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SE052 采用问题：EdDSA/X25519 可用性、非 FIPS 变体路线图、小程序限制

你好，

我们目前使用的是SE050E2 （小程序 7.2.0，在两个设计中，芯片报告为“SE051”（ATR，AppletConfig 0x3F9F），我们正在评估SE052，以用于下一个硬件版本。在做出决定之前，我们阅读了 SE052 数据表（修订版 1.5）、AN14028、AN14277、AN13904、AN12543（修订版 4.5）和 Plug & Trust MW 文档（AN13030 修订版 2.7），但有几点阻碍了我们做出决定。希望您能澄清一下。

我们的两个应用案例：

一个网状/传输节点（LoRa + 以太网），其标识为 X25519 + Ed25519 在 SE 内部生成和使用的密钥对（通过 ECDH） ECDH生成共享密钥在 ID_ECC_MONT_DH_25519，通过以下方式签名 EdDSASign 和 ED25519PURE_SHA_512）。
使用签名设备 secp256k1 ECDSA （预先计算的摘要）和 Ed25519 针对不同的目标，使用受用户 ID 保护的会话。

问题：

变体。AN14277 指出 SE052F (OEF B501, FIPS 140-3) 是“唯一发布的变体”，其 GetInfo 显示没有 EDDSA / 没有 DH_MONT。是否有针对非 FIPS SE052 配置（相当于启用 CONFIG_EDDSA 和 CONFIG_DH_MONT 的 SE050E / SE051）的路线图？如果属实，大致时间范围和OEF是多少？
在 SE052F 上启用 EdDSA / Montgomery DH。由于 SetAppletFeatures 需要 RESERVED_ID_FEATURE (0x7FFF0204)，而 RESERVED_ID_FEATURE 是 NXP 拥有的，那么客户是否有任何途径在 SE052F 上启用 Ed25519/X25519（例如，通过 EdgeLock 2GO 进行自定义配置），同时接受失去 FIPS 批准模式？或者说，无论小程序功能位如何，FIPS OS 版本都会阻止这些曲线？
FIPS 和 EdDSA。FIPS 186-5 批准 EdDSA。未来是否有计划推出支持 Ed25519 和 X25519 且符合 FIPS 140-3 标准的未来 SE052 小程序/操作系统版本（通过 SEMS Lite 或新的 OEF）？
APDU吞吐量限制。AN14028 §2.3.1 / AN13904 §8.4 描述了 1,000,000 APDU / 34 天的限制 (SW 66A6) 以及每 500,000 APDU 进行一次 FIPS 自检。这些是否仅与 FIPS 认证有关，在假设的非 FIPS SE052 变体中是否会缺失？通过 RST_N 重置是否足以清除计数器而不会对 NVM 产生影响？
针对签名用例的 Applet 功能路线图。我们在 AN12543 Rev 4.5 中找不到以下任何内容。7.2.x 版本有相关计划吗？一行代码还是未来的小程序？
- SE 内部强化了子密钥派生（标量加法 mod n，BIP32 风格），因此派生的私钥永远不会离开芯片。
- secp256k1 上的 Schnorr 签名 (BIP340)。
- 确定性 ECDSA nonce（RFC 6979）和/或低 S 归一化。
- 预哈希 Ed25519 (Ed25519ph) 或流式 EdDSA 模式，因此长度超过 IFSC (0xFE) 的消息不依赖于 T=1 链接。
小程序 7.2.22 中的 UserID 行为。在 SE050E2 (7.2.0) 中，我们观察到，TAG_MAX_ATTEMPTS 耗尽的 UserID 对象无法再被删除（即使在 SCP03 平台上，DeleteSecureObject → 6986），并且尝试计数器属性始终显示为 0。AN14028 表 1 指出，属性现在显示最大尝试次数。2022年7月2日：（a）是否报告剩余/已用计数器？（b）SCP03 平台用户能否删除已耗尽的 UserID？
ECDH NVM 磨损（也适用于我们目前的 SE050E2）。AN12543 §4.10.3 指出，当公钥作为字节数组（TAG_2）传递时，MONT_DH_25519 上的 ECDHGenerateSharedSecret 会在每次调用时写入 NVM，但当通过瞬态ECPublicKey 对象（TAG_3）传递时则不会写入 NVM。您能否确认这同样适用于带有 applet 7.2.0 的 SE050E，并且在调用之间使用 WriteECKey 更新瞬态对象的内容本身不会写入 NVM？
长寿。SE050E2 是否在恩智浦的产品生命周期计划范围内？是否有计划中的产品生命周期结束？这将决定我们下一次修订是否继续使用 SE050E2 版本。

提前谢谢您。

SE050

Re: SE052 adoption questions: EdDSA/X25519 availability, non-FIPS variant roadmap, applet limits

嗨@cvaldess ，

感谢您的联系！让我逐一解答。

第一季度 — 非 FIPS SE052 变体路线图

正如您正确指出的那样，SE052F (OEF B501) 目前是唯一发布的 SE052 变体，其 AppletConfig 0x26F2 不包含 EdDSA 或 DH_MONT。我们不能在公共论坛上分享具体的路线图时间表，但我建议您联系当地的 Disti/NXP FAE，在签署保密协议 (NDA) 的情况下讨论您的需求，届时可以直接讨论路线图细节。

