GB/T 42572-2023 信息安全技术 可信执行环境服务规范

《GB/T 42572-2023 信息安全技术 可信执行环境服务规范》是中国国家标准委员会发布的一项重要标准，旨在为可信执行环境（TEE，Trusted Execution Environment）服务的建设、部署和管理提供安全技术要求和规范。可信执行环境是一种通过硬件和软件的结合，提供隔离的安全区域，用于执行敏感操作和处理安全数据的技术。它在保证数据的机密性、完整性和可用性方面发挥着重要作用，广泛应用于金融、医疗、物联网、数字身份等多个领域。

随着信息安全需求的不断提高，如何在开放的计算环境中保护敏感数据和关键操作，防止恶意软件、攻击者或不当行为者的干扰成为安全技术的重要问题。可信执行环境通过在硬件中创建受保护的区域，实现了对代码和数据的隔离，防止其被外部操作系统或应用程序访问或篡改。《GB/T 42572-2023》明确了可信执行环境服务的设计、实施、监控等方面的安全要求和技术规范，为相关行业提供了操作指南。

1. 标准背景与意义

随着云计算、人工智能、物联网等技术的普及，各类数据和敏感操作的处理已经不再局限于传统的单一设备或局部网络中，而是广泛分布在云端、边缘端、终端设备等多种环境中。在这些多样化的计算环境中，如何保护敏感数据免受攻击、篡改、泄露成为一项重要课题。

可信执行环境（TEE）作为一种硬件支持的安全技术，能够提供高度隔离和保护的环境，用于执行关键的安全任务，如加密操作、数字签名、身份验证等。它在确保系统安全性方面发挥着至关重要的作用，尤其在数字货币、智能合约、安全支付、电子身份认证等领域，具有极高的应用价值。

《GB/T 42572-2023》的发布对于进一步规范和提高可信执行环境服务的安全性具有重要意义，特别是在以下方面：

• 保障数据安全与隐私保护：通过建立受信任的执行环境，能够有效防止敏感数据在执行过程中的泄露或篡改。
• 推动行业合规性与标准化：该标准为可信执行环境服务的实施提供了统一的技术要求，有助于规范行业发展，推动技术的普及和应用。
• 提升计算环境的安全性：规范的执行有助于提高多种计算环境下的安全性，确保敏感数据在各种计算环境中的保护。

2. 标准的主要内容

2.1 可信执行环境的定义与功能

《GB/T 42572-2023》对可信执行环境的定义进行了详细说明，指出其主要功能包括：

• 隔离性：可信执行环境必须提供强隔离机制，将敏感数据和应用与不信任的操作系统或应用程序隔离开来。
• 完整性保护：可信执行环境需要保证运行的代码和数据在整个执行过程中的完整性，防止被篡改或替换。
• 数据保护：通过加密存储和加密传输等技术，确保数据在执行和存储过程中的机密性。
• 认证与授权：可信执行环境应能够支持多种认证机制，确保只有授权用户和应用才能访问安全区域。

2.2 可信执行环境的架构要求

可信执行环境的架构要求是《GB/T 42572-2023》的核心内容之一。标准规定，可信执行环境应采用分层架构，包括：

• 硬件安全层：硬件层应具备抗物理攻击的能力，如支持加密运算、密钥管理等安全功能，提供基础的信任保证。
• 操作系统与虚拟化层：操作系统与虚拟化层应当支持可信执行环境的创建、管理和隔离，确保系统资源的安全分配。
• 应用与服务层：在应用层，可信执行环境应提供服务接口，允许安全应用程序在受信的环境中运行并访问敏感数据。

2.3 可信执行环境的安全管理

为了保证可信执行环境的安全性，标准要求：

• 密钥管理：可信执行环境中的密钥管理必须符合严格的安全要求，包括密钥生成、存储、传输和销毁的全生命周期管理。
• 身份认证与访问控制：系统需要对访问可信执行环境的用户和应用进行严格的身份认证，使用多因素认证（MFA）等技术手段确保只有合法用户能访问。
• 审计与监控：应对可信执行环境中的敏感操作进行日志记录，并定期审计，以便发现潜在的安全漏洞或异常行为。
• 安全更新与修补：可信执行环境的相关软件和硬件组件需要定期进行更新和修补，确保在面对新出现的安全威胁时能够及时响应。

