android avb校验流程

Android AVB（Android Verified Boot）是一种用于校验系统启动过程的安全机制。下面是Android AVB校验流程的简要描述：

1. 系统启动前：在Android设备上，初始的公钥会被内置到固件中，用于验证启动过程中的签名。
2. 开始引导过程：启动加载程序（Bootloader）会从硬件上获取系统分区，然后从第一个分区中加载并执行AVB验证程序。
3. AVB验证程序：该程序负责校验系统映像的完整性和真实性。
4. 签名验证：验证程序使用内置的公钥对系统分区中的签名进行校验，以确保系统分区没有被篡改。
5. 回卷校验（Rollback Verification）：检查系统引导过程中的安全级别和版本，以避免回滚攻击。如果发现版本回滚或不允许的安全级别，则引导过程中断。
6. 系统分区校验：验证系统分区的完整性。对于分区的哈希值，验证程序会使用内置的公钥进行校验。
7. 引导过程继续：如果校验成功，验证程序会继续引导系统。否则，启动加载程序可能会采取不同的行动，例如引导到备份分区或显示错误消息。

通过这样的流程，Android AVB可以提供更高的系统启动安全性。因为它能够验证系统映像的完整性和真实性，防止未经授权的修改或篡改。同时，它还可以防止回滚攻击，确保设备以最新版本的系统启动。

相关问题

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### 回答1：
Android AVB (Android Verified Boot) 是安卓系统中的一种安全功能，目的是确保用户设备上的操作系统和应用程序未被篡改。它使用了基于密钥的验证方法，以验证设备上的固件和启动程序的完整性和可靠性。

Android AVB的工作原理是，在设备启动时，固件和启动程序会被验证。首先，设备会检查固件和启动程序的数字签名，以确保它们是由受信任的开发者签名的。如果签名验证通过，则设备会继续启动，否则会发出警告或者拒绝启动。

除了验证签名外，Android AVB还会检查系统分区的哈希值是否与预期的哈希值匹配。这些哈希值是在设备正常运行时生成的，并被记录在一个被称为AVB表的数据结构中。如果发现系统分区的哈希值与预期的哈希值不匹配，设备将中断启动并显示一条警告信息。

通过使用Android AVB，设备能够有效防止来自未经授权的来源的操作系统和启动程序的篡改。这增加了设备的安全性，使用户能够放心使用设备，而不担心潜在的恶意软件或未经授权的更改。

总之，Android AVB是安卓系统中的一种安全功能，它通过验证数字签名和哈希值来确保设备上的操作系统和启动程序的完整性。它帮助防止未经授权的篡改，提高了设备的安全性。

### 回答2：
Android AVB（Android Verified Boot）是安卓系统中的一种验证引导机制，它通过在设备启动过程中验证系统的完整性，防止未经授权的修改及恶意软件损害系统安全。以下是关于Android AVB的一些要点。

首先，Android AVB使用数字签名验证系统引导映像的完整性。在设备启动时，引导加载程序（Bootloader）会验证引导映像的签名，只有通过数字证书签名的映像才能被加载，这样可以确保系统引导过程没有受到非法篡改。

其次，Android AVB启用分区级别的验证，每个分区的映像都需要通过数字签名进行验证。这使得系统分区、供应商分区和OEM分区等可以被独立验证，并且可以防止未经授权修改。

另外，Android AVB还使用了完整性元数据（Integrity Metadata）来确保系统分区的数据安全。完整性元数据存储了每个分区的哈希值和签名信息，设备启动时会加载并验证这些元数据，以确保分区的数据没有被篡改。

最后，Android AVB还可以在设备上使用强制加密（Force Encryption）来确保用户数据的密钥只能被正确验证的引导映像解锁。这可以防止未经授权的访问或修改用户数据。

总的来说，Android AVB通过数字签名、分区级别的验证以及完整性元数据等机制，确保了安卓设备系统引导过程的完整性和安全性，并且防止了未经授权的修改和恶意软件的攻击。

### 回答3：
Android AVB是指Android Verified Boot的缩写，是一种用于验证和保护Android设备的引导过程的安全机制。它的目标是检测和阻止未经授权的软件从设备的启动过程中加载和运行。

Android Verified Boot通过使用数字签名和哈希算法来验证引导镜像的完整性和真实性。在设备启动的过程中，它会使用设备制造商预装的公钥来验证引导镜像的数字签名是否有效，并且只有当验证通过时才会加载和运行系统。这样可以防止未经授权的软件或者恶意代码被插入到引导过程中，提高了设备的安全性。

此外，Android AVB还可以更容易地检测到设备的Root状态和未经授权的修改。通过保护系统分区和检测分区是否已被修改，它可以提供更可靠的保护机制，防止未经授权的软件或者恶意代码对设备进行篡改。这可以帮助用户避免安全漏洞和数据泄露。

总之，Android AVB是一种用于验证和保护设备启动过程的安全机制，通过验证引导镜像的完整性和真实性，检测设备的Root状态和分区是否被修改，提高了Android设备的安全性。这有助于保护用户的个人数据和设备免受恶意软件和未经授权的修改的威胁。

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### Android Verified Boot (AVB)介绍

Android Verified Boot (AVB) 是一种增强设备安全性的机制，旨在防止未经授权修改启动过程中的关键组件。通过构建一个信任链来确保从最底层硬件到操作系统各个部分均未被篡改。这一链条依次经过 ROM code、BootLoader、boot image 及至 System 和 Vendor 分区[^1]。

### AVB工作原理

在启动流程里，每个阶段都会加载并验证下一个阶段的数据完整性与真实性：

- **ROM Code**: 设备上不可更改的第一段执行代码负责初始化基本硬件设置，并引导进入 bootloader。

- **Bootloader**: 验证 `boot.img` 文件（内含 Kernel Image），此文件包含了用于后续分区验证所需的公钥——verity_key，该密钥存储于 ramdisk 中而后者被打包进了 boot.img 之内[^2]。

- **Boot Image & Hash Tree Verification**: 当到达系统和供应商分区间时，则利用之前由 bootloader 解析出来的 verity metadata 来检验这些区域内的 hash tree 结构，从而确认其内容无损且未经非法改动。

def verify_partition(partition_data, partition_hash_tree):
    """
    Verify the integrity of a given partition using its associated hash tree.
    
    :param bytes partition_data: Raw data from the partition to be checked.
    :param list partition_hash_tree: List representing the Merkle tree hashes for verification.
    :return bool: True if valid, False otherwise.
    """
    calculated_hashes = compute_merkle_tree(partition_data)
    return all(a == b for a, b in zip(calculated_hashes, partition_hash_tree))

对于采用 A/B 更新模式的系统而言，在版本切换期间同样遵循上述原则以保障新旧状态间的平滑过渡以及安全性。

### 实现方式

实际部署中，AVB 主要依赖如下几个方面来达成目标：

- **vbmeta Partition**: 自 Android Pie 开始引入的新概念，它保存着关于其他受保护分区的信息摘要及其签名信息；这使得即使当 primary slot 的数据遭到破坏或更新失败时也能借助 secondary slot 完成恢复操作而不影响整个验证逻辑的有效性。

- **Public Key Infrastructure(PKI)**: 整个过程中涉及到多个层次上的加密算法应用，比如 RSA 或者 ECDSA 等非对称密码技术用来签署重要资料，保证只有持有对应私钥的一方才能创建有效的签名，进而维护了整体架构的安全等级。