SIMKey 高级安全功能

版本: v0.38.0 | iOS eSIM | 5G优化 | NFC离线签名 | 多SIM卡切换 | 健康监控 | 量子抗性算法

本文档涵盖 SIMKey v0.38.0 引入的 6 大高级安全增强功能。

基础功能请参阅 SIMKey 基础指南 | 企业版功能请参阅 SIMKey 企业版

概述

SIMKey 高级安全功能模块在基础 SIM 卡安全能力之上，提供面向未来的增强安全特性。包括 iOS eSIM 支持（通过 Secure Enclave 实现无物理 SIM 卡的硬件级安全）、5G 超级 SIM 卡优化（签名速度提升 3-5 倍）、NFC 离线签名、多 SIM 卡智能切换、SIM 卡健康监控以及量子抗性算法支持。

核心特性

📱 iOS eSIM 支持: 通过 Apple eSIM API + Secure Enclave 实现无物理 SIM 卡的硬件级安全
🚀 5G SIM 卡优化: 利用 5G USIM 32-bit ARM 芯片，签名速度提升 3-5 倍，支持国密算法
📡 NFC 离线签名: 近场通信完成离线身份验证、交易签名和文件签名
🔄 多 SIM 卡自动切换: 双卡双待智能管理，支持网络故障切换和时间段规则
🏥 SIM 卡健康监控: 实时监控硬件状态、Applet 性能和密钥健康，智能告警
🔐 量子抗性算法: 支持 NIST PQC 标准（ML-KEM/ML-DSA），混合模式平滑过渡

系统架构

┌─────────────┐     ┌──────────────────┐     ┌─────────────────┐
│  iOS eSIM   │     │   SIMKey Core    │     │  Android SIM    │
│  Secure     │────►│   Manager        │◄────│  OMAPI / NFC    │
│  Enclave    │     │                  │     │  Driver          │
└─────────────┘     └────────┬─────────┘     └─────────────────┘
                             │
              ┌──────────────┼──────────────┐
              │              │              │
     ┌────────▼───┐  ┌──────▼─────┐  ┌─────▼──────┐
     │ 5G 优化    │  │ NFC 离线   │  │ 量子抗性   │
     │ Engine     │  │ Signer     │  │ Crypto     │
     └────────────┘  └────────────┘  └────────────┘
              │              │              │
     ┌────────▼───┐  ┌──────▼─────┐  ┌─────▼──────┐
     │ 多卡切换   │  │ 健康监控   │  │ 密钥迁移   │
     │ Switcher   │  │ Monitor    │  │ Manager    │
     └────────────┘  └────────────┘  └────────────┘

iOS eSIM支持

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 平台: iOS 16+

概述

通过Apple的eSIM API和Secure Enclave集成，iOS用户现在可以使用eSIM作为SIMKey的安全载体，无需物理SIM卡即可获得硬件级安全保护。

技术原理

传统SIMKey:
  物理SIM卡 → OMAPI → 安全Applet → 密钥操作

eSIM SIMKey:
  eSIM Profile → Carrier API → Secure Enclave桥接 → 密钥操作

混合方案:
  eSIM认证 + Secure Enclave存储 = 双重硬件安全

支持设备

设备	iOS版本	eSIM类型	支持状态
iPhone 15/16系列	iOS 17+	双eSIM	⭐⭐⭐⭐⭐
iPhone 14系列	iOS 16+	eSIM + nano-SIM	⭐⭐⭐⭐⭐
iPhone 13/12系列	iOS 16+	eSIM + nano-SIM	⭐⭐⭐⭐
iPhone SE 3	iOS 16+	eSIM + nano-SIM	⭐⭐⭐⭐
iPad Pro (M系列)	iPadOS 16+	eSIM	⭐⭐⭐

设置步骤

1. 激活eSIM SIMKey

1. 打开ChainlessChain iOS应用
2. 设置 → 安全 → SIMKey
3. 选择"eSIM模式"
4. 系统检测eSIM配置文件
5. 请求运营商授权（自动完成）
6. 初始化安全通道

2. 密钥生成

1. 选择安全级别:
   ○ 标准: eSIM + PIN（推荐大多数用户）
   ● 增强: eSIM + Secure Enclave + 生物识别（推荐）
   ○ 最高: eSIM + Secure Enclave + 生物识别 + Passkey

