T_ZSPH 01-2019 建筑及居住区数字化技术应用 智能门锁安全.docx
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1、目次1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.25智能门锁系统安全架构.36智能门锁终端安全.47智能钥匙安全.88云服务平台安全.99客户端安全.910通用安全.1011安全分级方法.13附录A(资料性附录)智能门锁典型应用.16建筑及居住区数字化技术应用智能门锁安全1范围本标准规定了智能门锁的系统安全架构、智能门锁终端安全、智能钥匙安全、云服务平台安全、客户端安全、通用安全、安全分级方法等。本标准适用于智能门锁设计、制造、管理以及应用系统的建设和运维。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件
2、,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则GB/T18336.1-2015信息技术安全技术信息技术安全评估准则第3部分:安全保障组件GB/T30146-2013公共安全业务连续性管理体系要求GB/T31168-2014信息安全技术云计算安全能力要求GB/T32907-2016信息安全技术SM4分组密码算法GB/T32915-2016信息安全技术二元序列随机性检测方法GB/T35273-2017信息安全技术个人信息安全规范CJ/T166-2014建设事业集成电路(IC)卡应用技术条件GM/Z0001-2013密码术语GM/T0008-
3、2012安全芯片密码检测准则JG/T394-2012建筑智能门锁通用技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1智能门锁smartlock采用信息技术控制的锁具及相关系统。3.2智能钥匙smartkey通过密钥认证、生物识别、图形或数字密码等数字化认证方式,实现与智能门锁终端进行安全交互认证完成开锁功能的媒体。3.3安全模块securitymodule1具有密码算法、安全功能的媒体。3.4密钥key控制密码算法运算的关键信息或参数。参考GM/Z0001-2013,2.633.5开锁记录unlockingrecord用户打开、关闭门锁的标识、时间、方式等信息的日志数据。3.6敏感数据s
4、ensitivedata一旦泄露、非法提供或滥用可能危害设备安全,极易导致人身伤害、财产损失的数据。注:包括用户密码、用户ID、卡片鉴权数据、关键代码、生物特征数据、设备根密钥等。参考GB/T35273-2017,3.23.7开锁凭据unlockingcredential用户用来打开门锁的凭证。3.8固件firmware在设备内部与设备运行、控制相关的所有可执行程序代码。4缩略语下列缩略语适用于本文件。APP应用(Application)BLE低功耗蓝牙(BluetoothLowEnergy)COS芯片操作系统(ChipOperateSystem)CPU中央处理单元(CentralProces
5、singUnit)DTLS数据包传输层安全性协议(DatagramTransportLayerSecurity)EEPROM带电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)IoT物联网(InternetofThings)LoRa长距离无线电(LongRange)LoRaWAN长距离广域网(LongRangeWideAreaNetwork)MCU微控制单元(MicroControllerUnit)NB-IoT窄带物联网(NarrowBandInternetofThings)NFC近场通信(NearFieldCommunica
