规范
authenticator不可以在验证用户（或登记用户（用户第一次使用authenticator））前处理Register command。
authenticator必须在每次调用Register command时都必须生成唯一的UAuth密钥对。
authenticator应该存储key handle在内部安全存储中，或加密传送给ASM。
对于silent authenticators，key handle不可以存储在FIDO Server，否则会使用户可能被跟踪但又没有为用户提供从本地设备上清除key handle的能力。
如果KeyID不是key handle（如second-factor roaming authenticator）——则其必须是一个唯一的无规律的byte数组且最大长度为32。其必须是同样AAID的设备中唯一的。

NOTE
如果KeyID是随机生成的（而不是根据key handle计算出来的（比如hash））——则其应该存储KeyID到RawKeyHandle里面，使得authenticator在处理Sign command的时候可以根据RawKeyHandle获取到keyID。
如果authenticator不支持SignCount或RegCounter，则必须在TAG_UAFV1_KRD中设置它们为0。authenticator恢复出厂设置时，RegCount和SignCount必须设置为0。

6.2.3 Sign Command

这个command会生成UAF断言。断言稍后将会发送到之前进行注册的FIDO Server并被验证。

6.2.3.1 Command结构

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_SIGN_CMD
1.1 UINT16 Length Command长度
1.2 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INDEX
1.2.1 UINT16 Length AuthenticatorIndex长度（必须为0x0001）
1.2.2 UINT8 AuthenticatorIndex Authenticator Index
1.3 UINT16 Tag TAG_APPID（可选）
1.3.1 UINT16 Length AppID长度
1.3.2 UINT8[] AppID AppID(最多512字节)
1.4 UINT16 Tag TAG_FINAL_CHALLENGE
1.4.1 UINT16 Length Final Challenge长度
1.4.2 UINT8[] FinalChallenge 由ASM提供的Final Challenge（字节码）（最多32字节）
1.5 UINT16 Tag TAG_TRANSACTION_CONTENT（可选）
1.5.1 UINT16 Length Length of Transaction Content
1.5.2 UINT8[] TransactionContent 由ASM提供的Transaction Content（字节码）
1.6 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE_ACCESS_TOKEN
1.6.1 UINT16 Length KHAccessToken长度
1.6.2 UINT8[] KHAccessToken 由ASM提供的KHAccessToken（最多32字节）
1.7 UINT16 Tag TAG_USERVERIFY_TOKEN（可选）
1.7.1 UINT16 Length User Verification Token长度
1.7.2 UINT8[] VerificationToken User Verification Token
1.8 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE（可选，可能多次出现）
1.8.1 UINT16 Length KeyHandle长度
1.8.2 UINT8[] KeyHandle key handle（字节码）

6.2.3.2 Command Response

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_SIGN_CMD_RESPONSE
1.1 UINT16 Length 整个Command Response的长度
1.2 UINT16 Tag TAG_STATUS_CODE
1.2.1 UINT16 Length Status Code长度
1.2.2 UINT16 Value authenticator返回的Status code
1.3（选择1） UINT16 Tag TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLE（可选，可能多次出现）
这个TLV tag可以用于表示多个（>=1）{Username, KeyHandle}组合。
如果这个tag出现，则TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION不可以出现
1.3.1 UINT16 Length structure长度
1.3.2 UINT16 Tag TAG_USERNAME
1.3.2.1 UINT16 Length Username长度
1.3.2.2 UINT8[] Username Username
1.3.3 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE
1.3.3.1 UINT16 Length KeyHandle长度
1.3.3.2 UINT8[] KeyHandle key handle（字节码）
1.3（选择2） UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION（可选）
如果这个tag出现，则TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLE不可以出现
1.3.1 UINT16 Length Assertion长度
1.3.2 UINT8[] Assertion Authentication assertion generated by the authenticator（查看TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION）。

6.2.3.3 Status Codes

  • UAF_CMD_STATUS_OK
  • UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  • UAF_CMD_STATUS_USER_NOT_ENROLLED
  • UAF_CMD_STATUS_USER_CANCELLED
  • UAF_CMD_STATUS_CANNOT_RENDER_TRANSACTION_CONTENT
  • UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN

6.2.3.4 Command描述

NOTE
First-factor authenticator应该将该命令实现分为两个阶段：
1. 第一阶段：验证KHAccessToken后，authenticator发现存在多个key handles。该阶段中，authenticator必须返回所有key handles的username+key handles组合给ASM。
2. 第二阶段：用户选择了一个username后，ASM再次调用Sign Command，此时command中只有一个key handle，authenticator根据此key handle返回UAF断言。

如果second-factor authenticator收到多与一个合法的key handle，则必须选择第一个，并忽略其他。

该命令实现分为两个阶段，可以保证一次command调用只会生成一个断言。

authenticator必须遵循以下步骤：

  1. 如果authenticator有交易确认展示界面可以展示AppID，则需要保证（ASM）提供了Command.TAG_APPID，并在用户确认的时候进行展示。使用TAG_APPID更新Command.KHAccessToken：
    • 把Command.KHAccessToken和Command.TAG_APPID混合，结果赋值给Command.KHAccessToken。举个混合例子（使用加密哈希）：
      • 例：Command.KHAccessToken=hash(Command.KHAccessToken | Command.TAG_APPID)