2. 设置PIN码（6-8位）
3. 启用Face ID/Touch ID
4. 生成密钥对（约15-30秒）
5. 完成

3. 与Android SIMKey互通

场景: 已有Android SIMKey，需要在iOS设备上使用

1. 在Android设备上导出助记词
2. 在iOS设备上选择"从助记词恢复"
3. 输入12个助记词
4. 密钥自动写入eSIM安全区域
5. 两端共享相同DID身份

API示例

swift

import ChainlessChainSDK

// 初始化eSIM SIMKey
let simkey = try await SIMKey(mode: .eSIM)

// 检查可用性
guard simkey.isAvailable else {
    print("eSIM SIMKey不可用")
    return
}

// 使用Face ID验证
try await simkey.authenticate(biometric: .faceID)

// 签名
let data = "Hello World".data(using: .utf8)!
let signature = try await simkey.sign(data)

// 加密
let encrypted = try await simkey.encrypt(data)

// 获取公钥
let publicKey = try await simkey.getPublicKey()

与传统SIMKey对比

特性	物理SIM SIMKey	eSIM SIMKey
平台支持	Android	iOS + Android
安全等级	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐
便捷性	需插拔SIM卡	无需物理操作
多设备	需多张SIM卡	云端eSIM配置
运营商依赖	高	低
Secure Enclave	❌	✅ 可联合使用

TIP

eSIM SIMKey结合了eSIM的便捷性和Secure Enclave的安全性，是iOS用户的最佳选择

5G SIM卡优化

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 提升: 签名速度3-5倍

概述

针对5G USIM卡的增强安全芯片进行专门优化，利用5G SIM卡更强的处理能力和更大的存储空间，显著提升加密操作性能。

5G SIM卡增强特性

4G USIM卡:
  处理器: 16-bit MCU
  存储: 64-256 KB
  加密: RSA-2048, ECC P-256
  速度: 签名 200-500ms

5G USIM卡:
  处理器: 32-bit ARM SecurCore
  存储: 512 KB - 1 MB
  加密: RSA-4096, ECC P-384, SM2/SM3/SM4
  速度: 签名 50-150ms ✨

性能提升

操作	4G SIM	5G SIM	提升倍数
RSA-2048签名	350ms	80ms	4.4x
ECC P-256签名	200ms	45ms	4.4x
AES-256加密(1KB)	150ms	35ms	4.3x
密钥生成	120s	30s	4.0x
批量签名(10次)	3.5s	0.6s	5.8x

国密算法支持

5G USIM卡原生支持中国国家商用密码标准：

支持的国密算法:
✅ SM2 - 椭圆曲线公钥密码（替代RSA/ECC）
✅ SM3 - 密码杂凑算法（替代SHA-256）
✅ SM4 - 分组密码算法（替代AES-128）
✅ SM9 - 标识密码算法（基于身份的加密）

启用方式:
设置 → 安全 → SIMKey → 加密算法
○ 国际标准（RSA/ECC/AES）
● 国密标准（SM2/SM3/SM4）（推荐国内用户）
○ 混合模式（同时支持国际+国密）

5G安全增强

5G SIM卡新增安全特性:
✅ SUPI/SUCI隐私保护 - 用户身份加密传输
✅ 5G-AKA认证 - 增强型双向认证
✅ 安全元件隔离 - 独立安全域
✅ 远程Applet管理 - OTA安全更新
✅ 防侧信道攻击 - 硬件级防护

ChainlessChain利用的增强:
✅ 利用SUCI进行匿名DID通信
✅ 5G-AKA作为额外认证因子
✅ 独立安全域隔离应用密钥

自动检测与优化

设置 → 安全 → SIMKey → 性能优化

检测结果:
✓ SIM卡类型: 5G USIM
✓ 芯片型号: ARM SecurCore SC300
✓ 存储空间: 768 KB (可用 512 KB)
✓ 支持算法: RSA, ECC, SM2, SM3, SM4
✓ 批量操作: 支持（最大并发 4）

自动优化:
✓ 已启用批量签名模式
✓ 已启用指令流水线
✓ 已切换到ECC P-384（更快更安全）
✓ 已启用安全域缓存

运营商5G USIM支持

运营商	5G USIM	国密支持	获取方式
中国移动	✅ 超级SIM卡	✅ SM2/SM3/SM4	营业厅免费换卡
中国联通	✅ 5G USIM	✅ SM2/SM3/SM4	营业厅/线上申请
中国电信	✅ 白卡USIM	✅ SM2/SM3/SM4	营业厅换卡

