这是 AIGC 战时监管体系落地的最后一环——验证端必须够轻,才能在士兵手机、政务平板、浏览器插件上跑,且能在战区弱网/断网情况下仍做出"可信/可疑/伪造"的判断。
下面按SM2 轻量验签 → CRL 缓存与增量同步 → 离线降级策略 → 插件/APP 架构示例四层来说明。
一、SM2 轻量验签(适合移动端/浏览器 WASM)
1. 为什么能"轻量"?
国密 SM2 验签只需:
-
一次椭圆曲线点加+倍乘(双线性对不涉及)
-
一次 SM3 哈希(256 bit)
-
无大数模幂运算(相比 RSA-2048/4096 快 5~10 倍)
在 ARMv8(骁龙/麒麟/天玑)上有硬件密码加速(ARM Crypto Extension 可加速 SM3 部分运算),纯软件在千元机上验单签名约 0.3~0.8 ms。
2. 验签流程(精简版)
输入:C2PA Claim 原文 Bytes、SM2 签名(R,S)、签发者证书(Cert)
步骤:
1. 从 Cert 提取 SM2 公钥 Q (未压缩 04||X||Y)
2. 计算 e = SM3(Z || M)
- Z = SM2_UserID_Hash(签发者ID, Q) ← 国标 GM/T 0003.2 规定 ID="1234567812345678"
- M = SM3(Claim_Bytes) ← Claim 的规范化字节流
3. 执行 SM2 Verify(Q, e, (R,S))
- 若 FAIL → 标红"签名无效/伪造"
- 若 PASS → 继续证书链与 CRL 检查
3. 工程实现选型
|
平台 |
推荐库 |
备注 |
|---|---|---|
|
Android (Kotlin/JNI) |
GMSSL-JNI / 国密 TLCP 库(如 BabaSSL 裁剪版) |
可用 NDK 编 GMSSL 轻量 so (~200KB) |
|
iOS (Swift/ObjC) |
自研 Swift 封装调 GMSSL 或 TinySM2(纯 C) |
禁用大依赖 OpenSSL 全量链接 |
|
浏览器插件 (Chrome/Firefox) |
WASM 编译 TinySM2 + SM3(~80KB wasm) |
JS 调 wasm.verify(c2pa_claim, sig, pubkey_der) |
|
鸿蒙 (ArkTS) |
调系统 @ohos.security.cryptoFramework (支持 SM2/SM3 从 API 9+) |
优先用系统原生,避免自带密码库 |
⚠️ 禁止在验证端做证书路径构建(可省 OCSP 在线查询),只预埋根证书 + 中级签发证书 DER(通常 ≤ 3 份,总 < 4KB)。
二、CRL 缓存与增量同步(弱网友好)
验证端不应每验一次发一次 HTTP 查 CRL,而是:
-
本地存 CRL Cache(序列号集合 + ThisUpdate/NextUpdate)
-
按策略增量拉取或差分更新
-
离线时信任缓存至
NextUpdate过期
1. CRL 基础结构(国密 X.509 v2 CRL 扩展)
CertificateRevocationList ::= SEQUENCE {
tbsCertList TBSCertList,
signatureAlgorithm AlgorithmIdentifier {sm2WithSM3},
signatureValue BIT STRING
}
TBSCertList ::= SEQUENCE {
version INTEGER (v2(1)),
signature AlgorithmIdentifier {sm2WithSM3},
issuer Name, -- "C=CN,O=State Council Info Office,CN=Wartime_AI_Content_CA"
thisUpdate Time,
nextUpdate Time, -- 关键!验证端据此判断缓存有效期
revokedCertificates SEQUENCE OF RevokedCertificate OPTIONAL
-- 每项: { certSerialNumber, revocationDate, crlReason(可选) }
}
2. 同步策略(分阶段)
(1) 首次同步(入网时)
-
APP 首次启动或战区切换 → 全量拉
crl_full.crl(战区 CA 签发,通常 10~50KB 含数千序列号,用紧凑 DER 或 CBOR 编码)。 -
存本地 SQLite / IndexedDB(Key=SerialNumber, Value=RevokeTimestamp)。
(2) 增量同步(推荐战时使用)
CA 额外发布 Delta CRL(CRL Delta, RFC 5280 扩展):
GET /crl/delta?since={last_thisUpdate_UTC}
→ 返回新增/恢复的序列号列表(CBOR 编码)
验证逻辑:
if now > cache.nextUpdate:
pull delta_crl
merge(delta.added → local_set)
remove(delta.restored → local_set)
update cache.nextUpdate
增量包通常 < 1KB/次,适合短波/卫星链路或 2G 弱网。
(3) 定时后台刷新
-
WiFi/内网时:每 1~4 小时后台刷新。
-
纯战区离线:信任缓存至
nextUpdate + GracePeriod(建议 GracePeriod = 30 min~2h,视威胁等级调)。
