PKCS#11是一种非常常见的密码设备接口。在实际应用中，国密密码设备应用接口规范GMT0018具有相同的功能，在技术体系结构中处于类似的位置。
在密码产品的开发中，根据PKCS#11或者GMT0018接口规范提供相应的接口包装，底层密码设备可以更换，无需更改或轻微更改。
PKCS#11标准内容较多，v2-20版有400页，对应，PKCS#11的标准解释将根据概念和常用接口、角色、对话、对象和机制进行，最后介绍应用程序的调用过程，连接每个概念和接口。
这是第三篇，介绍Cryptoki对象及其属性。
Cryptoki一系列的对象可以识别。一个对象包含一个属性集，每个属性都有一个给定的值。
下图展示Cryptoki对象层次结构和一些支持属性。
Cryptoki提供一系列的对象管理函数。一些密钥操作接口函数也会创建Key对象保存结果。
一个对象总是包含所有必要的属性。令牌可以保存多个相同的对象。
创建、修改和复制对象的所有函数都使用模板作为参数之一，模板指定了特定的属性值。
根据加密机制，还可以在创建对象时添加额外的属性值。
当对象类所需的属性没有默认值时，必须在创建时通过函数或模板指定。
在创建对象时，以下情况会导致创建失败：
1)提供的模板给出无效的属性指定值。
2)指定有效属性的非法值。
3)赋值一个只读的属性。
4)模板中指定的属性和值不足以创建对象。
5)模板中指定的属性值存在冲突。虽然独立性符合接口规范，但不符合特定令牌的要求。
6)重复为特定属性指定相同的值。
对象创建后，可以通过C_SetAttributeValue修改属性值。
需要注意的是，一些接口规范表示为可修改属性，对于特定的属性token可能不支持修改。
可以通过C_CopyObject复制对象时，也可以通过应用程序提供的模板修改对象副本的属性。
除了Cryptoki指定的可修改属性，CKA_TOKEN、CKA_PRIVATE、CKA_MODIFIABLE复制过程中也可以修改。
需要注意的是，特定的令牌可能不支持某些属性的修改。
| CKA_CLASS |
CK_OBJECT_CLASS |
Objectclass（type） |
CKA_CLASS创建对象时必须指定。
CKO_HW_FEATURE代表设备的功能。它们提供了一种容易扩展的方法来引入新的价值特征Cryptoki接口中。
除非在CKA_CLASS属性中指定CKO_HW_FEATURE这个值，否则在使用C_FindObjectInit和C_FindObjects硬件功能对象在查找对象时不会返回。
| CKA_HW_FEATURE_TYPE |
CK_HW_FEATURE |
Hardware feature（type） |
CKA_HW_FEATURE_TYPE在创建对象时需要指定。
属性CKA_HW_FEATURE_TYPE值为CKH_CLOCK代表时钟对象。时钟对象代表设备上的实时时钟。
代表和 CK_TOKEN_INFO 结构中的 utcTime 具有相同字段的时钟源。时钟对象具有以下属性：
| CKA_VALUE |
CK_CHAR[16] |
长度为 16 字符串表示当前时间， 格式为：YYYYMMDDhhmmssxx (最后 2 保留0字符)。 |
如果设备允许，可以通过C_SetAttributeValue设备可能需要设置该属性SO用户修改时间。
属性CKA_HW_FEATURE_TYPE值为CKH_MONOTONIC_COUNTER代表单调计数器对象。
单调计数器对象表示设备上存在的硬件计数器。该计数器保证每次读取其值时增加，但不一定增加1。
应用程序可以用它来生成序列号，以确保令牌的唯一性。
单调计数器对象属性：
| CKA_RESET_ON_INIT |
CK_BBOOL |
使用C_InitializeToken初始化时，计数器将复位到一个先前的返回值。 |
| CKA_HAS_RESET |
CK_BBOOL |
在某些点，计数器的值已经及时复位至少一次。 |
| CKA_VALUE |
Byte Array |
以大字节序返回单调计数器的当前版本。 |
注意单调计数器的这些属性只读，客户端无法设置。
属性CKA_HW_FEATURE_TYPE值为CKH_USER_INTERFACE代表用户接口对象。
用户接口对象代表设备的交互能力。
| CKA_PIXEL_X |
CK_ULONG |
屏幕分辨率-X轴 |
| CKA_PIXEL_Y |
CK_ULONG |
屏幕分辨率-Y轴 |
| CKA_RESOLUTION |
CK_ULONG |
DPI，每英寸像素值 |
| CKA_CHAR_ROWS |
CK_ULONG |
面向字符的显示，字符行数 |
| CKA_CHAR_COLUMNS |
CK_ULONG |
面向字符的现实，字符列数 |
| CKA_COLOR |
CK_BBOOL |
彩色支持 |
| CKA_BITS_PER_PIXEL |
CK_ULONG |
色位或每像素灰度信息 |
| CKA_CHAR_SETS |
RFC 2279 string |
字符集 |
| CKA_ENCODING_METHODS |
RFC 2279 string |
编码方式 |
| CKA_MIME_TYPES |
RFC 2279 string |
MIME类型 |
存储对象并非一个具体的对象类，不需要CKO定义。它是一种具有以下对象类的公共属性的对象类。
