TinyPKI 是一个面向资源受限设备、弱连接网络和边缘计算场景的轻量级 PKI 核心库。项目使用 C11 和 OpenSSL 3.x EVP 接口实现，以 SM2、SM3、SM4 为基础，覆盖证书签发、撤销证明、发证透明、认证握手和会话保护等主链路能力。
TinyPKI 聚焦三类角色：轻量化设备、边缘节点和 CA。设备保存自身证书、私钥和可信根状态；边缘节点缓存撤销状态和发证状态，并为设备构造可携带证据；CA 负责证书签发、撤销根发布和发证记录发布。验证端通过本地可信根、Merkle 证明和 witness 门限签名完成联合校验，减少对实时在线查询的依赖。
TinyPKI 将 CA 签名检查点、边缘 witness 证据包和设备本地验证绑定在同一条链路中，使轻量设备在弱连接环境下完成证书、撤销状态和发证透明校验
传统 PKI 在资源受限环境中通常面临证书载荷大、撤销状态同步慢、在线查询依赖强、边缘分区难处理等问题。TinyPKI 采用更紧凑的证书和证明结构，把证书身份、撤销状态、发证记录和边缘见证绑定到同一个验证流程中。
项目当前面向私有 PKI、边缘 PKI 和实验性安全系统。完整 WebPKI CT 生态由公共日志、监控者、审计者和浏览器策略共同组成；TinyPKI 采用更小的角色集合，在 CA、边缘节点与轻量设备之间构建适合受限网络的透明验证链路。
设备提交证书请求后，CA 返回隐式证书材料和重构参数。设备使用自身临时私钥、CA 返回值和 CA 公钥重构最终密钥，验证端使用证书和 CA 公钥重构设备公钥。该设计减少证书内显式公钥和签名材料，适合低带宽认证场景。
撤销状态由 CA 发布的 Sparse Merkle root 承诺。已撤销证书使用 member proof，未撤销证书使用 absence proof。路径压缩避免固定展开大量空分支，过期撤销项可以移除，插入和删除不会挤动其他叶子位置。
发证记录按签发顺序写入证书承诺。TinyPKI 使用 Merkle Mountain Range 维护追加式记录，适合持续新增证书的场景。验证端可以检查某张证书是否进入发证记录，并将结果绑定到 CA 发布的统一根记录。
认证时，证据包可携带证书、撤销证明、发证证明、CA 签名根记录和 witness 签名。验证端重新计算撤销根和发证根，再比对 CA 签名根记录，避免把边缘节点的判断结果当作信任来源。
边缘 witness 对 CA 发布根进行签名。客户端配置 t-of-n 策略后，证据包必须满足足够数量的 witness 签名。该机制用于约束 CA 发布根和发证历史，辅助发现隐藏签发、根分叉和边缘分区下的不一致状态。
撤销状态发布支持 nextUpdate、delta 更新、heartbeat 续期、full checkpoint、重定向候选和 quorum 检查。该部分面向弱网和边缘分区环境，用于在同步频率、网络开销和状态新鲜度之间保持工程可控。
客户端完成证书、用途、撤销状态和发证透明校验后，可以进入 SM2 握手绑定流程，并使用派生密钥建立 SM4-GCM/CCM AEAD 会话。签名、握手转录本和会话参数共同绑定，降低重放和上下文混淆风险。
include/ 公开头文件
src/ecqv/ ECQV 隐式证书实现
src/revoke/ 撤销状态、Merkle 证明、同步和仲裁逻辑
src/pki/ CA/RA 服务端、客户端和证据包主流程
src/auth/ 签名、密钥协商和 AEAD 会话保护
src/app/ 演示程序和性能基准程序
tests/ 单元测试、集成测试和安全边界测试
tools/ 格式检查和格式化脚本
docs/ 安装说明、安全模型和审计记录
依赖：
- C11 编译器
- CMake 3.14 或更高版本
- OpenSSL 3.x 开发库
Linux：
cmake -S . -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j 4
ctest --test-dir build --output-on-failureWindows MSYS2 UCRT64：
cmake -S . -B build -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
cmake --build build -j 4
ctest --test-dir build --output-on-failure更完整的环境说明见 docs/install.md。
当前测试入口包括按领域拆分的 ctest suite 和聚合测试程序。按当前基线，ctest 包含 6 个 suite，test_all 聚合执行 108 个用例。
ctest --test-dir build --output-on-failure
./build/test_allWindows 下聚合测试程序为：
.\build\test_all.exe格式检查：
bash tools/check_format.shWindows PowerShell：
powershell -ExecutionPolicy Bypass -File tools\check_format.ps1TinyPKI 提供能力实验程序，用于测量证书载荷、证据包大小、撤销状态存储、查询时间、同步开销，并与 CRL、OCSP 和 CRLite 风格基线做本地对照。
cmake --build build --target sm2_bench_capability_suite -j 4
./build/sm2_bench_capability_suite ./tmp/bench_capability_suite.jsonbenchmark 输出包含固定 seed、commit、平台、编译器、预热轮数、正式测量轮数、median、p95、均值、标准差和稳定性标记。README 保持为项目入口，具体数值以当前 commit 运行出的 JSON 和同名 Markdown 报告为准。