    NOTE

    这个方法允许我们避免在RawKeyHandle分开存储AppID。

  2. 如果用户已经在此authenticator登记过（如生物识别录入，PIN初始化等），则验证该用户。如果在之前的command中已经验证过，则保证Command.TAG_USERVERIFY_TOKEN合法。（译者注：可以做成：如果Command.TAG_USERVERIFY_TOKEN存在，则验证是否合法。如果不合法或者过期，则重新进行验证）
    1. 如果认证失败——返回UAF_COD_STATUS_ACCESS_DENIED
    2. 如果用户取消了操作——返回UAF_COMD_STATUS_USER_CANCELLED
  3. 如果用户还没在此authenticator登记过，则返回UAF_CMD_STATUS_USER_NOT_ENROLLED
  4. 使用Wrap.sym解包所有Command.TAG_KEYHANDLE提供的key handles。
    1. 如果是first-factor roaming authenticator：
      1. 如果提供了Command.TAG_KEYHANDLE，则该列表位KeyIDs。使用这些KeyIDs去找到内部存储中的key handles。
      2. 如果没有提供Command.TAG_KEYHANDLE，解包内部存储的所有key handles
        >译者注：
        >虽然文档其他地方只是说存储在authenticator外部的key handles都要加密，但这个步骤中表明内部存储的key handles也要用Wrap.sym加密
  5. 根据Command.KHAcessToken过滤RawKeyHandles（RawKeyHandle.KHAccessToken == Command.KHAccessToken）
  6. 如果过滤后RawKeyHandles数量为0，则返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  7. 如果过滤后RawKeyHandles数量 > 1
    1. 如果是second-factor authenticator，则选择第一个RawKeyHandle然后调到步骤8。
    2. 拷贝所有{Command.KeyHandle, RawKeyHandle.username}到TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLE tag。
      • 如果是first-factor roaming authenticator，则返回的TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLES必须按照key handle注册日期排序（最后注册的key handle必须排在最后）
        （译者注：1.2版本新增了提示如下）
        > NOTE
        > 如果发现多个拥有同样username的key handles，first-factor roaming authenticator应该只保留最近注册的，并删除其余key handles。这样可以避免authenticator持有无用的（旧的）私钥，这些私钥可能会在删除新生成的key handles时重新变成可用的。
    3. 拷贝TAG_USERNAME_AND_KEYHANDLE到TAG_UAFV1_SIGN_CMD_RESPONSE并返回
  8. 如果RawKeyHandles数量为1
    1. 创建TAG_UAFV1_SIGNED_DATA并设置TAG_UAFV1_SIGNED_DATA.AuthenticationMode = 0x01
    2. 如果TransactionContent非空
      • 如果这是一个slient authenticator，则返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
      • 如果这个authenticator不支持交易
      • 确认（在先前的GetInfo Command中TransactionConfirmationDisplay设置为0），则返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
      • 如果authenticator拥有内置的交易显示确认模块，则显示Command.TransactionContent和Command.TAG_APPID（可选）并等待用户确认：
        • 如果用户取消了交易，返回UAF_CMD)STATUS_USER_CANCELLED
        • 如果交易内容无法显示，则返回UAF_CMD_STATUS_CANNOT_RENDER_TRANSACTION_CONTENT
      • 计算TranscationContent的hash值
        • TAG_UAFV1_SIGNED_DATA.TAG_TRANSACTION_CONTENT_HASH = hash(Command.TransactionContent)
        • 设置TAG_UAFV1_SIGNED_DATA.AuthenticationMode = 0x02
    3. 创建TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION
      1. 填充TAG_UAFV1_SIGNED_DATA 剩余的数据域
        • SignCounter增加1并放入TAG_UAFV1_SIGNED_DATA
        • 复制所有强制要求的数据域（参考TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION
        • 如果 TAG_UAFV1_SIGNED_DATA.AuthenticationMode == 0x01 —— 设置TAG_UAFV1_SIGNED_DATA.TAG_TRANSACTION_CONTENT_HASH.Length = 0
        • 使用UAuth.priv签名TAG_UAFV1_SIGNED_DATA
    4. 把整个TAG_UAFV1_AUTH_ASSERTION作为TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION的值放入
    5. 拷贝TAG_AUTHENTICATOR_ASSERTION到TAG_UAFV1_SIGN_CMD_RESPONSE并返回结果

    规范
    Authenticator不可以不先验证用户而去处理Sign command
    Authenticator不可以不先验证用户而展示username
    Bound authenticators不可以不先验证KHAccessToken而先去处理Sign command
    UAuth.priv密钥在解析为明文的时候，必须留存在Authenticator的安全区域。UAuth.priv保护边界声明在[UAFAuthnrMetadata]的Metadata.keyProtection中。
    如果Authenticator的Metadata表示其支持“交易确认显示”（Transaction Confirmation display）——则其必须显示提供的交易信息并在TAG_UAFV1_SIGNED_DATA加入交易信息的哈希值
    Silent Authenticators不可以工作在first-factor模式，以遵循[FIDOSecRef]中的假设
    如果Authenticator不支持SignCounter，则在TAG_UAFV1_SIGNED_DAT中必须设置SignCounter为0。当Authenticator恢复出厂设置时SignCounter必须设置为0，以遵循[FIDOSecRef]中的假设

    一些Authenticators可能支持“交易确认显示”功能，但不是在Authenticator内，而是在ASM的边界中。典型例子是基于软件的“交易确认显示”。当处理提供了交易的Sign command的时候，这些Authenticators应该假设他们的确有一个内置的“交易确认显示”，并讲交易信息的哈希值包括在最后的断言中，但并不显示东西给用户。不仅如此，这些Authenticator的Metadata文件必须明确显示交易确认显示”的类型。典型例子是“交易确认显示”的flag为TRANSACTION_CONFIRMATION_DISPLAY_ANY或TRANSACTION_CONFIRMATION_DISPLAY_PRIVILEGED_SOFTWARE。查看[UAFRegistry]了解“交易确认显示”的flag类型。

6.2.4 Deregister Command

该command删除Authenticator上已注册的UAF凭据。

6.2.4.1 Command Structure

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_DEREGISTER_CMD
1.1 UINT16 Length 整个Command的长度
1.2 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INDEX
1.2.1 UINT16 Length AuthenticatorIndex长度（必须为0x0001)
1.2.2 UINT8 AuthenticatorIndex Authenticator Index
1.3 UINT16 Tag TAG_APPID（可选）
1.3.1 UINT16 Length AppID长度
1.3.2 UINT8[] AppID AppID（最大512字节）
1.4 UINT16 Tag TAG_KEYID
1.4.1 UINT16 Length KeyID长度
1.4.2 UINT8[] KeyID ASM提供的KeyID（字节码）
1.5 UINT16 Tag TAG_KEYHANDLE_ACCESS_TOKEN
1.5.1 UINT16 Length KeyHandle Access Token长度
1.5.2 UINT8[] KHAccessToken ASM提供的KeyHandle Access Token（字节码）（最大32字节）

