金鑰與憑證植入 (Provisioning)

是什麼？

在製造過程中，將獨特的安全憑證 / 金鑰注入每個產品的步驟。

為什麼必要？
└── 每個車輛 / ECU 應有「唯一身分」：
    ├── TLS client certificate
    ├── V2X pseudonym key
    ├── SecOC master key
    ├── Diagnostic security key
    └── Device unique ID

Provisioning 的安全要求

✓ 金鑰生成於受信任環境（HSM、Secure Facility）
✓ 金鑰**不可從 HSM 萃取**
✓ 注入過程加密 / 受保護
✓ 每次注入有紀錄（誰、何時、何 device）
✓ 注入後驗證成功
✓ 廢品的金鑰**標記為廢棄**

Provisioning 流程

1. 設備上線
   ↓
2. 設備產生 unique ID（在 HSM 內生成）
   ↓
3. 設備產生 key pair（HSM 內，private key 不離開）
   ↓
4. 設備產生 CSR (Certificate Signing Request)
   ↓
5. CSR 傳至 Manufacturing CA
   ↓
6. CA 簽發憑證
   ↓
7. 憑證 + Root CA chain 注入設備
   ↓
8. 對稱金鑰（如 SecOC）由 Master Key 派生注入
   ↓
9. 全部驗證測試
   ↓
10. 鎖定 provisioning interface（不可再 provision）
    ↓
11. 紀錄存入 PLM / Secure Database

兩種金鑰生成模式

模式 A：Device-side Generation（推薦）

HSM 內生成 → private key 永遠不離開 HSM
   ↓
僅 export public key → CSR → CA 簽署
   ↓
注入 device certificate（含 public key）

優點：私鑰永遠不暴露，最安全。
缺點：需要 device 有 HSM；CSR 流程複雜。

模式 B：CA-side Generation

CA 端產生 key pair
   ↓
加密傳輸至 device
   ↓
device 解密 + 安裝

優點：device 簡單。
缺點：私鑰曾經離開 HSM，風險較高。

Manufacturing PKI

Vehicle Root CA
   ↓ 簽署
Manufacturing Sub-CA
   ↓ 簽署
Device Certificates (一個 device 一張)

注意：

• Root CA private key 離線保管（HSM offline）
• Sub-CA 用於日常 provisioning
• Sub-CA 受 attack 時，可撤銷並重簽 Sub-CA（不影響 Root）

V2X 特殊情境

V2X 使用 SCMS (Security Credential Management System)：

Vehicle 持有：
├── Long-term Certificate (LTC) - 身分
└── 多個 Pseudonym Certificates (PC) - 短期匿名

PC 每週/每月輪換：
├── Vehicle 向 SCMS 請求新 PC
├── SCMS 驗證身分 + 簽發
└── 防 Tracking + 抗誤行為

SecOC Master Key 派生

Manufacturing Master Key (HSM)
   ↓ KDF (Key Derivation)
Vehicle Master Key
   ↓ KDF
SecOC Key per CAN message ID

各車輛獨立 key，避免一車被攻破 → 全車隊都受影響。

Provisioning 紀錄要求

provisioning_record:
  device_id: "TCU-SN-20260511-12345"
  manufacturing_date: 2026-05-11T14:23:11Z
  manufacturing_site: "Plant ABC"
  station: "PROV-Station-07"
  operator: "Operator ID O-001" # 不是個人姓名（隱私）

  provisioned_keys:
    - key_id: "TLS-Client-Key-001"
      type: "ECDSA P-256"
      cert_serial: "C-2026-XXXX"
      ca_issuer: "OEM Manufacturing Sub-CA"
    - key_id: "SecOC-Master-Key-Hash"
      type: "AES-128 (derived)"
      kdf_input_hash: "..."

  verification:
    boot_test_passed: true
    self_test_passed: true
    cert_verification_passed: true

  signature: "Manufacturing CA signature over this record"

廢品處置

證照考點

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