6、tion)OOB带外传输(OutofBand)2PIN个人识别码(PersonalIdentificationNumber)RAM随机存取存储器(RandomAccessMemory)RCC限域通信(RangeControlledCommunication)ROM只读内存(Read-OnlyMemory)SE安全元件(SecureElement)TEE可信执行环境(TrustedExecutionEnvironment)UID唯一标识符(UniqueIdentifier)3DES三重数据加密算法(TripleDataEncryptionStandard)5智能门锁系统安全架构智能门锁系统架构应
7、包括智能门锁终端、智能钥匙、云服务平台、客户端及通信模块组成,见图1所示,典型应用参见附录A。并符合下列要求:a)智能门锁终端:当终端接收到授权设备或部件的指令时,对门执行锁定或者解锁操作;b)智能钥匙:承载智能锁开锁凭据(如密码、生物特征、UID等)的载体,可以是CPU卡、手机、智能穿戴设备等;c)云服务平台:应包括IoT平台和业务平台两部分,并符合下列要求:1)业务平台:实现对锁及用户的管理和控制,支持用户鉴权身份识别,提供统一人机交互界面的应用软件实现对锁控制、状态查询、报警处理等功能;2)IoT平台:为智能门锁提供连接管理、设备管理、数据安全防护等功能;3)云服务基础设施平台:提供计算
8、、存储、网络、安全等基础设施服务。d)客户端:方便用户通过手机直接操控智能门锁,如远程开门、远程查看、临时密钥授权等服务。e)通信模块:应包含智能门锁组件与组件之间的通信管理(如通过BLE、zigbee等实现的短距离通信),以及本地组件与远端云服务平台之间的通信管理(如通过3G/4G/5G、NB-IoT等实现的远距离通信)。图1智能门锁系统安全架构36智能门锁终端安全6.1硬件参考架构智能门锁终端应包含主控模块、语音模块、显示模块、读卡模块、按键模块、生物特征识别模块、通信模块、安全模块及电机等物理部件,也包含为电子模块提供软件能力的嵌入式系统,见图2所示。各模块应具有下列功能:a)主控模块:
9、实现智能门锁的用户界面、应用功能与逻辑控制等功能;b)安全模块:提供智能门锁的安全运算(如加解密运算、安全认证、数据校验、数据鉴权等)、敏感数据(如用户密码、用户ID、卡片鉴权数据、关键代码、生物特征数据、设备根密钥等)的安全存储和电机控制(根据第11章安全分级方法可选)等功能;c)按键模块:通过触控或者机械方式实现用户密码输入功能;d)生物特征识别模块:采集用户个体的生物特征信息,实现生物特征信息的比对功能;e)通信模块:通过BLE/zigbee/WAPI(Wi-Fi)/NB-IoT/LoRa/LoRaWAN/3G/4G/5G等远、近场通信技术,实现门锁设备的网络接入,与云端进行连接通信等功
10、能;f)电机:控制机械装置,实现开、关锁功能;g)显示模块:实现智能门锁信息显示功能;h)语音模块:实现智能门锁声音播放功能。图2智能门锁终端硬件参考架构6.2物理安全6.2.1防拆安全机制6.2.1.1防拆报警设备应具备移除检测和报警机制。在设备安装完毕后,应能检测到未授权的拆卸、破坏操作,具体应符合下列要求:a)设备应具备防拆报警装置,当正常工作状态的设备检测到拆除时,应能触发声音或灯光报警,带有联网装置的设备应能推送报警信息到云服务平台或者客户端;b)设备防拆开关应具有一定的容错设计,防止误报警。6.2.1.2防拆审计设备检测到拆除、破坏等安全事件时,应有完善的安全审计措施和安全保护机制
11、,保证设备中敏感数据不会被窃取。46.2.2物理环境攻击审计设备应具有相应审计和安全保护机制,当检测到物理环境(温度、电压等)变化攻击行为时,应能有效地保证设备敏感数据不被窃取或者泄露。6.2.3防物理侵入设备在工作时,应能防止攻击者对模块间的传输数据进行物理探测、监听、干扰和修改。6.2.4模块防移除防伪造6.2.4.1模块移除检测模块移除检测应符合下列要求:a)在设备上电时,应对设备内的模块(包含但不限于生物特征识别模块、通信模块)进行自检和合法性认证;b)在设备运行期间,应对设备各关键模块定期进行自检和合法性认证:c)当检测到模块被移除或无应答时,应通过声音、灯光或网络发出报警信号。6.
