摘要PSA Certified 四级认证需要什么材料加密算法怎么选才能通过评估本文用四级材料清单 推荐与禁用算法清单 PSA Crypto API 标准化处理 EN 18031 映射指南讲清楚认证申请的标准答案。开篇一场真实的认证对话场景2026 年 3 月某国产芯片厂商会议室。CEO、CTO、安全负责人与 PSA Certified 评估实验室的评估员 Alice 围坐。CEO“我们想 6 个月拿到 PSA Level 2 证书赶 2027 年欧盟窗口能做到吗”Alice6 个月拿到 Level 2 是可能的但有两个前提你们的 TF-M 集成已完成且通过自测渗透测试发现的漏洞不超过 3 个严重项如果这两条满足3 个月准备 3 个月评估刚好赶上。CEO“成本呢”Alice“Level 2 全流程实验室费用 10-30 万美元加上你们的内部人力和 IP 投入总成本35-95 万美元。如果要做 EN 18031 符合性评估额外加 5-15 万美元和 1-2 个月。”CEO“渗透测试会怎样”Alice“实验室会拿你们 5 台开发板从 JTAG、侧信道、故障注入、固件提取四个方向攻击。任何一条路径拿到密钥就是漏洞。建议先做内部预审把三个高频问题堵掉。”这场对话浓缩了认证申请的三个核心问题。本文先讲第一个——要准备什么材料。一、PSA Certified 四级申请材料Level 1自我评估最轻量Level 1 是厂商自我评估无需实验室材料内容工作量问卷100 道安全设计问题2-4 周架构文档PSA-RoT 七组件设计说明1-2 周威胁模型STRIDE / 攻击树1-2 周SBOM软件物料清单1 周自测报告BootROM/TF-M/Crypto 自测结果1-2 周提交到 PSA Certified 官网Arm 审核 1-2 周通过后获 Level 1 证书。Level 2渗透测试性价比拐点Level 2 在 Level 1 基础上增加实验室渗透测试额外材料内容渗透测试样本5 台开发板 调试器源码访问TF-M 配置 安全分区源码只读设计文档完整架构图 SG 接口清单 密钥流图生命周期文档LCS 状态机 烧录流程渗透测试计划双方协商的测试范围与用例Level 3白盒审查 物理攻击Level 3 在 Level 2 基础上增加白盒源码审查 物理攻击测试额外材料内容完整源码BootROM 源码 RTL 设计文档物理样本10 台去封装样本侧信道数据功耗/电磁轨迹样本故障注入计划电压毛刺 / 激光 / 时钟毛刺范围安全设计依据每个安全决策的设计文档Level 4高阶物理防护Level 4 在 Level 3 基础增加高阶物理攻击去层、SEM 成像、微探针额外材料内容芯片版图GDSII 部分受控披露PUF 设计文档纠错码 熵评估iSE 隔离证明独立安全核的隔离测试6-9 个月预审文档高阶物理防护设计依据⚠️重要提醒Level 4 的材料涉及芯片版图等核心 IP需签 NDA。目前全球仅 Silicon Labs SiXG301 通过 Level 4评估周期 12-18 个月。配图提示四级认证材料对比表二、加密算法选型认证评估的标准答案白盒审查中加密实现一栏会追问两个问题① 你选了哪个算法② 为什么选它CRA Article 13(3) 要求产品在使用加密时必须采用业界最佳实践。但最佳实践是模糊的——认证评估需要可执行的清单。PSA Certified 通过两层文件把最佳实践具体化层级文件作用规范层PSA Crypto API 规范1.0定义算法 ID、参数、用法评估层SESIP / PSA Level 2 PP审查算法选型是否符合规范规范引用EN 18031-2 要求 4.5加密直接引用 PSA Crypto API 规范作为符合性依据。即用了 PSA Crypto API 标准算法 推定符合 EN 18031-2 的 4.5。推荐算法清单认证标准答案用途推荐算法PSA Crypto API 标识安全强度对称加密AES-CCM / AES-GCMPSA_ALG_CCM/PSA_ALG_GCM128/256 bit哈希SHA-256 / SHA-384PSA_ALG_SHA_256/PSA_ALG_SHA_384128/192 bitMACHMAC-SHA256PSA_ALG_HMAC(PSA_ALG_SHA_256)128 bitRSARSA-2048 / RSA-3072PSA_ALG_RSA_PKCS1V15_SIGN112/128 bitECCECDSA P-256 / P-384PSA_ALG_ECDSA(PSA_ALG_SHA_256)128/192 bit密钥派生HKDF-SHA256PSA_ALG_HKDF(PSA_ALG_SHA_256)128 bit禁用/不推荐算法认证扣分项算法状态原因DES / 3DES禁用64-bit 块 中间相遇攻击RC4禁用偏差攻击MD5禁用碰撞攻击SHA-1禁用新设计SHAttered 碰撞RSA-1024禁用NIST 2014 年淘汰E0蓝牙禁用新设计128-bit 块不足ECB 模式不推荐相同明文相同密文⚠️重要提醒认证评估中使用禁用算法直接判定不符合 EN 18031-2 的 4.5。某厂商在 BootROM 验签中残留 SHA-1Level 2 评估被判定不符合要求改为 SHA-256 后复测——损失 2 个月。提交评估前必须清查所有加密调用包括 BootROM、固件签名、TLS、配对协议。用grep -r SHA1\|RSA_1024\|DES\|MD5\|RC4全代码库扫描确认零残留。实验室会做同样的扫描——不要心存侥幸。配图提示推荐 vs 禁用算法对比表PSA Crypto API 的算法标准化处理PSA Crypto API 把算法选型标准化为三步避免研发自由发挥1.