TIP

建议到运营商营业厅免费更换5G USIM卡，可获得显著的性能提升和国密算法支持

NFC离线签名

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 场景: 离线交易、面对面验证

概述

通过NFC近场通信技术，两台设备可以在完全离线状态下完成签名验证和数据交换，适用于无网络环境下的身份认证和交易签名。

工作原理

设备A（发起方）          NFC通道          设备B（签名方）
    │                    │                    │
    ├─ 生成签名请求 ──────>│                    │
    │                    ├──── 传输请求 ──────>│
    │                    │                    ├─ 验证请求
    │                    │                    ├─ 输入PIN/生物识别
    │                    │                    ├─ SIMKey签名
    │                    │<──── 返回签名 ──────┤
    ├─ 验证签名 <─────────│                    │
    ├─ 完成              │                    │

应用场景

场景一: 离线身份验证

场景: 在无网络环境下验证身份

1. 对方设备展示验证请求
2. 将手机靠近对方设备（NFC触碰）
3. 输入PIN码或使用指纹
4. SIMKey对挑战进行签名
5. 签名通过NFC返回
6. 对方设备本地验证签名
7. 身份验证完成 ✓

全程无需网络！

场景二: 离线交易签名

场景: 面对面数字资产转账

1. 收款方生成收款请求（含金额、地址）
2. 两台手机NFC触碰
3. 付款方确认交易详情
4. 输入PIN码授权
5. SIMKey签名交易
6. 签名交易通过NFC传输
7. 任一方联网后广播交易

交易安全性:
✓ 签名在SIM卡安全芯片内完成
✓ 私钥不会离开SIM卡
✓ 交易数据经过加密传输
✓ 支持交易金额限制

场景三: 离线文件签名

场景: 合同或文件签名

1. 发起方选择待签名文件
2. 生成文件哈希
3. NFC触碰传输签名请求
4. 签名方确认文件摘要
5. SIMKey签名文件哈希
6. 签名结果NFC返回
7. 附加签名到文件

安全机制

NFC签名安全保障:
✅ 距离限制: NFC通信距离 < 4cm，防止远程窃听
✅ 加密通道: NFC数据使用ECDH密钥协商加密
✅ 防重放: 每次签名包含时间戳和随机数
✅ 金额限制: 可设置单笔/日累计限额
✅ 白名单: 可限制只与已知设备交互
✅ 操作日志: 所有NFC签名操作记录到审计日志

配置

设置 → 安全 → SIMKey → NFC离线签名

开关:
■ 启用NFC签名

安全策略:
■ 每次签名需要PIN码/生物识别
□ 小额免验证（< ¥100）
■ 记录所有操作日志

限额设置:
  单笔限额: ¥ [10000]
  日累计限额: ¥ [50000]

设备白名单:
  ✓ 李明的手机 (did:cc:Qm1234...)
  ✓ 王芳的手机 (did:cc:Qm5678...)
  + 添加设备

API示例

kotlin

import com.chainlesschain.simkey.NfcSigner

// 发起方
val nfcSigner = NfcSigner(context)

// 创建签名请求
val request = SignRequest(
    type = SignType.TRANSACTION,
    data = transactionData,
    amount = 1000.0,
    recipient = "did:cc:QmXXXX"
)

// 通过NFC发送请求并等待签名
nfcSigner.requestSignature(request) { result ->
    when (result) {
        is SignResult.Success -> {
            val signature = result.signature
            // 验证签名并广播交易
        }
        is SignResult.Rejected -> {
            // 用户拒绝签名
        }
        is SignResult.Timeout -> {
            // NFC连接超时
        }
    }
}

多SIM卡自动切换

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 支持: 双卡双待设备

概述

在双卡双待设备上，ChainlessChain可以自动管理多张SIM卡的SIMKey功能，根据网络状态、安全策略和用户偏好智能切换活跃的SIMKey。

切换策略

设置 → 安全 → SIMKey → 多卡管理

切换策略:
● 自动（推荐）- 根据网络和安全状态自动选择
○ 手动 - 每次操作手动选择SIM卡
○ 主卡优先 - 始终使用主卡，故障时切换
○ 轮换 - 交替使用，均衡磨损

自动切换规则

优先级	条件	动作
1	当前SIM卡不可用	立即切换到备用卡
2	网络信号差 (<-100dBm)	切换到信号更好的卡
3	安全Applet异常	切换到正常卡并报警
4	达到单卡操作上限	轮换到另一张卡
5	用户预设时间段	按时间段切换（如工作/个人）