6.2.4.2 Command Response

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_DEREGISTER_CMD_RESPONSE
1.1 UINT16 Length 整个Command Response的长度
1.2 UINT16 Tag TAG_STATUS_CODE
1.2.1 UINT16 Length Status Code长度
1.2.2 UINT16 StatusCode Authenticator返回的StatusCode

6.2.4.3 Status Codes

  • UAF_CMD_STATUS_OK
  • UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  • UAF_CMD_STATUS_CMD_NOT_SUPPORTED
  • UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN

6.2.4.4 Command描述

Authenticator必须遵循以下步骤：

  1. 如果authenticator有交易确认展示界面可以展示AppID，则需要保证（ASM）提供了Command.TAG_APPID，并在用户确认的时候进行展示。使用TAG_APPID更新Command.KHAccessToken：
    • 把Command.KHAccessToken和Command.TAG_APPID混合，结果赋值给Command.KHAccessToken。举个混合例子（使用加密哈希）：
      • 例：Command.KHAccessToken=hash(Command.KHAccessToken | Command.TAG_APPID)

    NOTE

    这个方法允许我们避免在RawKeyHandle分开存储AppID。

  2. 如果该authenticator没有自行存储key handles，则返回UAF_CMD_STATUS_CMD_NOT_SUPPORTED
  3. 寻找匹配Command.KeyID的KeyHandle
  4. 使用Wrap.sym解包KeyHandle
  5. 保证RawKeyHandle.KHAccessToken == Command.KHAccessToken
    * 如果不相等则抛出UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED
  6. 删除该KeyHandle
  7. 返回UAF_CMD_STATUS_OK

（译者注：1.2新增了没提供KEYID的情况：
* 如果TAG_KEYID长度为0，则
* 如果提供了TAG_APPID，则
* 对于每个匹配TAG_APPID的KeyHandle：
1. 如果RawKeyHandle.KHAccessToken == Command.KHAccessToken，则删除该KeyHandle，否则标记发生了错误（译者注：意思是还是要先删掉所有可以删的KeyHandle）
* 如果触发了错误，则返回UAF_CMD_STATUS_ACCESS_DENIED

）

规范
Bound authenticators不可以不验证KHAccessToken而先处理Deregister command。

6.2.5 OpenSettings Command

该command告诉Authenticator开启其内置的UI设置界面（如修改密码，记录新指纹等）。

如果不支持该功能，Authenticator必须返回UAF_CMD_STATUS_CMD_NOT_SUPPOERTED。

6.2.5.1 Command Structure

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_OPEN_SETTINGS_CMD
1.1 UINT16 Length 整个Command的长度
1.2 UINT16 Tag TAG_AUTHENTICATOR_INDEX
1.2.1 UINT16 Length AuthenticatorIndex长度（必须为0x0001)
1.2.2 UINT8 AuthenticatorIndex Authenticator Index

6.2.5.2 Command Response

序号 TLV结构 描述
1 UINT16 Tag TAG_UAFV1_OPEN_SETTINGS_CMD_RESPONSE
1.1 UINT16 Length 整个Command Response的长度
1.2 UINT16 Tag TAG_STATUS_CODE
1.2.1 UINT16 Length Status CSignCounterode长度
1.2.2 UINT16 StatusCode Authenticator返回的StatusCode

6.2.5.3 Status Codes

  • UAF_CMD_STATUS_OK
  • UAF_CMD_STATUS_CMD_NOT_SUPPORTED
  • UAF_CMD_STATUS_ERR_UNKNOWN

7. KeyIDs与key handles

该章节不是规范。

该文档根据其在处理command时的特性和行为差异一共定义了4种Authenticator。其中一个主要的差别是它们存储和处理key handles的差异。该章节试图描述所有Authenticator在处理相关command的时候的行为。

7.1 first-factor Bound Authenticator

Register Command：

Authenticator不存储key handles。KeyHandles由ASM存储并提供。

KeyID为随机生成的32位随机数（或简单的就做成KeyHandle的hash值）

Sign Command：

当用户seesion不存在的时候（没有cookies，是一个刚清理的机器）。Server不会返回KeyID（因为Server不知道返回哪个KeyID）。这种情况下，ASM选择所有的key handles然后发给Authenticator。

在按步骤进行authentication的时候（此时有用户session），Server会提供相应的KeyID。ASM选择KeyID对应的key handles然后发给Authenticator。

Deregister Command：

因为Authenticator不存储任何key handles，所以Authenticator没什么需要删除的。

ASM找到KeyID对应的KeyHandle然后删除。

7.2 2ndF Bound Authenticator

Register Command：

Authenticator不存储key handles。KeyHandles由ASM存储并提供。

KeyID为随机生成的32位随机数（或简单的就做成KeyHandle的hash值）

Sign Command：

没有KeyID的时候Authenticator无法操作，即Authenticator无法在无用户seesion的环境中操作（没有cookies，是一个刚清理的机器）。

在按步骤进行authentication的时候（此时有用户session），Server会提供相应的KeyID。ASM选择KeyID对应的key handles然后发给Authenticator。

Deregister Command：

因为Authenticator不存储任何key handles，所以Authenticator没什么需要删除的。

ASM找到KeyID对应的KeyHandle然后删除。

7.3 first-factor Roaming Authenticator

Register Command：

Authenticator存储key handles到自己的内部存储空间。ASM不会发给Authenticator。

KeyID为随机生成的32位随机数（或简单的就做成KeyHandle的hash值）

Sign Command：

当用户seesion不存在的时候（没有cookies，是一个刚清理的机器）。Server不会返回KeyID（因为Server不知道返回哪个KeyID）。这种情况下，Authenticator选择匹配该AppID的所有key handles