算法选择PSA_ALG_XXX2.密钥类型PSA_KEY_TYPE_XXX3.密钥属性usage/bits/algorithm4.调用 APIpsa_xxx()工程视角这套标准化流程的价值在于——评估时实验室能快速核验每个加密调用是否合规不用翻代码猜算法。某厂商自研加密接口随意命名评估耗时增加 3 周改用 PSA Crypto API 后评估员对照 PSA 算法清单 1 天完成核验。三、算法选型的工程依据认证评估要求每个算法选型都有为什么——基于安全强度、性能、互操作性、标准寿命四个维度维度评估问题标准答案安全强度算法是否提供 ≥128-bit 安全强度AES-128/256、SHA-256、P-256 均满足性能算法在目标 MCU 上的耗时AES 硬件加速 1ms/块ECC P-256 100ms/签名互操作性算法是否被主流协议支持TLS 1.3、Matter、蓝牙均支持 AES-CCM标准寿命算法在 NIST/ETSI 的淘汰时间AES/SHA-2 至 2030RSA-2048 至 2030为什么是 AES-CCM 而不是 AES-GCM维度AES-CCMAES-GCM硬件加速多数 BLE SoC 内置较少内置抗 nonce 重用单 nonce 不可重用nonce 重用灾难性可恢复明文互操作蓝牙 LE、Zigbee、Matter、ThreadTLS 1.3、IPsec认证推荐✅ PSA / SESIP 首选⚠️ 需硬件支持 GHASH工程视角嵌入式首选 AES-CCM——蓝牙/Matter/Zigbee 全用 CCM且 nonce 重用风险低于 GCM。GCM 的 GHASH 需要硬件乘法器多数 Cortex-M0/M4 无此加速软件实现慢 5-10 倍。为什么是 ECDSA P-256 而不是 RSA-2048维度ECDSA P-256RSA-2048签名大小64 字节256 字节签名耗时~20msM4 64MHz~200ms密钥大小32 字节256 字节BootROM 适用✅ 签名小、存储省⚠️ 签名大工程视角BootROM 验签首选 ECDSA P-256——签名 64 字节 vs RSA-2048 的 256 字节节省 75% 存储。四、认证评估中的加密审查要点实验室在 Level 2/3 评估中对加密实现的审查清单审查项审查内容常见问题算法清单列出所有加密调用 算法残留 SHA-1 / RSA-1024密钥长度所有密钥 ≥128-bitAES-64 / RSA-768 残留IV/Nonce 生成随机 IV不重用固定 IV 0x00密钥派生HKDF 而非直接 KDF用 SHA-256(key) 直接派生随机数源TRNG DRBG有健康检查用 rand() 或固定种子侧信道防护AES/ECC 是否有掩码软件 AES 无掩码DPA 可破密钥用法约束usage_flags 限定密钥可同时加密签名滥用算法组合加密MAC 顺序MAC-then-Encrypt错误工程视角加密审查的高频扣分项是残留——某算法在新代码中不用了但旧代码/BootROM/配网协议里还在。五、EN 18031 符合性评估EN 18031 vs PSA Certified维度PSA CertifiedEN 18031性质认证体系协调标准法律效力市场驱动推定符合 CRA评估方式实验室测试文档审查 测试关系证据基础合规路径映射文档撰写EN 18031-2 的 13 项要求每项需提供字段内容要求编号如 4.1 安全启动要求内容标准原文摘要实现方式本产品的技术实现证据材料设计文档 测试报告 PSA 证书PSA 对应对应的 PSA Certified 评估项符合性结论符合 / 部分符合 / 不符合PSA → EN 18031-2 映射配图提示PSA → EN 18031-2 映射关系图EN 18031-2 要求PSA Certified 评估安全启动密钥管理加密安全更新设备身份4.1 安全启动4.3 密钥管理4.5 加密4.7 安全更新4.6 设备身份工程视角先 PSA 后 EN 18031 是最省成本的路径——PSA Level 2 拿证后EN 18031 映射文档撰写只需 2-4 周。如果直接做 EN 18031 符合性评估需要重新做所有测试成本和周期翻倍。本期小结PSA Certified 四级材料L1 自评问卷架构→ L2 渗透5 台样本→ L3 白盒完整源码去封装→ L4 高阶物理芯片版图加密算法标准答案AES-CCM、SHA-256、ECDSA P-256、HKDF禁用算法零残留SHA-1/MD5/DES/RC4/RSA-1024/E0用 grep 全代码库扫描AES-CCM 优于 AES-GCM嵌入式场景 nonce 重用风险更低ECDSA P-256 优于 RSA-2048签名小 75%存储省先 PSA 后 EN 18031映射文档 2-4 周最省成本下期预告第 6 期实验室选型 渗透测试最后一期讲认证申请的实操——选哪个实验室渗透测试到底测什么要花多少钱6 家授权实验室对比 选型策略Level 2 渗透测试四攻击面JTAG/侧信道/故障注入/固件提取Level 3 白盒审查 物理攻击Nordic nRF5340 Level 2 认证真实时间线P0-P3 行动建议关注本系列完结篇不见不散。互动话题你的公司准备做 PSA 哪个级别加密算法有残留问题吗留言区分享你的认证计划转发给安全/认证团队对照禁用算法清单检查收藏本文随时查阅推荐算法表关注本账号每周更新 CRA × PSA 合规实战内容。话题标签#PSA#PSACertified#加密算法#EN18031#认证申请#IoT安全#芯片安全#CRA