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| CKA_TOKEN |
CK_BBOOL |
默认CK_FALSE, 会话对象为CK_FALSE 令牌对象为CK_TRUE |
| CKA_PRIVATE |
CK_BBOOL |
Private对象为CK_TRUE Public对象为CK_FALSE 默认值由令牌定义，可能取决于其他属性值。 |
| CKA_MODIFIABLE |
CK_BBOOL |
默认为CK_TRUE |
| CKA_LABEL |
RFC2279 string |
对象描述，默认为空。 |
CKA_CLASS属性为CKO_DATA。数据对象用来保存应用程序定义的信息。
Cryptoki仅提供此对象的访问，对于内容没有任何特殊的定义。
| CKA_APPLICATION |
RFC2279 string |
管理该对象的应用程序的说明。默认为空。 |
| CKA_OBJECT_ID |
Byte Array |
DER编码的对象标识符，默认为空。 |
| CKA_VALUE |
Byte Array | 对象值 |
CKA_CLASS属性为CKO_CERTIFICATE。证书对象持有公钥或者属性证书。Cryptoki仅提供证书的访问，不附加任何特殊的意义。
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| CKA_CERTIFICATE_TYPE |
CK_CERTIFICATE_TYPE |
证书类型（对象创建时指定） |
| CKA_TRUSTED |
CK_BBOOL |
证书对于所建立的应用是否可信 （只能由SO设置为CK_TRUE） |
| CKA_CERTIFICATE_CATEGORY |
CK_ULONG |
证书的分类： 0=未指定（默认值） 1=令牌用户， 2=机构， 3=其他实体 |
| CKA_CHECK_VALUE |
Byte array |
校验和 |
| CKA_START_DATE |
CK_DATE |
起始日期 |
| CKA_END_DATE |
CK_DATE |
终止日期 |
证书类型为CKC_X_509，用于保存X.509公钥证书。除了通用的证书对象属性，还有如下属性：
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| CKA_SUBJECT |
Byte array |
DER编码的证书主题名称，必须在对象创建时指定 |
| CKA_ID |
Byte array |
公私钥对的标识符，默认为空。必须在对象创建时指定。 CKA_URL为空时，这个值必须为非空。 |
| CKA_ISSUER |
Byte array |
DER编码的证书发行机构名，默认为空。 |
| CKA_SERIAL_NUMBER |
Byte array |
DER编码的证书序列号，默认为空。 |
| CKA_VALUE |
Byte array |
证书的BER编码，必须在对象创建时指定。 |
| CKA_URL |
RFC2279 string |
非空时，给出完整的可获取证书的URL。 CKA_VALUE为空时，此值必须非空。 |
| CKA_HASH_OF_SUBJECT_PUBLIC_KEY |
Byte array |
主题公钥的SHA-1哈希,默认为空。 CKA_URL为空，只能为空。 |
| CKA_HASH_OF_ISSUER_PUBLIC_KEY |
Byte array |
发行机构公钥的SHA-1哈希,默认为空。 CKA_URL为空，只能为空。 |
| CKA_JAVA_MIDP_SECURITY_DOMAIN |
CK_ULONG |
Java MIDP安全域： 0=未指定（默认值）， 1=制造商， 2=操作员， 3=第三方 |
在对象创建之后，只有CKA_ID，CKA_ISSUER，CKA_SERIAL_NUMBER属性可以修改。
CKA_ID用于区分同一主体持有的多个公私钥对，不管是否存储在相同的令牌上。
密钥是通过主体名称和标识符来区分的，所以不同主体的密钥可能有相同的CKA_ID值。
证书类型为CKC_WTLS，保存WTLS公钥证书。
| CKA_SUBJECT |
Byte array |
证书主体的WTLS编码，必须在对象创建时指定。 CKA_VALUE为空时，此值只能为空。 |
| CKA_ISSUER |
Byte array |
WTLS编码的证书发行机构名，默认为空。 |
| CKA_VALUE |
Byte array |
WTLS的证书编码，必须在对象创建时指定。 CKA_URL为空时，必须非空。 |
| CKA_URL |
RFC2279 string |
非空时，给出完整的可获取证书的URL。 CKA_VALUE为空时，此值必须非空。 |
| CKA_HASH_OF_SUBJECT_PUBLIC_KEY |
Byte array |
主题公钥的SHA-1哈希,默认为空。 CKA_URL为空，只能为空。 |
| CKA_HASH_OF_ISSUER_PUBLIC_KEY |
Byte array |
发行机构公钥的SHA-1哈希,默认为空。 CKA_URL为空，只能为空。 |
在对象创建之后，只有CKA_ISSUER属性可以修改。