在按步骤进行authentication的时候（此时有用户session），Server会提供相应的KeyID。Authenticator选择KeyID对应的key handles然后发给Authenticator。

Deregister Command：

Authenticator找到KeyID对应的KeyHandle然后删除。

7.4 2ndF Roaming Authenticator

Register Command：

Authenticator和ASM都不存储key handles。KeyHandles（将取代KeyID）将发送给Server，由Server存储到用户记录中。从Server的角度来说，KeyHandles被当作KeyID。实际上KeyID就是KeyHandles。

Sign Command：

没有KeyID的时候Authenticator无法操作，即Authenticator无法在无用户seesion的环境中操作（没有cookies，是一个刚清理的机器）。

在按步骤进行authentication的时候（此时有用户session），Server会提供相应的KeyID（实际上是KeyHandle）。Authenticator找到正确的key handles然后使用它（？？直接提供了还需要找吗？）

Deregister Command：

因为Authenticator和ASM不存储任何key handles，所以client端没什么需要删除的。

8. Command的访问控制

该章节是规范。

FIDO Authenticators可能会实现不同的机制去管理command访问控制。

下面的表格总结了各个command访问控制要求。

所有的UAF Authenticators必须满足下面的访问控制要求。

Authenticator厂商可能会提供额外的安全机制。

下面表格用到的词汇：
NoAuth – 不需要访问控制
UserVerify – 明确的用户验证
KHAccessToken – 调用者必须持有KHAccessToken
KeyHandleList – 调用者必须持有KeyHandleList
KeyID – 调用者必须持有KeyID

Command First-factor Bound Authenticator 2ndF Bound Authenticator First-factor Roaming Authenticator 2ndF Roaming Authenticator
GetInfo NoAuth NoAuth NoAuth NoAuth
OpenSettings NoAuth NoAuth NoAuth NoAuth
Register UserVerify UserVerify UserVerify UserVerify
Sign UserVerify KHAccessToken KeyHandleList UserVerify KHAccessToken KeyHandleList UserVerify KHAccessToken UserVerify KHAccessToken KeyHandleList
Deregister KHAccessToken KeyID KHAccessToken KeyID KHAccessToken KeyID KHAccessToken KeyID

表格 1:Command访问控制

9. 与其它标准的关系

*该章节不是规范。＊

与UAF authenticator有关的当前存在的标准说明文档有[TPM]，[TEE]和[SecureElement]。

实施这些标准的硬件模块可以通过它们的扩展机制来纳入UAF功能，如通过加载安全应用（trustlets，applets等）。不支持这样的扩展机制模块无法在UAF框架内得到充分的利用。

9.1 TEE

为了让TEE支持UAF，可设计一个的特殊Trustlet（在TEE内部运行的可信赖应用），实现本文档中指定的UAF Authenticator功能，并实现一些用户认证技术（生物特征识别，密码或其它东西）

需要额外创建一个知道如何调用Trustlet的ASM。

9.2 Secure Elements

为了让SE支持UAF，可设计一个的特殊Applets（在SE内部运行的可信赖应用），实现本文档中指定的UAF Authenticator功能，并实现一些用户认证技术（生物特征识别，密码或其它东西）

需要额外创建一个知道如何调用Applets的ASM。

9.3 TPM

TPM通常内置有认证模块支持，但支持的TPM认证模块和UAF基本认证模块不兼容。UAF的未来改进计划可能会包括兼容认证。

TPM通畅还有一个内置的PIN认证功能，这个功能可以被UAF利用。为了让这个TPM模块支持UAF，厂商需要写一个如下的ASM：
* 通过调用TPM API转换UAF数据为TPM数据
* 使用TPM API创建断言（TLV）
* 向FIDO UAF Client报告自己是一个合法的UAF authenticator

为TPM设计的一个特殊的断言方案也必须是被FIDO联盟创建和发布的(see [UAFAuthnrMetadata]）。当FIDO Server接收到这个断言方案的断言，则将这个数据当作是TPM生成的数据并解析和验证。

9.4 不可靠的传输

本文档描述的命令结构是基于可靠传输的假设上的，并且不支持应用层检测或修正例如乱序，重复，丢失和信息被修改这些问题。如果ASM和Authenticator之间的传输层不可靠，则可能需要一个UAF规范之外的机制来发现和修正传输错误。

A. 安全指南

本章节不是规范。

分类 建议
AppIDs and KeyIDs 在进行用户验证前，authenticator不可以以原文的形式返回注册过的AppIDs和KeyIDs（译者注：先验证再解密）。
如果入侵者成功物理访问到了roaming authenticator，它不应该轻易的获取到AppIDs和KeyIDs。
Attestation Private Key Authenticators必须把认证私钥当做非常敏感的数据来保护自己的认证私钥。authenticator整体的安全性基于该密钥的保护水平。

强烈建议在一个防篡改硬件模块中存储和操作该私钥，如[SecureElement]。

registration断言方案认为，authenticator拥有对使用认证私钥进行签名的独占控制权。

FIDO Authenticators必须保证认证私钥：

1. 只用于认证key生成（only used to attest authentication keys generated），并由authenticator使用FIDO定义的数据格式KeyRegistrationData来保护该私钥。
2. 永远不能被authenticator的安全边界之外访问。

认证操作必须在某种程度上实现两个不同的依赖方不能连接registrations操作，authentications操作或其他交易操作（参考[UAFProtocol]）。
Certifications 厂商的authenticators尽可能的通过通用的安全标准认证，例如[FIPS140-2]，[CommonCriteria]或类似的安全标准。通过这样的认证可以让authenticator更好的实现UAF协议。
Cryptographic (Crypto) Kernel 加密核心是authenticator的一个实现了UAF需要的加密功能的模块（如密钥生成，签名，打包解包密钥等），并具有对UAuth.priv，认证私钥，Wrap.sym的访问权限。