双卡配置

SIM卡槽 1 (主卡):
  运营商: 中国移动 5G
  SIMKey状态: ✅ 已激活
  密钥指纹: SHA256:1a2b...
  角色: 日常签名

SIM卡槽 2 (副卡):
  运营商: 中国联通 5G
  SIMKey状态: ✅ 已激活
  密钥指纹: SHA256:1a2b... (相同密钥)
  角色: 备份 / 国际漫游

同步状态: ✅ 两卡密钥一致
最后同步: 2026-02-21 10:30:00

场景示例

场景一: 网络故障自动切换

时间线:
10:00 - 使用SIM1正常签名
10:15 - SIM1网络中断
10:15 - 系统检测到异常，自动切换到SIM2
10:15 - 通知: "已自动切换到SIM2（联通），原因：SIM1网络不可用"
10:30 - SIM1网络恢复
10:30 - 通知: "SIM1已恢复，是否切回？[是] [保持SIM2]"

场景二: 工作/个人分离

设置 → SIMKey → 多卡管理 → 时间段规则

规则:
  工作时间 (09:00-18:00, 周一至周五):
    使用: SIM1 (公司号码)
    用途: 工作相关签名和加密

  个人时间 (其余时间):
    使用: SIM2 (个人号码)
    用途: 个人事务签名

密钥同步

多卡密钥同步方式:

方式一: 相同密钥（推荐）
  - 两张SIM卡写入相同密钥
  - 共享相同DID身份
  - 任意一张卡都可以操作
  - 设置 → SIMKey → 同步密钥到副卡

方式二: 独立密钥
  - 每张卡独立密钥
  - 不同DID身份
  - 适用于完全隔离的场景

方式三: 主从模式
  - 主卡持有主密钥
  - 副卡持有派生密钥
  - 副卡权限受限（如仅签名，不可加密）

SIM卡健康监控

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 路径: 设置 → 安全 → SIMKey → 健康监控

概述

实时监控SIM卡和SIMKey安全Applet的运行状态，提供健康评分、异常预警和维护建议，确保SIMKey始终处于最佳工作状态。

健康仪表盘

┌─────────────────────────────────────┐
│        SIMKey 健康监控               │
│                                     │
│  综合健康评分: 95/100  🟢 优秀      │
│                                     │
│  ┌─────────┐  ┌─────────┐          │
│  │ SIM硬件  │  │ Applet  │          │
│  │  98/100  │  │  96/100 │          │
│  │   🟢     │  │   🟢    │          │
│  └─────────┘  └─────────┘          │
│                                     │
│  ┌─────────┐  ┌─────────┐          │
│  │ 密钥状态 │  │ 性能指标 │          │
│  │  94/100  │  │  92/100 │          │
│  │   🟢     │  │   🟢    │          │
│  └─────────┘  └─────────┘          │
│                                     │
│  最近检查: 2026-02-21 10:00         │
│  下次检查: 2026-02-21 22:00         │
└─────────────────────────────────────┘

监控指标

类别	指标	正常范围	告警阈值
硬件	SIM卡温度	20-45°C	>55°C
硬件	读写错误率	<0.01%	>1%
硬件	通信延迟	<50ms	>200ms
Applet	响应时间	<100ms	>500ms
Applet	可用存储	>50%	<20%
Applet	错误计数	0	>5次/天
密钥	PIN剩余次数	5	≤2
密钥	证书有效期	>90天	<30天
密钥	签名计数	-	>100万次
性能	平均签名耗时	<300ms	>1000ms
性能	日操作量	-	>1000次

智能告警

告警级别:

🟢 正常 - 所有指标正常
🟡 注意 - 部分指标接近阈值
🟠 警告 - 需要关注，建议维护
🔴 危险 - 立即处理，可能影响使用

告警示例:
⚠️ [警告] PIN剩余次数仅剩2次
   建议: 确认PIN码后重置错误计数

⚠️ [注意] SIM卡读写延迟升高 (180ms)
   建议: 清理SIM卡触点或重新插拔

⚠️ [警告] 证书将在25天后过期
   建议: 设置 → SIMKey → 续期证书

自动维护

设置 → 安全 → SIMKey → 健康监控 → 自动维护

■ 定期健康检查（每12小时）
■ 异常自动诊断
■ Applet缓存自动清理（每周）
■ 性能数据自动收集
□ 自动续期证书（到期前30天）
■ 健康报告推送通知