2）X.509属性证书对象
证书类型为CKC_X_509_ATTR_CERT，保存X.509属性证书。
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| CKA_OWNER |
Byte array |
属性证书主体字段的DER编码，必须在对象创建时指定。 与CKC_X_509证书中的CKA_SUBJECT属性不同，因为ASN.1语法和编码是不同的。 |
| CKA_AC_ISSUER |
Byte array |
属性证书机构字段的DER编码。 |
| CKA_SERIAL_NUMBER |
Byte array |
证书序列号的DER编码，默认为空。 |
| CKA_ATTR_TYPES |
Byte array |
对应证书中属性类型的对象标识符值序列的BER编码。默认为空。 应用程序无需获取和解析证书就可以查找特定的属性证书。 |
| CKA_VALUE |
Byte array |
证书的BER编码，必须在对象创建时指定。 |
在对象创建之后，只有 CKA_AC_ISSUER, CKA_SERIAL_NUMBER ，CKA_ATTR_TYPES属性可以修改。
不存在基础的密钥对象，而是根据密钥类型来区分定义了 CKO_PUBLIC_KEY, CKO_PRIVATE_KEY 和CKO_SECRET_KEY三种密钥对象。
密钥对象存储加密或认证密钥，可以是公钥、私钥、加密密钥。
以下是一些公共的密钥对象属性。
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| CKA_KEY_TYPE |
CK_KEY_TYPE |
KEY类型。 C_CreateObject创建对象时指定。 |
| CKA_ID |
Byte array |
密钥ID，默认为空。 对象创建后可以通过属性设置接口函数或者在拷贝对象过程中修改。 有的令牌可能不支持拷贝中修改。 公私钥对的ID应该相同。如果有对应证书，证书中的ID也要相同。 对于加密密钥，该属性的含义取决于应用。 |
| CKA_START_DATE |
CK_DATE |
开始日期，默认为空。 对象创建后可以通过属性设置接口函数或者在拷贝对象过程中修改。 有的令牌可能不支持拷贝中修改。 |
| CKA_END_DATE |
CK_DATE |
结束日期，默认为空。 对象创建后可以通过属性设置接口函数或者在拷贝对象过程中修改。 有的令牌可能不支持拷贝中修改。 |
| CKA_DERIVE |
CK_BBOOL |
如果支持KEY派生则为CK_TRUE 对象创建后可以通过属性设置接口函数或者在拷贝对象过程中修改。 有的令牌可能不支持拷贝中修改。 |
| CKA_LOCAL |
CK_BBOOL |
仅当密钥 •通过C_GenerateKey或C_GenerateKeyPair调用本地生成（即在令牌上生成） •使用C_CopyObject接口创建一个CKA_LOCAL属性为CK_TRUE的密钥的副本时。 值为CK_TRUE. 用C_CreateObject、C_GenerateKey、C_GenerateKeyPair创建对象时不能指定。 C_UnwrapKey拆包时也不能指定。 |
| CKA_KEY_GEN_MECHANISM |
CK_MECHANISM_TYPE |
生成密钥的机制标识。 用C_CreateObject、C_GenerateKey、C_GenerateKeyPair创建对象时不能指定。 C_UnwrapKey拆包时也不能指定。 仅当CKA_LOCAL为CK_TRUE时是合法值， 否则该属性值为CK_UNAVAILABLE_INFORMATION |
| CKA_ALLOWED_MECHANISMS |
CK_MECHANISM_TYPE_PTR类型的指针， 指向一个CK_MECHANISM_TYPE 类型的数组 |
当前KEY能使用的一个机制列表。 列表中的机制数量是属性中的ulValueLen成员除以CK_MECHANISM_TYPE结构的大小。 |
对象类型为CKO_PUBLIC_KEY。除密钥对象的公共属性外，还有如下这些属性：
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| CKA_SUBJECT |
Byte array |
密钥主体名称的DER编码。默认为空。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_ENCRYPT |
CK_BBOOL |
如果密钥支持加密，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 |
| CKA_VERIFY |
CK_BBOOL |
如果密钥支持验证，则为CK_TRUE，其中签名是数据的附录。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 |
| CKA_VERIFY_RECOVER |
CK_BBOOL |
如果密钥支持从签名恢复数据的验证，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 |
| CKA_WRAP |
CK_BBOOL |
如果密钥支持打包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 |