3. 验签时 CRL 检查伪码
function is_revoked(cert_serial, crl_cache, now):
if now > crl_cache.nextUpdate + GRACE:
return UNKNOWN_OFFLINE // 缓存过期,无法确认(标黄"待验")
if cert_serial in crl_cache.revoked_set:
return REVOKED // 红标:已吊销
else:
return VALID // 可信任(绿标前提签名OK)
三、离线/弱网降级策略(战场最重要)
|
情况 |
验证端行为 |
UI 提示 |
|---|---|---|
|
在线 / 缓存新鲜 |
完整 SM2 验签 + CRL 查 → 绿/红/黄 |
✅ 官方认证 / ❌ 已吊销 / ⚠️ 未验证 |
|
离线但 cache.nextUpdate 未过 |
用本地 CRL 判断;SM2 验签正常(无网络) |
显示"离线验证-可信"(灰绿标) |
|
离线且 cache 过期(< Grace) |
SM2 可验签,CRL 状态 UNKNOWN |
标黄"签名有效·吊销状态未同步,请联网更新" |
|
无 C2PA / 无水印 |
直接标"无来源信息" |
灰标(不做有罪推定) |
|
SM2 验签失败 |
无论 CRL 如何 → 红标"签名无效/可能伪造" |
❌ 疑似伪造内容 |
Grace Period 的设计是核心——太长易被利用(旧 CRL 放过新吊销),太短致前线频繁"未知"。战时可按威胁调为 15~30 min。
四、浏览器插件 / 手机 APP 架构示例
Chrome Extension(Manifest V3)
manifest.json
├── background.js ← 监听网络响应,截获 image/video 带 C2PA 段
├── wasm/
│ ├── tiny_sm2.wasm ← SM2+SM3 验签 (~80KB)
│ └── sm2_wrapper.js
├── crl_store.js ← IndexedDB 存 CRL cache + delta merge
├── ui/
│ └── badge.js ← 在图片/视频右上角绘 绿✓ / 红✗ / 黄△ 徽章
service_worker:
onHeadersReceived → 检测 Content-Type + C2PA magic → parse_assertions
→ sm2_verify() → crl_lookup() → setBadge()
→ 定时 fetch('/crl/delta?since=...') 后台更新
Android APP(简化)
class C2paVerifier(ctx: Context) {
private val crypto = Sm2Sm3Crypto() // JNI → GMSSL 轻量 so
private val crlDb = CrlCacheDb(ctx) // Room DB
fun verify(file: Uri): VerifyResult {
val (claim, sig, certDer) = C2paParser.parse(file)
// 1. SM2 verify
if (!crypto.sm2Verify(claim.bytes, sig, certDer))
return VerifyResult.FAKE_SIGNATURE
// 2. CRL check
return when (crlDb.checkSerial(certSerial)) {
RevokeStatus.REVOKED -> VerifyResult.REVOKED
RevokeStatus.VALID -> VerifyResult.TRUSTED_OFFICIAL
RevokeStatus.UNKNOWN -> VerifyResult.UNKNOWN_OFFLINE(crlDb.nextUpdate)
}
}
}
// 后台 WorkManager 定时拉 delta CRL
五、关键工程参数建议(战区标准)
|
参数 |
建议值 |
说明 |
|---|---|---|
|
SM2 验签超时 |
< 2 ms/次(目标 < 1 ms) |
不阻塞 UI 渲染 |
|
全量 CRL 大小 |
≤ 64 KB(压缩 DER/CBOR) |
含约 5000~10000 序列号 |
|
Delta CRL 大小 |
≤ 2 KB |
通常日变更 < 20 条 |
|
CRL NextUpdate |
每 12~24 h 更新一次 |
战时可缩至 4~6 h |
|
Grace Period |
30 min(进攻阶段)/ 2 h(后方) |
超期标 UNKNOWN |
|
根证书预埋 |
战区 CA Root + Wartime AI Signer Sub-CA (DER) |
不许在线拉根证书 |
六、一句话总结
验证端轻量化方案 = SM2/SM3 验签用裁剪国密库(WASM/JNI/系统 CryptoFramework,无 RSA),CRL 做本地缓存 + 增量 Delta 同步(RFC 5280),离线时信任缓存至 NextUpdate+GracePeriod;UI 按"签名有效×吊销状态×网络可达"三维给绿✓/红✗/黄△。这样既保证战区手机/插件在弱网乃至断网时仍能识别伪造水印与已吊销证书,又不依赖实时在线查询。
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