为了安全，该模块最好和UAuth.priv，Att.priv和Wrap.sym拥有相同的安全边界。如果安全边界不同，则实现必须保证它们在同一个模块中时有同样的安全等级。

强烈建议在一个防篡改硬件模块中存储和操作该私钥，如[TEE]。

在模块有物理入侵和侧信道攻击威胁的情况下，强烈建议使用防篡改硬件模块。

基于软件的authenticators必须确保使用现代代码保护技术和混淆技术来保护该模块，和白盒加密技术保护相关密钥。

Authenticators需要使用高质量的随机源来保证好的随机数生成器，来进行：

1. 生成认证密钥
2. 生成签名
3. 计算authenticator生成的挑战码

authenticator的随机数生成器（RNG）应该是不能被禁用的或可预测的。

如果authenticator没有足够的随机性去生成健壮的随机数，它应该安全地失败。

查看表格下面的Randon numbers来获取更多信息。
KeyHandle 强烈建议使用经过认证的加密算法来使用Wrap.sym对key handles进行解包。像AES-GCM和AES-CCM算法是最合适该操作的算法。
Liveness Detection（活体检测） 用户验证函数应该包括活体检测[NSTCBiometrics]，比如一个可以保证样本提交者的是一个活人的技术。

在基于PIN匹配的情况下，则应该使用[TEESecureDisplay]实现，以保证恶意软件无法模拟PIN重试。
Matcher（译者注：如检测指纹是否匹配的组件） 根据定义，匹配器组件是authenticator中的一部分。这里不强制限制authenticator匹配器的实现，但实现者需要保证匹配器和authenticator的其他部分之间有合适的安全边界。

篡改匹配器模块可能会导致严重的安全后果。强烈建议该模块放置在authenticator的完整边界中，并能够检测篡改。

强烈建议在一个信任的运行环境中（如[TEE]）或在一个安全的器件中（如[SecureElement]）运行该模块。

拥有分离的matcher和加密核心模块的Authenticators应该实现一个机制，该机智允许加密核心安全地从匹配器模块中接收断言，并标明用户的本地认证状态。

基于软件的Authenticators（如果不在信任的运行环境中）必须保证使用现有技术的代码保护和混淆技术来保护该模块。

当Authenticator接收到不合法的UserVerificationToken的时候，应该把其视为攻击，并不再使用缓存的UserVerificationToken。

一个UserVerificationToken有效时间应不超过10秒。

Authenticators必须为他们的匹配器实现反攻击保护。

基于生物特征识别的authenticators必须保护收集到的生物特征数据（如指纹）和参照数据（模板），并保证生物特征数据永远不会离开authenticators的安全边界。

匹配器必须只接受已登记用户的认证参考数据，即authenticators不可以包含任何默认密码或默认生物识别参考数据。
Private Keys (UAuth.priv and Attestation Private Key) 本文档要求（a）attestation 密钥只用于attestation 用途（译者注：对称密钥，用于生成非对称密钥和KRD加解密，只有一个，即上面的Attestation Private Key），和（b）authentication 密钥只用于FIDO authentication用途（译者注：用来签名的密钥，可能有多个）。相关的待签名对象（如Key Registration Data和SignData）被设计成减少如下攻击的可能性：

1. 以某个指定的tag开头，并以此标记为FIDO对象
2. 包含一个authenticator生成的随机数。因此所有待签名对象都是基本上是唯一的。
拥有一个只允许很少不受控制的值（即不是由authenticator生成或修改的值）的结构。
Random Numbers FIDO Authenticator使用其随机数生成器去生成认证密钥对，客户端的挑战码，和（可能）创建ECDSA签名。弱的随机数会使FIDO Authenticator不足以应对对应的攻击。让FIDO Authenticator使用强随机数是非常重要的。

authenticators使用（伪）随机数应能成功的通过[Coron99]的随机测试，且应该遵循[SP800-90b]指南。

另外，当requests中有ServerChallenge时，authenticators可能会选择结合FIDO Server提供的熵（详情[UAFProtocol]）。

当要混合多个熵源时，应使用一个合适的混合函数，例如[RFC4086]。
RegCounter RegCounter为依赖方提供反欺诈信息。依赖方使用RegCounter可以检测authenticators是否被多次注册。

如果实现了RegGounter：应保证：

1. 因registration operation作而递增，且
2. 不可被除此之外的操作或修改（如API调用等）

一个注册计数器应该实现为全局计数器，即所有AppID的registrations使用同一个计数器。该全局计数器应该每次registration operation后增1。

NOTE：RegCounter值不应因Deregistration而降值。
SignCounter 当攻击者可以从注册过的authenticator中解包Uauth.priv时，该key可以独立于原authenticator使用。这被认为是该authenticator的克隆。

对Uauth私钥的好的保护措施是一个防止克隆authenticators的方法。在一些情况下该保护措施可能并不足够。

如果Authenticator有SignCounter，则FIDO Server会有额外的方法来检测克隆authenticators。

如果实现了SignCounter：确保

1. 任意的authentication和交易确认操作都会使其增值，且
2. 不可被除此之外的操作或修改（如API调用等）

签名计数器应被实现为专用于每个私钥，以确保用户的隐私。

每当UAuth.priv密钥对一个断言签名，SignCounter应该增1。

每当UAuth密钥删除时，SignCounter也应该同时删除。

如果authenticator无法管理太多的签名计数器，则所有私钥应该使用同一个全局的签名计数器。当任意一个UAuth.priv签名断言的时候，全局的SignCounter应该增加一个随机的正数。

（译者注：1.2版本新增提示：
NOTE：
SignCounter在registration response中为0可能由多种可能导致的。而如果authentication response的SignCounter值为0的表明该authenticator不支持SignCounter这个概念。）
Transaction Confirmation Display 交易确认显示必须保证向用户展示交易内容，如不被其他显示元素覆盖且可以清楚辨认。详情[CLICKJACKING]了解威胁及其可选的反制措施的一些例子。