| CKA_TRUSTED |
CK_BBOOL |
对于创建密钥的应用来说，密钥是可信的。 打包密钥的CKA_WRAP_WITH_TRUSTED设置为CK_TRUE时，可用来打包密钥。 仅可以被SO用户设置为CK_TRUE。 |
| CKA_WRAP_TEMPLATE |
CK_ATTRIBUTE_PTR |
用来打包密钥。 与使用此打包密钥打包的任何密钥匹配的属性模板。 不匹配的密钥不能打包。 列表中的属性数量是属性中的ulValueLen成员除以CK_ATTRIBUTE的大小。 |
对象类型为CKO_PRIVATE_KEY，用来存储私钥对象。
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| CKA_SUBJECT |
Byte array |
证书主体名称的DER编码。默认为空。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_SENSITIVE |
CK_BBOOL |
如果密钥是敏感的，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 一旦设置为CK_TRUE，属性变为只读，不能再修改。 |
| CKA_DECRYPT |
CK_BBOOL |
如果密钥支持解密，则为CK_TRUE 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_SIGN |
CK_BBOOL |
如果密钥支持签名，则为CK_TRUE，签名是数据附录。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_SIGN_RECOVER |
CK_BBOOL |
密钥支持签名且签名能够从数据中恢复，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_UNWRAP |
CK_BBOOL |
如果密钥支持拆包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_EXTRACTABLE |
CK_BBOOL |
如果密钥可提取和打包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 一旦设置为CK_FALSE,属性变为只读，不能再修改。 |
| CKA_ALWAYS_SENSITIVE |
CK_BBOOL |
如果密钥始终将CKA_SENSITIVE属性设置为CK_TRUE时，该属性为CK_TRUE。 用C_CreateObject、C_GenerateKey、C_GenerateKeyPair创建对象时不能指定。 C_UnwrapKey拆包时也不能指定。 |
| CKA_NEVER_EXTRACTABLE |
CK_BBOOL |
当密钥始终未将CKA_EXTRACTABLE属性设置为CK_TRUE，则为CK_TRUE。 |
| CKA_WRAP_WITH_TRUSTED |
CK_BBOOL |
如果密钥仅能被一个属性CKA_TRUSTED设置为CK_TRUE的打包密钥打包，则为CK_TRUE。 |
| CKA_UNWRAP_TEMPLATE |
CK_ATTRIBUTE_PTR |
用来解包密钥。 属性模板应用到任何使用此密钥解包的密钥上。 任何用户提供的模板都将在此模板之后应用，就像对象已经创建一样。 列表中的属性数量是属性中的ulValueLen成员除以CK_ATTRIBUTE的大小。 |
| CKA_ALWAYS_AUTHENTICATE |
CK_BBOOL |
默认为CK_FALSE。如果设置为TRUE，用户每次使用密钥必须提供PIN。 |
出于交互性的考虑，主体名和密钥ID应该与对应的证书和公钥中相同。
当CKA_SENSITIVE设置为CK_TRUE，或者CKA_EXTRACTABLE属性设置为CK_FALSE，私钥特定属性的明文不应该出现在令牌之外。
对象类型为CKO_SECRET_KEY，用来存储秘密密钥。
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| CKA_SENSITIVE |
CK_BBOOL |
如果密钥是敏感的，则为CK_TRUE。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 一旦设置为CK_TRUE，属性变为只读，不能再修改。 |
| CKA_ENCRYPT8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持加密则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_DECRYPT8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持解密，则为CK_TRUE 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_SIGN8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持签名，则为CK_TRUE，签名是数据附录。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_VERIFY8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持验证，则为CK_TRUE，其中签名是数据的附录。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_WRAP8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持打包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 |
