数字钥匙系统通过多种密码学算法协同工作，实现设备身份认证、密钥协商、指令加密、距离验证及隐私保护等核心安全能力。相关算法分布于应用层、安全通道、配对流程以及近场通信与物理层测距等多个环节，彼此之间存在明确的使用边界和依赖关系。
本文对 CCC 数字钥匙体系中涉及的主要密码学算法进行统一梳理，按功能类别对其用途和应用场景进行归纳说明，旨在为架构设计、实现开发及安全评审提供一份清晰、完整的算法参考。
1. 非对称加密与签名算法 (Asymmetric Cryptography)
这类算法构建了系统的信任根，用于身份鉴别和初始密钥交换。
- NIST P-256 (secp256r1)
- 描述： 规范唯一指定的椭圆曲线参数，提供约 128 位安全强度。
- 应用： 生成端点私钥（endpoint.SK）与公钥（endpoint.PK），是所有证书体系的数学根基 [2190, 14.1.2]。
- ECDSA (with SHA-256)
- 描述： 结合 SHA-256 摘要的椭圆曲线数字签名算法。
- 应用： 签署端点证书、证明包（Attestation Package）以及交易中的挑战值（Challenge）响应 [2190, 5.1.4.3]。
- ECDH / ECKA-DH
- 描述： 椭圆曲线密钥协商协议，允许双方在公开信道协商共享秘密。
- 应用： 在标准交易 中生成 32 字节共享秘密 KdhK_{dh}Kdh，用于派生后续会话密钥 [2191, 15.3.3.1]。
- ECIES_v1
- 描述： 椭圆曲线集成加密方案，结合了 ECDH 和对称加密。
- 应用： 专用于移动设备与车企服务器间的**钥匙追踪（Key Tracking）**请求及机密数据保护 [2191, 17.11]。
2. 对称加密与消息认证算法 (Symmetric Cryptography)
用于在身份确立后，保障指令传输的高速、机密与完整。
- AES-128 / AES-256
- 描述： 高级分组加密标准，CCC 体系的基础加密模块。
- 应用场景： AES-CBC 用于 SCP03 安全通道指令加密；AES-GCM 用于 ECIES 场景；AES-CCM* 专用于 UWB SP0 帧加密。
- AES-CMAC-128
- 描述： 基于 AES 的消息认证码算法。
- 应用： 计算快速交易的身份验证密文（Cryptogram）、SPAKE2+ 协议证据 [2192, 15.3.3.1]。
- Retail MAC
- 描述： 符合 GlobalPlatform 规范的链式 MAC 算法。
- 应用： 应用于 SCP03 安全通道 ，通过
MacChainValue防止指令流被重放或篡改。
3. 密钥派生与散列算法 (KDF & Hashing)
负责将原始秘密"加工"成用途隔离的多种功能密钥。
- HKDF-SHA256
- 描述： 基于 HMAC 的密钥派生函数，包含"提取"和"扩展"阶段。
- 应用： 从共享秘密中派生**系统密钥（Kenc,Kmac,KrmacK_{enc}, K_{mac}, K_{rmac}Kenc,Kmac,Krmac）**及测距用的长期共享秘密 [2193, 18.4.9]。
- ANSI X9.63 KDF
- 描述： 专为 ECDH 场景设计的密钥派生标准。
- 应用： 在 ECDH 流程中将共享秘密点转换为固定长度的关键算法材料 [2194, 17.11.4]。
- NIST SP 800-108 (Counter Mode)
- 描述： 计数器模式密钥派生函数。
- 应用： 专门用于派生**机密信箱（Confidential Mailbox）**保护密钥 KEencKE_{enc}KEenc 和 KEmacKE_{mac}KEmac [2194, 15.3.3.1]。
- SHA-256 / SHA-1
- 描述： 安全散列算法。SHA-256 为主，SHA-1 仅限特定场景。
- 应用： SHA-256 用于所有摘要计算和 KDF 输入；SHA-1 仅用于计算 Subject Key Identifier (KeyID) [2194, 4.2]。
4. 增强安全与物理层特定算法
Release 3 规范特有的算法，旨在对抗物理层攻击和离线穷举攻击。
- SPAKE2+ (PAKE)
- 描述： 增强型密码验证密钥交换协议。
- 应用： 核心应用于车主配对（Owner Pairing），在不暴露明文的情况下基于 8 位 PIN 码建立安全连接 [2194, 18.1]。
- Scrypt
- 描述： 内存密集型哈希算法。
- 应用： 将低熵密码强化为高熵验证器，防御针对配对密码的暴力破解 [2195, 18.1.2]。
- DRBG (AES-CTR)
- 描述： 确定性随机位生成器。
- 应用： 驱动 UWB 物理层生成 STS（混淆时间戳序列），提供抗中继攻击的时间指纹 [2195, 22.1.1]。
- 纠错编码 (Reed-Solomon & SECDED)
- 描述： 包含 RS (63, 55) 编码、SECDED 汉明码及卷积码 G(2,5)G(2,5)G(2,5)。
- 应用： 应用于 UWB 物理层（PHY），保护 SP0 帧负载和 PHR 头的传输稳健性。
- Address Rotation (UAD)
- 描述： UWB 地址派生与旋转算法。
- 应用： 周期性更换 UWB 通讯地址，防止第三方通过固定硬件地址追踪设备物理位置 [1895, 22.1.4.1]。
5. 安全通道协议算法 (Secure Channel Protocols)
- GlobalPlatform SCP03 / SCP11
- 描述： 工业标准的 SE 通讯保护协议。
- 应用： 用于在 SE 与手机框架层之间建立加密传输通道，保护内部 APDU 指令隐私。