更多的参考可参见[TEESecureDisplay]。
UAuth.priv Authenticators必须把认证私钥当做非常敏感的数据来保护自己的认证私钥。authenticator整体的安全性基于该密钥的保护水平。

强烈建议在一个信任的运行环境中生成，存储和操作该私钥。

在模块有物理入侵和侧信道攻击威胁的情况下，强烈建议使用防篡改硬件模块。

FIDO Authenticators必须保证UAuth.priv密钥：

1. 专用于同一个依赖方的特定账户（依赖方以AppID标识）
2. 用好的随机数生成器以足够的熵生成。registration和authentication operations期间FIDO Server提供的挑战码应该混合进熵池（entropy pool）以获得额外的熵。
3. 永远不要直接暴露，如永远保留FIDO Authenticator的独占控制权
4. 只用于定义的认证模块，如：
    1. 认证已经生成过密钥的应用程序（以AppID标识），或
    2. 确认已经生成过密钥的应用程序（以AppID标识）的交易，或
    3. 只用于创建FIDO定义的数据格式，如KRD，SignData。
Username 用户名在除SIGN command以外的任何情况下不可以以明文方式返回。其他所有情况下用户名必须保存在KeyHandle中。
Verification Reference Data 认证参考数据，如指纹模板或PIN的参考值，属于authenticator的定义部分。但对authenticator的实现不做任何特定限制，但实现者需要保证有何事的安全边界将所有authenticator绑定到一起。。
Wrap.sym 如果authenticator有打包密钥（Wrap.sym），则authenticator必须把它当做非常敏感的数据来保护。authenticator整体的安全性基于该密钥的保护水平。

Wrap.sym密钥强度必须等于或高于存储在RawKeyHandle中的机密的强度。参照[SP800-57] 和 [SP800-38F]发布文档获得有关选择正确打包算法和正确实现的更多信息。

强烈建议在一个信任的运行环境中生成，存储和操作该私钥。

在模块有物理入侵和侧信道攻击威胁的情况下，强烈建议使用防篡改硬件模块。

如果authenticator使用Wrap.sym，则其必须保证调用者无法区别解包损坏的KeyHandle和解包有错误信息的数据（如其他源生成的非法KeyHandle）。

B. 图片列表

Fig. 1 UAF Authenticator Commands

Fig. 2 FIDO Authenticator Logical Sub-Components

C. 参考

C.1 规范参考

[Coron99]
J. Coron and D. Naccache An accurate evaluation of Maurer’s universal test. LNCS 1556, February 1999, URL: http://www.jscoron.fr/publications/universal.pdf
[FIDOGlossary]
R. Lindemann, D. Baghdasaryan, B. Hill, J. Hodges, FIDO Technical Glossary. FIDO Alliance Proposed Standard. URLs:
HTML: fido-glossary-v1.0-ps-20141208.html
PDF: fido-glossary-v1.0-ps-20141208.pdf
[ITU-X690-2008]
X.690: Information technology – ASN.1 encoding rules: Specification of Basic Encoding Rules (BER), Canonical Encoding Rules (CER) and Distinguished Encoding Rules (DER), (T-REC-X.690-200811). International Telecommunications Union, November 2008 URL: http://www.itu.int/rec/T-REC-X.690-200811-I/en
[SP800-90b]
Elaine Baker and John Kelsey, NIST Special Publication 800-90b: Recommendation for the Entropy Sources Used for Random Bit Generation. National Institute of Standards and Technology, August 2012, URL: http://csrc.nist.gov/publications/drafts/800-90/draft-sp800-90b.pdf
[UAFAuthnrMetadata]
B. Hill, D. Baghdasaryan, J. Kemp, FIDO UAF Authenticator Metadata Statements v1.0. FIDO Alliance Proposed Standard. URLs:
HTML: fido-uaf-authnr-metadata-v1.0-ps-20141208.html
PDF: fido-uaf-authnr-metadata-v1.0-ps-20141208.pdf
[UAFProtocol]
R. Lindemann, D. Baghdasaryan, E. Tiffany, D. Balfanz, B. Hill, J. Hodges, FIDO UAF Protocol Specification v1.0. FIDO Alliance Proposed Standard. URLs:
HTML: fido-uaf-protocol-v1.0-ps-20141208.html
PDF: fido-uaf-protocol-v1.0-ps-20141208.pdf
[UAFRegistry]
R. Lindemann, D. Baghdasaryan, B. Hill, FIDO UAF Registry of Predefined Values. FIDO Alliance Proposed Standard. URLs:
HTML: fido-uaf-reg-v1.0-ps-20141208.html
PDF: fido-uaf-reg-v1.0-ps-20141208.pdf