Q2 — 在 SE052F 上启用 EdDSA / Montgomery DH

SE052F 上没有客户路径可以启用这些算法。RESERVED_ID_FEATURE (0x7FFF0204) 是 NXP 拥有的对象，客户无法修改或删除它——EdgeLock2GO 不是启用它的机制。更根本的是，SE052F FIPS 140-3 OS 版本在认证配置中排除了操作系统/硬件级别的 Twisted Edwards (Ed25519) 和 Montgomery (Curve25519) 曲线支持。即使通过 SEMS Lite 加载自定义小程序也无法重新启用操作系统层中不存在的曲线——而且这样做无论如何都会使模块不符合 FIPS 标准，正如 AN14277 明确指出的那样。

第三季度——未来 SE052 小程序/OEF 将支持 FIPS 140-3 和 EdDSA。

FIPS 186-5（2023 年 2 月）确实批准了 EdDSA，因此标准基础是存在的。但是，任何在新 FIPS 140-3 证书下支持 Ed25519/X25519 的 SE052 OEF 都需要提交完整的 CMVP 重新认证申请。我们不便在公共场合确认相关计划或时间表。请与您当地的 Disti/NXP FAE 联系，就此问题进行保密协议 (NDA) 谈判。

第四季度 — APDU 吞吐量限制（SW 66A6）

是的，1,000,000 APDU / 34 天计数器和 500,000 APDU 定期自检是 FIPS 140-3 合规性要求，专门针对 SE052F。假设存在非 FIPS SE052 变体，则该变体不受这些限制。

关于 RESET：T=1oI2C 芯片 RESET（RST_N 切换或电源循环）是官方记录的恢复路径。APDU 计数器是会话驻留在 RAM 中的值——冷 RESET 时，如果没有 NVM 写入，它将被清除。Plug & Trust MW 包含一个 apdu_throughput_limit 演示，该演示使用 phNxpEse_reset 精确地演示了这种恢复。对于您的网状/传输节点用例，持续每分钟约 340 个 APDU，此限制在实践中应该不会造成问题，但请确保您的主机驱动程序能够通过自动重置优雅地处理 SW_66A6。

Q5 — Applet 功能路线图（BIP32、Schnorr、RFC 6979、Ed25519ph）

您列出的特性——片上 BIP32 强化子密钥派生、Schnorr/BIP340、确定性 ECDSA nonce（RFC 6979）、低 S 归一化或 Ed25519ph——均未出现在 AN12543 Rev 4.5 或任何当前的 SE05x 文档中，并且在 7.2.x 版本中也没有任何关于这些特性的公开声明。线。我建议您通过您当地的 Disti/NXP FAE 提交正式的产品改进请求，以便我们的产品团队可以跟踪这些请求。

关于 Ed25519 的 T=1 链接问题：该小程序支持 IFSC (0xFE) 之外的 APDU 数据的多块 T=1 链接，因此消息长度在传输层处理，并且不是 EdDSA 操作的功能限制。

Q6 — 小程序 7.2.22 中的 UserID 行为

（a）计数器可读性： GetAttributes 响应返回配置的TAG_MAX_ATTEMPTS值（最大值），而不是剩余计数。当前小程序版本中，内部递减计数器并未作为直接可读属性公开。

（b）通过 SCP03 删除已耗尽的用户 ID：您在 7.2.0 版本中观察到的删除锁定用户 ID 时出现的 6986 错误是一个已知的限制。AN13904 没有明确记录在平台 SCP03 删除的背景下，7.2.22 的此行为发生了变化。我建议直接在 SE052F 评估硬件（或运行 7.2.22 的 SE051 样品）上验证这一点。作为一种变通方法，如果锁定的用户 ID 阻止了对象管理，则通过平台 SCP03 上的 RESERVED_ID_FACTORY_RESET 进行恢复出厂设置是已确认的路径——尽管这会清除所有用户对象，因此对象布局规划在这里很重要。

Q7 — ECDH NVM 磨损（SE050E，小程序版本 7.2.0）

确认的。AN12543 明确指出， ECDHGenerateSharedSecret on ID_ECC_MONT_DH_25519仅当公钥作为字节数组 (TAG_2) 传递时才会导致每次调用写入 NVM。当公钥通过瞬态 ECPublicKey 对象 (TAG_3) 传递时，不会发生 NVM 写入。此行为适用于带有 applet 7.2.0 的 SE050E，因为 SE050E2 使用的是相同的 7.x applet 版本（SE051 芯片和 applet 系列，正如您的 GetInfo ATR 所确认的那样）。

WriteECKey 对瞬态对象进行写入操作时，仅写入 SRAM——在调用之间更新瞬态对象的内容不会造成 NVM 损耗。建议的节点模式是：在启动时分配一个持久的瞬态 ECPublicKey，在每次 ECDH 操作之前调用 WriteECKey（仅限 SRAM），然后调用 ECDHGenerateSharedSecret 并引用该瞬态对象 TAG_3。这样就完全避免了每次通话造成的非易失性存储器损耗。

Q8 — SE050E2 产品寿命

SE050E2于2022年发布。NXP 的产品寿命计划承诺，对于已注册的产品，自上市之日起至少可供货 10 或 15 年。有关 SE050E2 的最终注册状态和使用寿命期限，请查看NXP 产品使用寿命页面（完整表格需要登录）或请您的 NXP FAE 确认。

针对您的两个用例的总体建议

鉴于您的设计依赖于 Ed25519 (EdDSASign) 和 X25519 (MONT_DH_25519 上的 ECDHGenerateSharedSecret)， SE052F 目前无法满足您的加密要求。在具有这些算法的 SE052 型号推出之前，SE050E2 / SE051 系列仍然是合适的选择。我们建议您向 NXP FAE 确认 SE050E2 的长期有效状态，并注册对非 FIPS SE052 等效产品的需求。

希望这能帮助您更好地做出决定。如果您还有其他问题，请告诉我。

祝你有美好的一天，
坎

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