| CKA_UNWRAP8 |
CK_BBOOL |
如果密钥支持拆包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 |
| CKA_EXTRACTABLE8,12 |
CK_BBOOL |
如果密钥可提取和打包，则为CK_TRUE。 默认值由令牌定义，也许取决于其他属性值。 对象创建后可以通过属性设置接口修改。 也可以在拷贝对象过程中修改，取决于具体的令牌。 一旦设置为CK_FALSE,属性变为只读，不能再修改。 |
| CKA_ALWAYS_SENSITIVE2,4,6 |
CK_BBOOL |
如果密钥始终将CKA_SENSITIVE属性设置为CK_TRUE时，该属性为CK_TRUE。 用C_CreateObject、C_GenerateKey、C_GenerateKeyPair创建对象时不能指定。 C_UnwrapKey拆包时也不能指定。 |
| CKA_NEVER_EXTRACTABLE2,4,6 |
CK_BBOOL |
当密钥始终未将CKA_EXTRACTABLE属性设置为CK_TRUE，则为CK_TRUE。 用C_CreateObject、C_GenerateKey、C_GenerateKeyPair创建对象时不能指定。 C_UnwrapKey拆包时也不能指定。 |
| CKA_CHECK_VALUE |
Byte array |
密钥校验和 |
| CKA_WRAP_WITH_TRUSTED11 |
CK_BBOOL |
如果密钥仅能被一个属性CKA_TRUSTED设置为CK_TRUE的打包密钥打包，则为CK_TRUE。 默认为CK_FALSE。 一旦设置为CK_TRUE，则不能再修改。 |
| CKA_TRUSTED10 |
CK_BBOOL |
打包KEY可用于打包CKA_WRAP_WITH_TRUSTED 属性设置为CK_TRUE。 仅能被SO用户设置为CK_TRUE。 |
| CKA_WRAP_TEMPLATE |
CK_ATTRIBUTE_PTR |
用来打包密钥。 与使用此打包密钥打包的任何密钥匹配的属性模板。 不匹配的密钥不能打包。 列表中的属性数量是属性中的ulValueLen成员除以CK_ATTRIBUTE的大小。 |
| CKA_UNWRAP_TEMPLATE |
CK_ATTRIBUTE_PTR |
用来解包密钥。 属性模板应用到任何使用此密钥解包的密钥上。 任何用户提供的模板都将在此模板之后应用，就像对象已经创建一样。 列表中的属性数量是属性中的ulValueLen成员除以CK_ATTRIBUTE的大小。 |
当CKA_SENSITIVE设置为CK_TRUE，或者CKA_EXTRACTABLE属性设置为CK_FALSE，私钥特定属性的明文不应该出现在令牌之外。
要调用的对称密钥对象的密钥检查值（KCV）属性CKA_CHECK_VALUE，类型为字节数组，长度为3字节，操作类似于指纹，或密钥的校验和。
它们针对共享同一密钥的其他系统的对称密钥进行交叉检查，并作为手动操作后的有效性检查密钥输入或从备份还原。
对象类型CKO_DOMAIN_PARAMETERS，用来存储公共域参数对象。
此对象类是为了支持存储某些特定算法的扩展参数。DSA和DH都在密钥对生成步骤中使用域参数。
要使用域参数对象，必须将属性提取到模板中，然后将它们（仍在模板中）提供给相应的密钥对生成函数。
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| CKA_KEY_TYPE |
CK_KEY_TYPE |
需要使用域参数来生成密钥的密钥类型。 必须在创建对象时指定。 |
| CKA_LOCAL2,4 |
CK_BBOOL |
CK_TRUE仅当域参数 •本地（即在令牌上）用C_GenerateKey生成。 •使用C_CopyObject调用创建 一个CKA_LOCAL属性为CK_TRUE域参数对象的副本。 使用C_CreateObject、C_GenerateKey或者C_GenerateKeyPair创建时不能指定值。 |
对象类型为CKO_MECHANISM，提供设备支持的机制信息。
使用C_FindObjectsInit和C_FindObjects搜索对象时，除非模板中的CKA_CLASS属性具有CKO_MECHANISM值，机制对象不会返回。
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| CKA_MECHANISM_TYPE |
CK_MECHANISM_TYPE | 机制对象类型 |
未完待续......