TinyPKI 生成静态库目标 tinypki。上层 CMake 项目可以通过子目录或子模块方式接入：
add_subdirectory(TinyPKI)
target_link_libraries(your_app PRIVATE tinypki)推荐从高层 PKI service/client 接口接入。内部 Merkle、认证和撤销原语主要服务于库内主流程，应用层直接组合这些原语容易绕过证据包、根记录和 witness 策略。
include/sm2_tinypki.h：一站式聚合头文件。include/sm2_implicit_cert.h：ECQV 隐式证书请求、签发、验证和密钥重构。include/sm2_revocation.h：撤销根记录、证明结构、同步计划与仲裁辅助能力。include/sm2_pki_transparency.h：发证透明、统一根记录和 witness 策略类型。include/sm2_pki_service.h：CA/RA 服务端高层接口。include/sm2_pki_client.h：设备客户端高层接口。include/sm2_auth.h：签名类型和 AEAD 模式常量。include/sm2_pki_types.h：统一错误码和公共基础类型。
TinyPKI 默认网络和边缘节点都可能不可信。验证端重新计算证明，将结果绑定到本地可信的 CA 签名根记录和 witness 门限策略。边缘节点负责提供证据材料，验证结论由设备本地完成。
部署时需要关注以下边界：
- 私钥长期保护应使用安全芯片、可信执行环境或等价硬件能力。
- 设备本地状态支持认证和回滚检测；在攻击者可以整体恢复旧存储快照且设备缺少安全计数器、可信时钟或其他不可回滚小状态时，纯软件无法证明当前状态新于旧快照。
- 发证透明机制适用于 TinyPKI 的 CA、边缘节点和轻量设备模型。公共日志、独立监控者和浏览器强制策略属于完整 WebPKI CT 生态的额外组成。
- benchmark 结果用于工程对照和回归观察，目标部署环境仍应在真实硬件和网络条件下重新测量。
- CHANGELOG.md：变更记录。
- CONTRIBUTING.md：贡献流程和检查要求。
- SECURITY.md：安全策略和漏洞报告方式。
- docs/install.md：构建、测试和运行说明。
- docs/security/threat_model.md：威胁模型。
- docs/security/security_audit_v0.1.0.md：安全审计记录。
TinyPKI 使用 Apache License 2.0 许可协议。
TinyPKI is a lightweight PKI core library designed for resource-constrained devices, connection-constrained networks, and edge computing environments. Implemented in C11 utilizing the OpenSSL 3.x EVP interface, it leverages SM2, SM3, and SM4 algorithms to provide a complete pipeline for lightweight certificate management and secure communications.
The project introduces a unified verification flow that combines:
- ECQV Implicit Certificates: Compact certificates under 90 bytes where public keys are mathematically reconstructed, reducing transmission and storage overhead.
- Path-Compressed Sparse Merkle Revocation Trees: Deterministic accumulators for revocation states, allowing devices to verify member or absence proofs offline.
- Merkle Mountain Range (MMR) Transparency Logs: An append-only structure for issuance commitment validation to restrict CA behavior.
- Edge Witness Threshold Policy: Decentralized checkpoint signing to mitigate split-view attacks.
- AEAD Session Protection: SM2 key agreement and SM4-GCM/CCM encryption for high-throughput session protection.
For detailed installation guides, threat models, and integration examples, please refer to the documents under the docs/ directory or check the Chinese sections above.