高级特性 - 🔐 一、Authentication Receive 命令(图 376) (第333页)
NVME2.0协议解读 1 min read

高级特性 - 🔐 一、Authentication Receive 命令(图 376) (第333页)

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你提供的是 NVM Express® Base Specification Revision 2.0b 中关于 Authentication ReceiveAuthentication Send 命令的结构定义,属于 Fabrics Command Set 的安全认证流程部分,特别用于 In-Band Authentication(带内认证)。下面我会用中文为你逐字段深度解析其结构与用途,帮助你系统性掌握这两个命令的组成与使用机制。


🔐 一、Authentication Receive 命令(图 376)

用途:主机通过该命令从控制器(NVMe设备)接收安全协议数据(例如 CHAP、DH-HMAC-CHAP 的回应数据等)。

▶ Submission Queue Entry 字段解析

字节范围 字段名 含义
05:23h Reserved 保留,未使用。
24:39h SGL Descriptor 1(SGL1) 描述从控制器读取的数据将存放在主机的哪个内存地址中。支持两种类型:
① 传输型(Transport SGL)
② 带 Key 的 SGL(Keyed SGL)
详见 4.1.2。通常为 Data Block 类型 SGL,用于一次性传输认证回应数据块。
40h Reserved 保留。
41h SPSP0 Security Protocol Specific 字段的低8位(bit 7:0)。
用于协议中的参数索引,如 CHAP 中的 Challenge/Response 阶段标识。具体定义参见 SPC-5 标准
42h SPSP1 Security Protocol Specific 字段的高8位(bit 15:8)。
与 SPSP0 一起组成 16 位的 SPSP 字段。
43h Security Protocol (SECP) 指定使用的安全协议。其值由 SPC-5 规范定义。
例如:
01h – TCG Storage Security
ECh – NVMe In-Band Authentication(用于 NVMe Fabrics 带内认证)
如填写保留值,控制器会返回 “Invalid Parameter” 错误。
44–47h Allocation Length (AL) 期望从控制器读取的最大数据长度(单位字节),用于限制传输量。
参考 SPC-5 中对对应 Security Protocol 的定义,通常 INC_512 为 0,表示以字节为单位。
48–63h Reserved 保留位。

▶ Response(图 377)

字节范围 字段名 含义
00–07h Reserved 保留。
08–09h SQ Head Pointer(SQHD) 指示该命令完成时,提交队列的头指针位置。
10–11h Reserved 保留。
12–13h Command Identifier(CID) 指示完成的是哪个命令(与提交时的 CID 对应)。
14–15h Status(STS) 命令完成状态,包括成功或错误码等。

🚀 二、Authentication Send 命令(图 378)

用途:主机通过该命令向控制器发送安全协议数据(例如认证挑战 challenge,协商参数等)。

▶ Submission Queue Entry 字段解析

字节范围 字段名 含义
00h Opcode(OPC) 固定为 7Fh,表示是 Fabrics 命令。
01h Reserved 保留。
02–03h Command Identifier(CID) 本次命令的唯一标识符,匹配响应时使用。
04h Fabrics Command Type(FCTYPE) 固定为 05h,表示是 Authentication Send 命令。
05–23h Reserved 保留。
24–39h SGL Descriptor 1(SGL1) 指向主机内存中包含要发送给控制器的数据结构(例如认证参数、challenge 数据)。
这部分内容应符合 SPC-5 及 NVMe-MI 定义的格式要求。
40h Reserved 保留。
41h SP Specific 0 (SPSP0) 与 Receive 命令一样,用于传递协议特定参数的低 8 位(bit 7:0),如认证阶段 ID、参数编号等。

🧠 三、认证命令使用流程简要概览(以 DH-HMAC-CHAP 为例)

  1. 主机使用 Authentication Send 命令 向控制器发送认证请求(例如 AUTH_Negotiate 或 Challenge)。
  2. 控制器处理后将回应数据准备好,等待主机读取。
  3. 主机使用 Authentication Receive 命令 从控制器中取回认证结果或协商信息(例如对端公钥、响应哈希等)。
  4. 若需进一步挑战或响应,重复 Send/Receive 过程。

📚 补充说明

  • SPC-5SCSI Primary Commands – 5,是一个通用的安全协议标准,定义了 Security Protocol 字段(SECP)、Security Protocol Specific 字段(SPSP)等机制,在 NVMe-MI 与 Fabrics 安全机制中广泛应用。
  • SGL(Scatter-Gather List) 用于描述内存中的数据位置,在 NVMe 和 NVMe-MI 中承担关键的 DMA 数据传输任务。
  • NVMe over Fabrics 认证协议支持多种安全算法(如 Diffie-Hellman,HMAC,CHAP),详细行为定义见 NVMe 2.0b 第 8.13 节。

如果你需要我继续深入解读某个具体字段的意义、SGL 格式举例,或对 DH-HMAC-CHAP 流程结构进行图示分析,也可以继续告诉我 😎