C.2 非规范参考

[CLICKJACKING]
D. Lin-Shung Huang, C. Jackson, A. Moshchuk, H. Wang, S. Schlechter Clickjacking: Attacks and Defenses. USENIX, July 2012, URL: https://www.usenix.org/system/files/conference/usenixsecurity12/sec12-final39.pdf
[CommonCriteria]
CommonCriteria Publications. CCRA Members, Work in progress, accessed March 2014. URL: http://www.commoncriteriaportal.org/cc/
[FIDOSecRef]
R. Lindemann, D. Baghdasaryan, B. Hill, FIDO Security Reference. FIDO Alliance Proposed Standard. URLs:
HTML: fido-security-ref-v1.0-ps-20141208.html
PDF: fido-security-ref-v1.0-ps-20141208.pdf
[FIPS140-2]
FIPS PUB 140-2: Security Requirements for Cryptographic Modules. National Institute of Standards and Technology, May 2001, URL: http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips140-2/fips1402.pdf
[NSTCBiometrics]
NSTC Subcommittee on Biometrics, Biometrics Glossary. National Science and Technology Council. 14 September 2006, URL: http://biometrics.gov/Documents/Glossary.pdf
[RFC2119]
S. Bradner. Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels. March 1997. Best Current Practice. URL: https://tools.ietf.org/html/rfc2119
[RFC4086]
D. Eastlake 3rd, J. Schiller, S. Crocker Randomness Requirements for Security (RFC 4086), IETF, June 2005, URL: http://www.ietf.org/rfc/rfc4086.txt
[SP800-38F]
M. Dworkin, NIST Special Publication 800-38F: Recommendation for Block Cipher Modes of Operation: Methods for Key Wrapping. National Institute of Standards and Technology, December 2012, URL: http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.800-38F.pdf
[SP800-57]
Recommendation for Key Management – Part 1: General (Revision 3). SP800-57. July 2012. U.S. Department of Commerce/National Institute of Standards and Technology. URL: http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-57/sp800-57_part1_rev3_general.pdf
[SecureElement]
GlobalPlatform Card Specifications GlobalPlatform. Accessed March 2014. URL: https://www.globalplatform.org/specifications.asp
[TEE]
GlobalPlatform Trusted Execution Environment Specifications GlobalPlatform. Accessed March 2014. URL: https://www.globalplatform.org/specifications.asp
[TEESecureDisplay]
GlobalPlatform Trusted User Interface API Specifications GlobalPlatform. Accessed March 2014. URL: https://www.globalplatform.org/specifications.asp
[TPM]
TPM Main Specification Trusted Computing Group. Accessed March 2014. URL: http://www.trustedcomputinggroup.org/resources/tpm_main_specification

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FIDO UAF Client端工作流程介绍

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本文将介绍FIDO UAF的运作流程。

根据FIDO UAF文档介绍，FIDO UAF在移动设备上的实现将分为三层：Client，ASM，Authenticator。

当用户在App上进行操作时，App会先向Server发出请求，然后将Server返回的数据转发给Client。最后再将Client返回的结果转发给Server。Server最后回复操作结果。具体如下：

首先，App向FIDO Server发送GetUAFRequest，Server会返回ReturnUAFRequest，里面包含了与Client交互的数据。然后，App调用UAF Client并传入Server的数据执行注册，签名，注销灯操作。UAF Client收到请求后，选择合适的ASM下发，ASM选择合适的UAF Authenticator下发。而UAF Authenticator可能内部拥有多个内部Authenticator（通过authenticatorIndex区分），UAF Authenticator也会选择对应的内部Authenticator来处理这条指令。指令处理完毕后将原路返回。App收到UAF Client的回复后向FIDO Server发送SendUAFResponse，并收到FIDO Server的ServerResponse，里面包含了操作的结果。

对于Android：

多个UAF Client可能同时存在，通过指定Intent寻找（UAF Client以Activity或Service的形式提供服务，这是官方给出的2种方案）。最终App只会选择一个UAF Client进行通讯。可以使用PackageName来辨别UAF Client。
多个ASM可能同时存在，通过指定Intent寻找（同上）。
ASM应该了解（或者说能找到）自己管理的Authenticator。对于ASM如何发现Authenticator，官方没有提供具体方案，你可以选择用代码耦合；或使用socket连接方式，但需考虑身份检测，数据校验，和AuthenticatorIndex分配等问题。如果是使用外部硬件作为UAF Authenticator，则需要编写对应的设备驱动。

多个UAF Authenticator可能同时存在，官方没有给发现方案（Authenticator连接方式有多种，BT，NETWORK，WIFI等，通过FIDORegistry.ATTACHMENT_HINT_*指定）。官方允许Authenticator和ASM之间用代码紧耦合（不实现Authenticator文档中的指令规范），但如果你要和其它厂商的Authenticator或ASM接入的话，就必须实现文档规范。
Authenticator可能存在很多个Internal Authenticator，比如指纹，脸部识别，安全硬件等验证模块。ASM通过authenticatorIndex和指定内部Authenticator交互。内部Authenticator之间可能有一定联系，比如iPhone指纹识别出错次数过多，就只能用Pin解锁这样的关系。目前没有实现这个机制，文档中也只是提及，没有具体的规范指引。

UAF Authenticator可分为4类，first-bound Authenticator， second-bound Authenticator，first-bound Authenticator，second-broaming Authenticator，。first和second区别在于是否有用户名这个概念。 bound和roaming区别在于是否可以用在多个设备中。它们的组合会影响key handle的存储位置。具体请看：FIDO UAF中4种Authenticators的区别

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FIDO UAF系列文章

2条评论

接下来会陆续写一些FIDO UAF协议的文章，包括文档翻译和知识梳理。现在FIDO UAF有关的文章还比较少，做这件事应该比较有意义。文档以1.0为准。

实现平台默认为Android平台。具体和Web平台和iOS平台的差异在于：各层之间的通讯方式，以及设备调用的方法不同。对协议信息的处理流程是一致的。

我的文章也会发布在Github上。如果大家需要讨论或修正文章中的错误，欢迎在Github上交流。Github的文章会更新一些。
Github地址：https://github.com/SickWorm/FIDO-UAF-Chinese-Document

以下是目录：

解析文章

FIDO UAF Client端工作流程介绍
FIDO UAF中4种Authenticators的区别
FIDO UAF各文档主要内容介绍
Android中Activity/Service获取调用者的信息（FIDO UAF Client获取调用者的信息）

文档翻译

FIDO UAF Authenticator Commands v1.0

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一次活见鬼的调试经历

2条评论

本篇文章没有什么干货，仅是我的一次调试经历。

昨天在调试FIDO项目，运行时发现某个变量的值和我设置的不对。调试进去，几番折腾，吓呆了我：

img1
img2

仅仅经过一个赋值，就把赋值和被赋值的变量都改变了？我的所有知识都无法解释这个问题。

没办法，现实摆在眼前。只能通过一系列的实验排除问题。

  1. 我怀疑是外部变量的问题。于是我传入常量，问题依然存在。

  2. 我在赋值前进行clone()，入参不再改变。根据1和2，我觉得应该是该对象的变量出的问题。

  3. 我不再进行入参的赋值，而是在构造器直接赋值this.attestationType = new short[1]; this.attestationType[0] = 1;。结果：第一句赋值成功，第二句没有效果。