维护历史:
  2026-02-21 04:00 - 定期健康检查 ✓ 评分95
  2026-02-20 16:00 - 定期健康检查 ✓ 评分96
  2026-02-18 04:00 - 缓存自动清理 ✓ 释放32KB
  2026-02-15 09:23 - 异常诊断 ✓ 已自动修复通信延迟

健康报告导出

设置 → SIMKey → 健康监控 → 导出报告

导出格式:
○ PDF报告（适合存档）
● JSON数据（适合分析）
○ CSV表格（适合Excel查看）

报告内容:
✓ 综合健康评分趋势（30天）
✓ 各项指标详细数据
✓ 异常事件记录
✓ 维护操作历史
✓ 性能变化趋势图
✓ 建议和改进措施

量子抗性算法升级

状态: ✅ 已实现 v0.38.0 | 标准: NIST PQC 标准

概述

随着量子计算的发展，传统RSA和ECC加密算法面临被量子计算机破解的风险。ChainlessChain SIMKey现已支持后量子密码学（Post-Quantum Cryptography），确保在量子计算时代数据安全不受威胁。

量子威胁说明

传统算法的量子风险:

RSA-2048:
  经典计算机破解: ~10^23 年（安全）
  量子计算机破解: ~8小时（不安全！）

ECC P-256:
  经典计算机破解: ~10^17 年（安全）
  量子计算机破解: ~10分钟（不安全！）

"先收集，后破解"攻击:
  攻击者现在收集加密数据 → 未来量子计算机成熟后破解
  ⚠️ 敏感数据的保密期通常 > 10年
  ⚠️ 量子计算机预计 5-15年内实用化

支持的后量子算法

算法	类型	NIST标准	安全级别	SIMKey支持
ML-KEM (Kyber)	密钥封装	FIPS 203	Level 3/5	✅
ML-DSA (Dilithium)	数字签名	FIPS 204	Level 3/5	✅
SLH-DSA (SPHINCS+)	数字签名	FIPS 205	Level 3/5	✅
XMSS	状态签名	RFC 8391	Level 5	✅

混合模式（推荐）

ChainlessChain采用混合加密策略:
  传统算法 + 后量子算法 = 双重保护

签名: ECC P-256 + ML-DSA Level 3
  → 即使一种算法被破解，另一种仍然保护

密钥交换: ECDH P-256 + ML-KEM-768
  → 同时对传统和量子攻击免疫

优势:
✅ 向后兼容: 旧版客户端仍可验证ECC签名
✅ 前向安全: 量子计算机无法破解ML-DSA/ML-KEM
✅ 平滑过渡: 无需一次性全面升级

配置

设置 → 安全 → SIMKey → 加密算法 → 量子抗性

模式选择:
○ 经典模式 - 仅使用传统算法（RSA/ECC）
● 混合模式 - 传统 + 后量子算法（推荐）
○ 纯后量子 - 仅使用后量子算法（实验性）

签名算法:
● ML-DSA-65 (Dilithium Level 3)（推荐）
○ ML-DSA-87 (Dilithium Level 5)
○ SLH-DSA-SHA2-192f (SPHINCS+)

密钥封装:
● ML-KEM-768 (Kyber Level 3)（推荐）
○ ML-KEM-1024 (Kyber Level 5)

⚠️ 注意: 后量子算法的签名和密钥尺寸较大
  ML-DSA-65签名: 3,293 字节 (vs ECC: 64字节)
  ML-KEM-768公钥: 1,184 字节 (vs ECC: 33字节)

密钥迁移

从传统算法迁移到量子抗性算法:

设置 → SIMKey → 量子抗性 → 密钥迁移

步骤:
1. 系统评估当前密钥状态
2. 生成后量子密钥对（在SIM安全芯片内）
3. 使用原密钥签名新公钥（信任链传递）
4. 发布DID文档更新（包含新公钥）
5. 旧密钥保留为备用（6个月过渡期）
6. 过渡期结束后可选择停用旧密钥

迁移状态:
  传统密钥: ✅ 活跃（过渡期保留）
  混合密钥: ✅ 已生成，已发布
  DID文档: ✅ 已更新，包含双密钥
  联系人通知: ✅ 已通知 15/15 位联系人

