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RSA-4096 非对称加密
RSA-OAEP / SHA-256 · 等效 140+ bit 安全强度
每个 app_id 在创建时独立生成 RSA-4096 密钥对,私钥仅落地于服务端 data/keys/ 目录并强制 0600 权限,公钥通过 /api/public_key 由客户端预置 / 拉取后做 SHA-256 指纹校验,杜绝任何中间人替换公钥的可能。
- 密钥强度:RSA-4096,超越 NIST SP 800-131A 2030+ 与 PCI-DSS v4 长期使用基线,等效 AES-140+ 安全位。
- 填充模式:RSA-OAEP with SHA-256 + MGF1,杜绝 PKCS#1 v1.5 历史漏洞与 Bleichenbacher 攻击。
- 公钥验真:客户端首次拉取后落盘并比对 SHA-256 指纹;任何指纹变化将拒绝继续通信。
- 多软件隔离:不同 app_id 的密钥彼此独立,后台「一键轮换」可在不影响其他软件的情况下单独换密钥。
RSA-4096
RSA-OAEP
SHA-256
NIST SP 800-131A
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双层级联 AEAD 加密
AES-256-GCM × ChaCha20-Poly1305
协议 v3 信封不再使用单一 AES-CBC + HMAC 的"加密然后认证"组合,而是将业务报文先经 ChaCha20-Poly1305 加密,再以独立子密钥进行 AES-256-GCM 第二层加密。任一算法在未来出现弱化,另一层仍提供完整保密性与完整性。
- 双 AEAD:AES-256-GCM 与 ChaCha20-Poly1305 双独立子密钥,硬件加速器与软实现路径都达到 256 位强度。
- 一次性 Nonce:每个请求 12 字节随机 nonce + 序列号绑定,后端维护 nonce 缓存防止重放。
- AAD 双向绑定:内层 AAD 绑定业务字段哈希,外层 AAD 绑定信封元数据,攻击者无法跨字段移植。
- 密钥轮换:每 6 小时自动派生新一轮 nonce / 计数器;管理员可在后台触发即时轮换。
AES-256-GCM
ChaCha20-Poly1305
RFC 8439
AEAD
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HKDF 6 路独立子密钥
HKDF-SHA256 · 单根密钥派生 6 个角色
单根密钥被认为是单点失陷源。我们采用 HKDF-SHA256 (RFC 5869) 从主密钥派生 6 把用途隔离的子密钥:外层加密、外层 MAC、内层加密、内层 MAC、收据签名、绑定指纹哈希。任意一把子密钥被破解,攻击面被压缩到该角色单一职责。
- 角色隔离:外层 / 内层 / 业务字段 / 响应回执 / 指纹绑定使用相互独立的子密钥,互不复用。
- info 上下文:派生 info 包含 app_id、key_version、purpose 三段,杜绝跨软件、跨版本串扰。
- 抗量子余量:SHA-256 在 Grover 模型下仍提供 128 位安全余量,符合 FIPS 140-3 推荐。
- 可审计:所有派生 info 记录在 verify_logs,便于历史报文一致性回溯。
HKDF
RFC 5869
SHA-256
Key Separation
🛡
设备指纹 + 一次性封包
SHA-256 多维指纹 · packet_id 反重放
每次验证请求由客户端拼装多维指纹(CPU / 主板 / 网卡 MAC / 卷序列号 / OS 信息),SHA-256 哈希后与 device_id 双线绑定。报文头部携带 128 位 packet_id 与签名时间戳,服务端拒绝任意重放请求;指纹累计不匹配自动升级永久黑名单。
- 多维指纹:CPU + 主板 + 网卡 MAC + 卷序列号 + OS 元数据,最小可强制 5 段,灰度提升不破坏旧客户端。
- packet_id:128 位随机 + 签名时间戳,服务端 5 分钟滑窗反重放,超窗或重复立即拒绝。
- HMAC 三层:packet_id 绑定信封 + pbh 绑定业务字段 + receipt 绑定响应,掉包改单都会失败。
- 自动黑名单:指纹不匹配累计达阈值自动写入永久黑名单,可在后台查看决策证据。
SHA-256 指纹
packet_id
Anti-Replay
HMAC 三层
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合规与审计对齐
FIPS 140-3 · PCI-DSS v4 · NIST SP 800-131A
默认配置即合规友好。所有密码学原语均选自 FIPS 140-3 推荐清单与 NIST SP 800-131A 2030+ 长期使用列表,操作日志写入 verify_logs / admin_logs 双表,可对接 SIEM 做长期留存与异常告警。
- 算法清单:RSA-4096 / AES-256 / SHA-256 / HKDF / HMAC,全部位于 NIST 长期可用清单。
- 审计留痕:verify_logs 记录全量请求结果、风控判定与签名指纹;admin_logs 记录后台敏感动作。
- 数据驻留:支持 SQLite 单文件与 MySQL 私有部署,零第三方网络外发,便于过等保 / ISO 27001 审计。
- 密钥生命周期:密钥版本号递增、备份 / 轮换 / 一键重置全流程留痕,可对应密钥生命周期管控要求。
FIPS 140-3
PCI-DSS v4
NIST SP 800-131A
ISO 27001 友好
每次验证响应都会返回 receipt 字段:以服务端私钥签发 RSA-SHA256 + 子密钥 HMAC 双重签名,客户端可在离线环境独立校验,不需要二次回调服务端,也不依赖任何厂商背书。所有协议字段在 API 文档与示例代码中开源说明。
- 响应回执:RSA-SHA256 + HMAC 双重签名,客户端离线即可校验真伪。
- 多语言示例:提供 .NET / Python / Node.js 等参考客户端,可逐字段做协议对照。
- 开源协议层:协议字段、加解密流程、HKDF info 全部公开,第三方可独立实现兼容客户端。
- 本地解密:例外场景(如离线校验场景)可用预置公钥本地完成包内字段验证。
Receipt
RSA-SHA256
Offline Verify
Open Spec