SecureBoot与图像认证技术概述

"该文档是Ryan P Nakamoto在2016年10月为Qualcomm Technologies, Inc.编写的关于Secure Boot和Image Authentication的技术概述。文档主要讨论了安全启动的概念、签名图像格式、图像解析和加载过程、证书链和格式以及签名等内容，旨在建立一个从只读内存启动的不可变软件开始的信任链，防止未经授权或修改的代码运行。" 在现代计算系统中，Secure Boot是一种关键的安全机制，确保设备仅运行经过验证的、未被篡改的软件。这个过程始于设备启动时的第一段代码，通常是固件或引导加载程序，这些组件在硬件级别上被信任并用于验证后续软件组件的完整性。 1. **Overview** 安全启动概述强调了验证每个执行的软件图像的重要性，以形成一个信任链。从只读存储器中的第一段不可变软件开始，每个后续的软件组件都会验证其前一个组件，直到操作系统和应用程序层面。这增强了系统对抗恶意软件和硬件攻击的能力。 2. **Signed Image Format** 签名图像格式描述了如何对软件图像进行数字签名，以确保其完整性。签名通常包含关于软件身份和发布者的信息，并能通过公钥加密技术验证。 3. **Image Parsing and Loading Process** 图像解析和加载过程解释了如何在启动过程中解析图像文件，检查其签名，并根据验证结果决定是否加载。如果图像的数字签名有效且与预期的发布者匹配，系统才会允许执行。 4. **Certificates Chain and Format** 证书链和格式部分详细介绍了如何使用证书来建立可信的软件来源。证书链通常包括一系列证书，每个证书由上一个证书的私钥签名，直至达到一个根证书，根证书被视为绝对可信。这个链保证了签名的有效性和可追溯性。 5. **Signatures** 签名部分深入探讨了如何生成和验证数字签名。它可能涉及使用非对称加密算法如RSA或椭圆曲线加密，其中私钥用于签名，公钥用于验证。签名过程保证了即使原始图像被篡改，验证过程也会失败。 6. **Summary** 总结部分可能回顾了整个安全启动过程的关键点，强调了实施这一机制对于保护设备免受恶意软件和其他安全威胁的重要性。 在OPTEE Secureboot ARM环境下，这些概念和流程特别适用于基于ARM架构的设备，例如搭载Qualcomm Snapdragon处理器的设备。Secure Boot和Image Authentication的实施是确保物联网(IoT)、移动设备和嵌入式系统安全的重要组成部分。通过这些机制，可以更有效地防止固件级别的攻击，保持设备的完整性和用户数据的安全。