性能影响

操作	传统ECC	ML-DSA混合	开销
签名	200ms	280ms	+40%
验证	50ms	85ms	+70%
密钥交换	100ms	160ms	+60%
存储占用	1 KB	8 KB	+7 KB

TIP

虽然后量子算法有一定性能开销，但在5G USIM卡上这些额外开销几乎不影响用户体验。建议所有用户启用混合模式以获得长期安全保障。

使用示例

iOS eSIM SIMKey 快速开始

swift

import ChainlessChainSDK

// 1. 初始化 eSIM 模式
let simkey = try await SIMKey(mode: .eSIM)

// 2. 检查可用性并使用 Face ID 认证
guard simkey.isAvailable else { return }
try await simkey.authenticate(biometric: .faceID)

// 3. 签名数据
let data = "合同签署确认".data(using: .utf8)!
let signature = try await simkey.sign(data)
print("签名成功: \(signature.base64EncodedString())")

NFC 离线签名（面对面转账）

场景: 两台 Android 手机在无网络环境下完成转账签名

1. 收款方打开 ChainlessChain → 收款 → 生成收款请求（含金额和地址）
2. 两台手机背对背靠近（NFC 触碰）
3. 付款方屏幕显示交易详情，确认金额无误
4. 付款方输入 SIMKey PIN 码或按指纹
5. SIM 卡安全芯片完成签名，结果通过 NFC 传回
6. 任一方联网后自动广播交易

量子抗性混合签名

设置 → 安全 → SIMKey → 加密算法 → 量子抗性
1. 选择「混合模式」（传统 ECC + 后量子 ML-DSA）
2. 系统在 SIM 安全芯片内生成混合密钥对
3. 发布更新后的 DID 文档（包含双密钥）
4. 后续签名同时生成 ECC 和 ML-DSA 双重签名
5. 旧版客户端仍可验证 ECC 签名，新版同时验证两者

故障排查

eSIM SIMKey 初始化失败

现象: iOS 设备选择 eSIM 模式后，初始化安全通道失败。

排查步骤:

确认设备为 iPhone 12 及以上，iOS 版本 16+
检查 eSIM 是否已激活（设置 → 蜂窝网络 → 查看 eSIM 状态）
确认运营商支持 eSIM SIMKey（中国移动/联通/电信均已支持）
尝试重启设备后重新初始化

5G SIM 卡未检测到增强特性

现象: 性能优化页面未显示 5G USIM 相关优化选项。

排查步骤:

确认 SIM 卡为 5G USIM 卡（到运营商营业厅确认或更换）
检查手机是否支持 5G（老机型可能仅识别为 4G SIM）
重启手机后重新进入 SIMKey 性能优化页面检测

NFC 签名超时

现象: 两台设备 NFC 触碰后无响应或超时。

排查步骤:

确认两台设备均已开启 NFC 功能（设置 → 连接 → NFC）
调整手机靠近位置，NFC 天线通常在手机背部中上方
移除手机壳（厚壳可能干扰 NFC 信号）
确认签名方已启用「NFC 离线签名」开关

量子抗性密钥迁移失败

现象: 从传统算法迁移到混合模式时报错。

排查步骤:

确认 SIM 卡存储空间充足（后量子密钥约占 8KB）
4G SIM 卡存储可能不足，建议更换 5G USIM 卡
检查 DID 文档更新是否成功（需网络连接）

配置参考

// simkey-advanced.config.js — SIMKey 高级安全功能完整配置
module.exports = {
  // iOS eSIM 配置
  eSim: {
    enabled: true,
    securityLevel: "enhanced",        // "standard" | "enhanced" | "maximum"
    biometricBinding: true,           // Face ID / Touch ID 绑定
    secureEnclaveMode: true,          // 启用 Secure Enclave 桥接
    passkeyFallback: false,           // 最高安全级别时启用 Passkey 回落
  },

  // 5G 性能优化配置
  fiveG: {
    enabled: true,
    algorithm: "sm2",                 // "sm2" | "ec256" | "ec384" | "auto"
    batchSigning: true,               // 批量签名加速
    batchSize: 8,                     // 单批最大签名数
    parallelVerification: true,       // 验签并行化
    prefetchKeys: true,               // 会话密钥预取
  },

  // NFC 离线签名配置
  nfc: {
    enabled: true,
    timeout: 30000,                   // 等待 NFC 触碰超时 (ms)
    maxAmount: 10000,                 // 单笔 NFC 签名限额 (元)
    dailyLimit: 50000,                // 日累计限额 (元)
    requirePin: false,                // 小额免 PIN（低于 ¥1000）
    whitelist: [],                    // 允许的设备 DID 列表，空=全部允许
    offlineQueueSize: 20,             // 离线队列最大条数
  },

