Working Draft · AI Era Execution Security Language
This article is part of the Havenlon Execution Security Language project.
The terminology and definitions presented here describe the current
working draft and may evolve as the discipline matures.AI 时代执行安全语言体系(工作草案)
本系列旨在建立 AI 时代执行安全的共同语言。
本文中的术语与定义代表当前工作草案,
将随着理论研究、工程实践和社区讨论持续修订
10. Hardware Is Not Automatically Trusted|硬件并非天然可信
核心判断
硬件能够提供不同失陷路径,但硬件本身不是天然正确、天然安全或天然不可攻击。
严格定义
硬件可能发生:
- 芯片漏洞;
- 固件漏洞;
- 调试接口暴露;
- 启动链绕过;
- 供应链替换;
- 密钥注入错误;
- 侧信道攻击;
- 故障注入;
- 存储回滚;
- 恶意更新;
- 物理拆解;
- 制造配置错误。
因此,硬件安全不能只依赖:
- 芯片厂商宣传;
- 不可导出密钥;
- 外壳封闭;
- 设备在本地;
- 没有公网连接。
上位概念
- Adversarial Assumption
- Layered Distrust
下位概念
- Compromised Hardware
- Malicious Firmware
- Supply Chain Compromise
- Debug Interface Exposure
- Secure Element Misuse
相关概念
- Hardware Root of Trust
- Measured Boot
- Secure Boot
- Hardware Blast Radius
- Boundary of Boundaries
约束机制
- 多层硬件域;
- 最小固件;
- 安全启动;
- 调试锁定;
- 设备身份;
- 固件签名;
- 供应链验证;
- 硬件失陷后的损失上限。
结果目标
不把整个系统安全建立在“这块硬件一定不会失陷”的假设上。
在 Havenlon 中
Arbiter、Security Domain 和安全元件承担不同职责,单一硬件组件不应拥有完整灾难性执行权。
11. Hardware Root of Trust|硬件信任根
一句话定义
硬件信任根,是用于证明设备身份、启动状态、密钥来源或安全状态的最小硬件基础。
严格定义
Hardware Root of Trust 可以提供:
- 设备唯一身份;
- 启动验证;
- 固件测量;
- 密钥保护;
- 防回滚状态;
- 挑战响应;
- 设备签名。
但信任根只能证明它设计范围内的属性。
例如,安全元件可以证明:
- 某把设备私钥完成了签名。
它不能单独证明:
- 签名内容语义正确;
- 上游 Intent 没有污染;
- Policy 判断合理;
- 外部执行结果安全。
上位概念
- Trust Root
- Hardware Security
下位概念
- Device Identity Root
- Boot Root of Trust
- Key Protection Root
- Attestation Root
相关概念
- Secure Element
- Device-Signed Fact
- Secure Boot
- Measured Boot
- Intent Integrity
权力边界
硬件信任根不能因为保护密钥,就成为整个业务语义的最终裁判。
约束机制
- 用途分离;
- Key Slot;
- 域分离;
- 受限命令;
- 设备证明;
- 独立验证。
结果目标
提供稳定的最小密码学根,同时防止信任范围无限扩张。
在 Havenlon 中
SE05X、ATECC608B 等安全元件用于设备身份、密钥和签名能力,但执行语义由更完整的执行链共同约束。
12. Secure Element|安全元件
一句话定义
安全元件,是用于受保护地生成、保存和使用密钥及安全状态的专用硬件组件。
严格定义
Secure Element 通常可以提供:
- 密钥不可导出;
- 硬件随机数;
- 数字签名;
- 加解密;
- 安全计数器;
- 设备证书;
- 挑战响应;
- 受限对象存储。
安全元件的安全价值取决于:
- 命令接口是否受限;
- Key Slot 是否绑定用途;
- 调用者是否经过验证;
- Payload 是否完整绑定;
- 是否存在任意签名接口;
- 固件能否滥用密钥;
- 计数器是否参与执行控制。
上位概念
- Hardware Root of Trust
- Key Protection
下位概念
- Device Identity Secure Element
- Execution Key Secure Element
- Attestation Secure Element
- Counter Secure Element
相关概念
- HSM
- Key Slot
- Device Identity
- Credential Blast Radius
- Hardware Execution Boundary
容易混淆的概念
安全元件保护的是:
密钥如何被保存和使用。
它不自动解决:
谁提出动作、动作是否正确、是否应当执行。
权力边界
安全元件不应提供上游可以无约束调用的通用签名能力。
约束机制
- 对象权限;
- Key Slot;
- 调用认证;
- 固定算法;
- 使用计数;
- 不可导出;
- 设备绑定。
结果目标
降低密钥提取和任意使用风险,并为设备事实提供密码学身份。
在 Havenlon 中
不同安全元件承担不同设备身份或执行密钥职责,不能仅依赖一颗芯片承担全部安全语义。
13. Hardware Security Module|硬件安全模块
一句话定义
硬件安全模块,是提供集中密钥保护、密码学运算和访问控制能力的硬件系统。
严格定义
HSM 可以显著降低:
- 密钥导出;
- 密钥复制;
- 未授权密码学操作;
- 软件密钥泄露;
- 密钥生命周期管理风险。
但传统 HSM 常见模型是:
上游软件已经决定要签什么 ↓ HSM 验证调用身份 ↓ HSM 使用密钥签名如果上游软件被攻破,攻击者可能通过合法接口调用 HSM。
因此:
HSM 可以保护 Key,但未必完整保护 Intent-to-Execution Path。
上位概念
- Hardware Security
- Key Management
下位概念
- Network HSM
- Embedded HSM
- Cloud HSM
- Payment HSM
相关概念
- Secure Element
- Key Slot
- Signature ≠ Execution
- Authorized Misuse
- Execution Boundary
权力边界
HSM 的调用授权不能被视为业务动作安全的充分条件。
约束机制
- Payload 语义绑定;
- 独立 Policy;
- 额度与频率;
- 多方调用;
- IntentHash;
- Execution Slot;
- 最终重新验证。
结果目标
把 HSM 从单纯密钥保险箱提升为受执行语义约束的密码学能力组件。
在 Havenlon 中
Havenlon 不把最终安全简化为“密钥在 HSM 中”,而要求密钥调用属于完整执行链。