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安全啟動- 云馳未來
背景描述
隨著車聯網的廣泛普及，對于車聯網類型的嵌入式系統(tǒng)劃定安全優(yōu)先順序的需求日益迫切。確保安全的啟動過程是保護任何嵌入式系統(tǒng)的首要步驟，也是在應用中預防惡意軟件壁壘的必要部分。“安全啟動” (Secure Boot) 是指操作系統(tǒng)在啟動鏡像與軟件之前必須先根據硬件信任根進行認證， 才能使其用于啟動的過程。硬件信任根必須以此方式提前作好準備：它只認證使用受信任的安全憑證所 產生的程序?？傊?，它確保開機啟動和 OS 軟件是預期的制造商版本，而不至于被惡意軟件或惡意的第三方篡改過。
實現概要
Secure Boot 的基本思想是從 Preloader 到啟動末尾 Image 的多層鏈式校驗機制（如下圖所示）。Preloader 利用 Hash 函數來驗證 LK 的完整性；然后 LK 將會驗證 Linux Kernel；最后 Linux Kernel 來驗證 Android Image，所有的 Boot Images 會通過 RSA 算法的私鑰加密并在生產階段載入控制器，每個Image 文件的 RSA 公鑰保存在前一級用私鑰簽名的 image 當中，而計算得到 LK 的 Hash 值和第一級的公鑰則保存在芯片的一次可編程模塊中，以防止其被修改。需要注意的是，RSA 私鑰是 Secure boot 的保障，需要被小心的保存起來。
圖7.2-1 基于信任鏈的啟動流程分區(qū)說明：
Preloader
Preloader 位于芯片的 ROM 內，芯片出廠后不能修改，它包含了 SHA1 和 RSA 算法，且 Preloader 的 Hash 值也保存在芯片的一次性可編程模塊（efuse）中，Preloader 在下載或啟動會比較 efuse 和 LK 的 Hash 值。
LK
Bootloader 的一部分，它會被加載到芯片的內部 RAM 中，所以其大小受芯片內部 RAM 大小的限制， LK 的主要作用是初始化外部內存，即我們常說的 DDR。
Linux Kernel
Linux 內核，包含進程管理、內存管理、設備驅動等內核程序。
Android
安卓 System 分區(qū)，包含了整個安卓操作系統(tǒng)、用戶界面、和所有預裝的系統(tǒng)應用程序。
實現詳細（簽名與驗簽）
圖7.2-2 簽名流程
簽名流程：
-
生成密鑰對，即 public key 和 privete key
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使用 SHA256 計算鏡像的 hash，并使用私鑰對鏡像進行 RSA2048 簽名；
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使用 SHA256 計算出 public key 的 hash；
-
將鏡像代碼 +2 中簽名 +public key 進行打包形成新的鏡像；
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使用 eFuse 工具將 3 中的 hash 燒寫到 eFuse。
驗簽流程：
-
首先從新的鏡像中獲取 public key 計算 hash 值；
-
從 eFuse 中讀取預燒寫的 hash 值進行對比，如果相同則繼續(xù)否則 boot 失??；
-
從新的鏡像中獲取簽名，然后使用 RSA2048 計算 hash；
-
使用 SHA256 計算鏡像 code 段的 hash 值，3 和 4 的結果對比，相同則繼續(xù)，否則失敗。
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