  // 多 SIM 卡切换配置
  multiSim: {
    enabled: true,
    primary: "slot1",                 // 主 SIM 卡槽
    fallback: "slot2",                // 备用 SIM 卡槽
    autoSwitch: true,                 // 网络故障时自动切换
    switchDelay: 5000,                // 切换前等待确认 (ms)
    syncKeys: true,                   // 双卡密钥同步
    timeRules: [
      { slot: "slot1", hours: "08:00-20:00" },
      { slot: "slot2", hours: "20:00-08:00" },
    ],
  },

  // 健康监控配置
  healthMonitor: {
    enabled: true,
    checkInterval: 3600000,           // 健康检查间隔 (ms，默认 1 小时)
    alertPinRemaining: 3,             // PIN 剩余次数告警阈值
    alertStoragePercent: 90,          // 存储用量告警阈值 (%)
    alertSignatureErrors: 5,          // 签名错误告警阈值
    autoRepair: true,                 // 自动修复可修复故障
    notifyOnDegraded: true,           // 降级时推送通知
  },

  // 量子抗性算法配置
  pqc: {
    enabled: true,
    mode: "hybrid",                   // "hybrid" | "pqc-only" | "classic-only"
    kemAlgorithm: "ml-kem-768",       // "ml-kem-512" | "ml-kem-768" | "ml-kem-1024"
    sigAlgorithm: "ml-dsa-65",        // "ml-dsa-44" | "ml-dsa-65" | "ml-dsa-87"
    migrationStrategy: "gradual",     // "gradual" | "immediate" | "manual"
    classicFallback: true,            // 混合模式保留经典算法
  },
};

性能指标

测试环境: 5G USIM 卡 (32-bit ARM) + ARM TrustZone + NFC HCE，测试样本 ≥ 1000 次

操作	目标	实际	状态
iOS eSIM 密钥生成（增强模式）	< 30s	18s	✅
iOS eSIM 单次签名（Secure Enclave）	< 200ms	85ms	✅
5G USIM 单次签名（SM2）	< 100ms	38ms	✅
5G USIM 批量签名（8 条）	< 200ms	110ms	✅
5G vs 4G 签名速度提升	≥ 3×	4.2×	✅
NFC 离线签名（触碰到完成）	< 2s	650ms	✅
NFC 批量签名（5 条，Merkle）	< 3s	1.1s	✅
多 SIM 卡自动切换延迟	< 8s	3.2s	✅
健康检查全项扫描	< 5s	1.8s	✅
ML-KEM-768 密钥封装	< 50ms	22ms	✅
ML-DSA-65 签名（混合模式）	< 150ms	97ms	✅
量子抗性密钥迁移（存量密钥）	< 60s	31s	✅
并发签名吞吐量（5G 卡）	≥ 20 TPS	26 TPS	✅

测试覆盖率

测试位置: desktop-app-vue/tests/unit/ukey/ 及 packages/cli/__tests__/ukey/

测试文件	覆盖模块	测试数
✅ `esim-driver.test.js`	iOS eSIM 驱动（激活、密钥生成、与 Android 互通）	34
✅ `fiveg-optimizer.test.js`	5G 签名加速、批量签名、国密算法选择	28
✅ `nfc-signer.test.js`	NFC 离线签名、金额限制、白名单、离线队列	41
✅ `multi-sim-switcher.test.js`	多卡切换逻辑、时间段规则、密钥同步	26
✅ `sim-health-monitor.test.js`	健康检查、告警阈值、自动修复、降级通知	33
✅ `pqc-manager.test.js`	ML-KEM/ML-DSA 密钥生成、混合模式、迁移流程	39
✅ `simkey-advanced-integration.test.js`	端到端：eSIM+NFC、5G+PQC 混合、多卡+健康监控	22
✅ `simkey-advanced-cli.test.js`	CLI 命令：simkey advanced、pqc migrate、nfc sign	18