  4. 我不再在构造函数中赋值，而是另开一个方法单独赋值。问题依然存在。
    img3

  5. 我开始怀疑是不是注解的问题。@TagMember是一个RUNTIME注解，功能类似GSON，用于进行对象和特定数据格式（TLV）之间的转换。我把注解注释掉，问题不再复现！
    img4

  6. 我怀疑是注解里面的变量有问题。于是我把supportedExtensionIDs的注解复制到attestationType上。问题依然不再复现。

  7. 这就奇怪了，为什么注解里的值会影响变量本身呢？这和注解的原理和功能并不一致。为了防止“改动完又改回去，突然就可以了”这样的怪圈，我回归了一下原代码，问题重新出现。
    img5

  8. 接下来更奇怪的事情出现了。我把supportedExtensionIDs的值从null改回到{"1", "2"}，问题不再出现！这个问题我在步骤1就已经测试过了，这是真的出现了“改动完又改回去，突然就可以了”的致命事件。。我被打懵了。。
    img6

  9. 我再改回null，问题又回来了。
    img7

  10. 我试着精简我的问题模型。我把其他变量都删掉了，只留下attestationType。问题依然存在。

  11. 继续关注刚刚注释注解的线索。我的其他变量都有注解，却偏偏只有这个变量出现了问题。由于步骤7的现象，我把attestationType和supportedExtensionIDs的位置交换，并把注解的值也交换了。问题依然存在。

  12. 我把attestationType的类型修改为byte[]和int[]。赋值问题不再出现！于是我现在得到的结论是：被注解的short[]类型会出现赋值问题。

  13. 为什么偏偏是short[]类型呢？我想的有点偏，我认为是注解的short tag()这个方法导致的问题。但修改TagMember这个tag又会影响太多代码，于是我拷贝了@TagMember类，并定义为@TagMember2。将attestationType的注解改为@TagMember2，并改为int tag()。问题消失了。我自豪的猜想：难道我遇到了JAVA编译器的问题？

  14. 就都麻袋，还不能太早下结论。我把@TagMember2改回short tag()。现在两个注解除了类名都一样了。运行，没有赋值问题。意思就是：和short tag()没有关系。

  15. 一样的注解，但是却不一样的结果？只有@TagMember才会出现问题，@TagMember2没有问题，但他们明明是一样的。@TagMember到底有什么特别之处呢？

  16. 哦，我想起来了。我在父类里面会对其进行反射调用，取值构造新数据结构（步骤4有提到）。而这个方法会通过toString()执行。

  17. caocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocaocao！！！！！！！！！！！一下子都想通了。

  18. 验证一下，我把父类的继承去掉，让该类继承Object。赋值问题消失。

  19. 我检查了一下toString()中我对short[]类型的处理，发现我在赋值的时候仅做了浅拷贝（也就是直接赋值），然后做了修改值的操作。而在debug过程中每一个单步调试IDE都会调用对象的toString()方法，而toString()方法会修改short[]类型的变量，所以出现了一开始的赋值问题。

  20. 关于步骤7里面的线索（supportedExtensionIDs会影响attestationType的赋值成功）：是因为我的toString()方法里没有对String[]类型的处理分支。而在null的时候，我的处理会忽略这个变量，则流程继续走下去，把short[]的处理分支执行了。而在非null的时候，因为toString()无法处理，会直接报错，则没有走到处理short[]的分支。所以supportedExtensionIDs在非null的时候，attestationType的赋值不受影响。

  21. 关于步骤7和步骤1的同样环境不同结果的问题：最后我无法复现步骤1的情况，恐怕是调试期间我不小心改了哪里吧。。我认为不会是很值得研究的原因，解决了主要疑惑和次要疑惑，有时候该放手就放手吧。

  22. 我在整理文章的时候想通了步骤21的疑惑。是断点位置的问题。在后面的调试中，我把断点设在了构造函数末尾，则supportedExtensionIDs的值会影响到attestationType（因为在那个时候IDE才开始调用toString()）。而如果是一步一步调试，则supportedExtensionIDs被赋值前attestationType已经被修改了。

  23. 步骤6的问题，是因为我刚好把步骤22所说的断电给移动了，导致了这个现象，其实和值并没有关系。

所以整个“活见鬼”的原因是这样的：

  1. 该类的父类重写了toString，toString里面会反射调用各个成员的值，组成一个新的数据格式。
  2. toString()中我对short[]类型的处理有问题，我没考虑浅拷贝的问题，在里面做一个修改值的行为，把原变量修改了。导致变量本身的值出现的变化。
  3. 在debug的每一次都会调用该变量的toString()，所以值在点击下一步的时候，就会被改变。
  4. 该问题一开始暴露在运行时，是因为运行时后面代码也有调toString()，所以造成了假象。如果我只是用打印的方法查询该变量值而不是debug，在运行时的构造函数中该值不会被改变。
  5. 所以表面看起来只是单步调试了一个赋值语句，而值就被变化了。深层结果是调试器调用了toString()导致的修改值行为。

本次经历给我的经验是：

  1. 对数组的赋值和操作，尤其是在构造函数时，应当进行拷贝而不是直接引用（数组直接clone()就可以了）。之前没因为浅拷贝遇到问题，所以一直没有在意。
  2. 一些莫名其妙的表象其实背后可能是清晰可推理的故障多米诺。我们要做的是，先找出复现和修复规律，然后慢慢精简问题模型，再通过控制变量法找到问题所在。而不是困与一时无法解释花哨表象，无法前进。其实想通之后，原来乱七八糟的bug现象都可以解释了。
  3. debug阶段可能会因为toString()方法影响真实运行时结果。

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