2.4 可信执行环境的应用场景与实践要求

《GB/T 42572-2023》对可信执行环境在各个行业中的应用场景进行了详细说明，并提出了实践要求。具体应用包括：

• 金融行业：用于加密货币交易、数字支付、电子钱包等，保障交易的安全性和数据的隐私性。
• 智能合约：在区块链技术中，可信执行环境可用于安全执行智能合约，确保合约的执行不被篡改，并保障数据的机密性。
• 物联网：在物联网设备中，可信执行环境可用于保护传输的数据，防止设备被黑客攻击。
• 数字身份认证：可信执行环境用于存储和处理用户的数字身份信息，确保身份验证过程的安全性。
• 医疗健康：用于保护个人健康数据，确保患者信息在传输和存储过程中的隐私保护。

2.5 性能与可扩展性要求

标准对可信执行环境的性能和可扩展性提出了要求，确保在保证安全性的同时，系统能够满足高效、稳定的性能需求。

• 高效加密运算：为了不影响系统的性能，可信执行环境应支持高效的加密运算能力。
• 资源优化与管理：对于大规模部署的可信执行环境，系统需要具备良好的资源管理和调度能力，确保系统的可扩展性和高可用性。
• 支持多种硬件平台：可信执行环境应支持在多种硬件平台上进行部署，包括个人计算设备、嵌入式设备和服务器等。

2.6 安全验证与合规性要求

为了确保可信执行环境的安全性，《GB/T 42572-2023》要求所有部署和应用的可信执行环境都应经过严格的安全验证，并符合行业标准和法规要求。

• 安全验证：可信执行环境应进行定期的安全审计、漏洞扫描、渗透测试等验证工作，确保其安全性符合要求。
• 合规性：可信执行环境的设计和实施应符合国家和行业的安全标准和法规要求，确保数据处理符合数据保护法规（如 GDPR 等）。

3. 标准的应用场景

《GB/T 42572-2023》适用于多种场景，尤其是在以下领域具有重要的应用意义：

• 金融领域：包括数字支付、数字货币、证券交易等，确保金融交易和数据的安全性。
• 区块链与智能合约：用于保障区块链应用中的智能合约执行环境的安全性，确保智能合约执行的透明性和不可篡改性。
• 物联网（IoT）：物联网设备通过可信执行环境保障敏感数据和设备的安全，防止外部攻击和数据泄露。
• 数字身份和认证：用于实现高度安全的数字身份验证，保护用户的身份信息和认证过程。
• 医疗健康行业：保护医疗数据的隐私和完整性，确保患者健康信息的安全传输和存储。

4. 实施中的挑战与建议

尽管《GB/T 42572-2023》为可信执行环境服务的安全提供了详细的规范，但在实际部署过程中，组织可能面临以下挑战：

• 硬件依赖性：可信执行环境通常需要依赖特定的硬件平台，这可能导致在不同硬件环境中的适配性问题。
• 性能瓶颈：尽管可信执行环境能够提供高度安全性，但如何在保证安全性的同时优化性能，避免引入性能瓶颈是一个挑战。
• 标准化问题：不同的应用场景和行业需求可能导致可信执行环境的标准化实施过程中存在一定的差异性。

建议：

• 加大研发投入：各行业应加强对可信执行环境技术的研发，优化硬件适配性和系统性能。
• 加强培训与教育：在部署和使用可信执行环境时，相关人员应接受必要的安全培训，提升安全意识和技术能力。
• 推动行业协作与标准化：不同领域的组织应加强沟通与合作，推动可信执行环境的跨行业标准化，实现更广泛的应用。

《GB/T 42572-2023 信息安全技术 可信执行环境服务规范》为可信执行环境服务的设计、部署和管理提供了全面的技术要求和安全保障。随着信息安全需求的不断提升，可信执行环境在各个领域的应用将变得越来越重要，尤其是在金融、医疗、物联网等敏感领域。通过遵循该标准，组织能够更好地保护敏感数据和操作，确保系统的安全性、完整性和可靠性，从而推动行业的健康发展。

如需详细了解标准的内容，可下载完整的 PDF 版本，深入研究其技术要求和应用规范。