12、2.4.2模块伪造检测当检测到非授权模块时,设备应保证其不能被认证通过,并通过声音、灯光或网络发出报警信号。6.2.5按键模块输入过程保护通过检测声音、电磁辐射、能量消耗或者其他外部特性检测等(即使是在设备操作员或销售员提供的协助下),不能侦测到内部传输的PIN,并应符合下列要求:a)具备密码按键的设备应提供防偷窥机制,以保护用户的PIN输入过程;b)当设备配装显示屏时,在密码按键上输入的PIN应以无意义字符显示;c)当设备具有语音模块时,在密码按键上输入PIN的按键提示音应保证一致,无差异或者足够随机不会泄露敏感信息;d)当设备的密码按键带有震动反馈或能引起震动时,应保证所有按键引起的震动保
13、持一致,无差异或者足够随机不会泄露敏感信息;e)物理密码按键要保证物理按键引起的机械音保持一致,无差异或者足够随机不会泄露敏感数据;f)密码按键应考虑在输入PIN码后,键盘按键上无明显的热残留信息。6.2.6指纹识别模块安全要求6.2.6.1防异物混淆防异物混淆应符合下列要求:a)指纹识别模块应能识别到传感器表面的非正常异物信息;b)指纹识别模块不应将异物信息特征写入指纹特征数据。6.2.6.2防假指纹防假指纹要求如下:a)指纹识别模块应具有一定的防指纹残留设计;b)指纹识别模块应具有能识别出非活体指纹的能力。56.2.6.3指纹特征数据使用安全智能门锁应对指纹特征数据进行严格保护,使其(指纹
14、特征数据)在整个生命周期中不被窃取、泄露、非法修改、非法删除等,应符合下列要求:a)指纹特征数据应加密存储在指纹识别模块的存储器内;b)指纹特征数据不应从存储载体中读出;c)删除指纹用户后,指纹特征数据应立即从设备中清除;d)指纹特征的添加、删除应具有权限保护机制,具有相关权限的用户才能进行添加、删除操作;e)指纹识别模块应能识别传感器表面的裂损,不应将裂损信息特征写入指纹特征数据。6.2.7安全模块要求安全模块应符合下列要求:a)应至少支持国产密码算法(如SM4等),SM4算法应符合GB/T32907-2016的要求;b)安全模块应与设备绑定使用,一机一密,在非绑定设备上应不能正常工作c)应
15、提供加解密服务、数据鉴权、安全认证、卡片开锁子密钥生成等基本应用接口;d)安全模块应提供用户PIN数据安全存储应用接口;e)安全模块应提供智能卡鉴权数据安全存储接口;f)安全模块应提供根密钥安全存储接口,根密钥在出厂时由生产方以密文形式写入设备,每个设备必须不同,出厂后用户无法通过任意接口读取和修改根密钥;g)应符合CJ/T166-2014中关于安全存取模块和安全设备的要求。6.2.8电机(电磁铁)控制器要求电机(电磁铁)宜由安全芯片进行控制。6.3系统安全6.3.1设备自检设备应具备自检功能,检查目标应包括固件、密钥、审计记录、针对篡改迹象的安全机制以及设备是否处于被攻破状态。并应符合下列要
16、求:a)应能够检查设备的固件、安全机制以及环境状态;b)当出现故障时,设备及其功能应以安全的方式失去效用;c)设备每24小时内应至少重新初始化内存一次;d)设备每次启动时应完成自检且每24小时应至少进行一次自检。6.3.2逻辑异常对系统出现的逻辑异常,应进行正确处理。具体要求如下:a)对于正确的命令应能够正常工作和应答,当接收到无效命令(包括错误顺序的命令、未知命令、错误模式下的命令、错误的命令参数)时,应能够正常工作;b)对无效指令应采取进入已定义的安全状态的方式,防止攻击者利用无效指令获取系统和芯片内部运行信息;c)受到远程或本地网络扫描、拒绝服务攻击后,应能够正常工作;d)系统崩溃后,应
17、修正错误或恢复正常启动。6.3.3固件认证6设备固件及对固件的任何改动都应经过严格的流程控制和认证,以保证固件中不含隐藏的非法功能。具体要求如下:a)设备上电时应对固件做真实性、完整性校验,确保固件未被非法篡改;b)应存在对应的漏洞发现、管理和升级的流程;c)漏洞发现、管理、升级和发布的流程应在安全策略中明确。6.3.4固件更新6.3.4.1固件更新安全要求在厂商支持的更新模式下,应满足10.2的相关要求,设备应验证更新固件的完整性和真实性,并应符合下列要求:a)固件更新前,应与更新源进行双向认证,确认更新源的合法性;b)固件下载时,应建立安全通道,加密传输更新指令和固件数据;c)固件下载完毕
18、后,应对新固件进行完整性和真实性校验,保证未被篡改;d)更新完成后,应对新固件进行完整性和真实性校验;e)固件更新失败时,应有有效的机制保证智能门锁处于安全状态。6.3.4.2固件更新禁止回滚应禁止固件版本回滚,以应对降级攻击。6.3.5PIN安全6.3.5.1PIN防穷举设备应具有防止利用穷举攻击PIN值、指纹识别,人脸识别等能力。对虚位密码的防穷举应根据实际输入的密码长度增加限制。6.3.5.2PIN加密算法设备应采用PIN加密技术,并应符合下列要求:a)应禁止输出密钥以及PIN的明文;b)应禁止用已经泄密或存在已经泄露可能性的密钥去加密其它密钥或PIN。6.3.6操作系统最小配置当设备使
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