总计: 241 个测试，覆盖率 91%

安全考虑

eSIM 双重保护: iOS eSIM 结合 Secure Enclave 提供双重硬件安全，建议选择「增强」安全级别
NFC 距离限制: NFC 通信距离 < 4cm，但仍建议在私密环境下进行签名操作
NFC 金额限制: 配置 NFC 签名的单笔和日累计限额，降低被盗签风险
多卡密钥一致: 双卡设备建议同步密钥到两张卡，确保切换时身份一致
健康监控告警: 开启 SIM 卡健康监控，PIN 剩余次数 <= 2 时立即处理
量子抗性过渡: 建议使用混合模式而非纯后量子模式，确保向后兼容
5G 国密选择: 国内用户建议启用国密算法（SM2/SM3/SM4）以满足合规要求
NFC 白名单: 限制 NFC 签名只与已知设备交互，防止陌生设备发起恶意签名请求

关键文件

文件	职责	行数
`src/main/ukey/simkey-manager.js`	SIMKey 核心管理器	~450
`src/main/ukey/esim-driver.js`	iOS eSIM 驱动	~320
`src/main/ukey/nfc-signer.js`	NFC 离线签名模块	~280
`src/main/ukey/sim-health-monitor.js`	SIM 卡健康监控	~350
`src/main/ukey/pqc-crypto.js`	量子抗性算法引擎	~260
`src/main/ukey/multi-sim-switcher.js`	多 SIM 卡切换管理	~220

SIMKey 高级安全功能 ​

概述 ​

核心特性 ​

系统架构 ​

iOS eSIM支持 ​

概述 ​

技术原理 ​

支持设备 ​

设置步骤 ​

1. 激活eSIM SIMKey ​

2. 密钥生成 ​

3. 与Android SIMKey互通 ​

API示例 ​

与传统SIMKey对比 ​

5G SIM卡优化 ​

概述 ​

5G SIM卡增强特性 ​

性能提升 ​

国密算法支持 ​

5G安全增强 ​

自动检测与优化 ​

运营商5G USIM支持 ​

NFC离线签名 ​

概述 ​

工作原理 ​

应用场景 ​

场景一: 离线身份验证 ​

场景二: 离线交易签名 ​

场景三: 离线文件签名 ​

安全机制 ​

配置 ​

API示例 ​

多SIM卡自动切换 ​

概述 ​

切换策略 ​

自动切换规则 ​

双卡配置 ​

场景示例 ​

场景一: 网络故障自动切换 ​

场景二: 工作/个人分离 ​

密钥同步 ​

SIM卡健康监控 ​

概述 ​

健康仪表盘 ​

监控指标 ​

智能告警 ​

自动维护 ​

健康报告导出 ​

量子抗性算法升级 ​

概述 ​

量子威胁说明 ​

支持的后量子算法 ​

混合模式（推荐） ​

配置 ​

密钥迁移 ​

性能影响 ​

使用示例 ​

iOS eSIM SIMKey 快速开始 ​

NFC 离线签名（面对面转账） ​

量子抗性混合签名 ​

故障排查 ​

eSIM SIMKey 初始化失败 ​

5G SIM 卡未检测到增强特性 ​

NFC 签名超时 ​

量子抗性密钥迁移失败 ​

配置参考 ​

性能指标 ​

测试覆盖率 ​

安全考虑 ​

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关键文件 ​

SIMKey 高级安全功能

概述

核心特性

系统架构

iOS eSIM支持

概述

技术原理

支持设备

设置步骤

1. 激活eSIM SIMKey

2. 密钥生成

3. 与Android SIMKey互通

API示例

与传统SIMKey对比

5G SIM卡优化

概述

5G SIM卡增强特性

性能提升

国密算法支持

5G安全增强

自动检测与优化

运营商5G USIM支持

NFC离线签名

概述

工作原理

应用场景

场景一: 离线身份验证

场景二: 离线交易签名

场景三: 离线文件签名

安全机制

配置

API示例

多SIM卡自动切换

概述

切换策略

自动切换规则

双卡配置

场景示例

场景一: 网络故障自动切换

场景二: 工作/个人分离

密钥同步

SIM卡健康监控

概述

健康仪表盘

监控指标

智能告警

自动维护

健康报告导出

量子抗性算法升级

概述

量子威胁说明

支持的后量子算法

混合模式（推荐）

配置

密钥迁移

性能影响

使用示例

iOS eSIM SIMKey 快速开始

NFC 离线签名（面对面转账）

量子抗性混合签名

故障排查

eSIM SIMKey 初始化失败

5G SIM 卡未检测到增强特性

NFC 签名超时

量子抗性密钥迁移失败

配置参考

性能指标

测试覆盖率

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