Вопрос или проблема
Вопрос: Нет ли возможности использовать сертификаты, хранящиеся в прошивке UEFI, для проверки образов ядра в GRUB2 (без shim)? Если да, то есть ли техническая причина, по которой это не может работать, или никому это не было нужно, и поэтому это не было реализовано?
Предыстория: Я работаю над встраиваемым проектом, где необходимо реализовать безопасную загрузку с использованием загрузчика GRUB2. Поскольку я использую Yocto для сборки образов прошивки, я посмотрел на meta-secure-core слой, чтобы выяснить, как проверить мои образы. Процесс загрузки с использованием этого слоя, кажется, выглядит как UEFI->shim->SELoader->GRUB->ядро.
Мне кажется, что процесс загрузки с использованием shim и SELoader чрезмерно усложнен. У меня есть полный контроль над BIOS UEFI, и я могу установить свои собственные сертификаты. Поэтому я хотел бы, чтобы это выглядело как просто UEFI->GRUB->ядро. Я знаю, что мог бы загрузить ядро напрямую с помощью UEFI-Stub, но мне нужен небольшой загрузочный скрипт в GRUB с логикой для моей системы обновления A/B.
На данный момент я установил свои собственные ключи в UEFI и собрал подписанный образ grub, который может быть проверен и загружен прошивкой UEFI. Теперь я хочу загрузить подписанное ядро. Единственная документация, которую я могу найти о проверке ядра в GRUB2 (без shim), касается проверки ядра с помощью PGP. Но это означает, что мне нужно управлять дополнительным набором ключей для подписи ядра наряду с ключами, необходимыми для подписи загрузчика. Я бы предпочел иметь только один набор ключей.
Ответ или решение
Вопрос о верификации образов ядра в GRUB2 с использованием сертификатов, хранящихся в UEFI, особенно актуален для проектов с повышенными требованиями к безопасности, таких как внедрение безопасной загрузки в встраиваемых системах. Давайте рассмотрим это более подробно.
Введение
Процесс безопасной загрузки (Secure Boot) играет критическую роль в обеспечении целостности и подлинности программного обеспечения, загружаемого на систему. Он позволяет предотвратить загрузку неподписанных или изменённых образов, тем самым защищая систему от различных угроз.
Понимание GRUB2 и UEFI
GRUB2 (GRand Unified Bootloader 2) служит в качестве загрузчика операционной системы, который предоставляет возможность управлять загрузкой различных ядров и их параметров. UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) — это современный интерфейс, который заменяет традиционный BIOS и поддерживает безопасную загрузку за счёт использования цифровых подписей и сертификатов.
В большинстве современных систем безопасная загрузка реализуется через промежуточный загрузчик, такой как shim, который проверяет подписи GRUB и других компонентов перед их загрузкой. Однако у вас есть уникальная возможность использовать собственные сертификаты в UEFI и упростить процесс, исключив shim.
Вопрос верификации образов ядра
На вопрос о возможности использования сертификатов UEFI для верификации образов ядра в GRUB2 без использования shim можно дать следующие ответы:
-
Технические ограничения GRUB2: На данный момент GRUB2 не предоставляет прямой поддержки для верификации ядров с использованием сертификатов UEFI, хотя сама идея звучит разумно. Это связано с тем, что разрабатывался GRUB2 с акцентом на универсальность и поддержку различных сценариев использования. Использование shim для безопасной загрузки предоставляет дополнительный уровень защиты и возможности управления сертификатами, которые могут быть полезны в многоуровневых системах.
-
Отсутствие необходимости в реализации: Вероятно, разработчики GRUB2 не видели большого спроса на такую функциональность без shim, поскольку большинство пользователи и проекты ищут готовые решения и полагаются на shim для управления безопасностью загрузки. Поэтому функциональность верификации образа ядра непосредственно в GRUB2, использующая сертификаты UEFI, не была приоритетом для команды разработчиков.
-
Интеграция с существующими системами: Для большинства пользователей использование shim и SELoader может быть оправданным, так как это позволяет интегрировать дополнительные механизмы проверки на этапе загрузки, минимизируя риски возможности обхода системы безопасности. С учетом этого, использование GRUB2 без этих компонентов может повысить риски, если не будет реализована полноценная альтернатива.
Вывод
Несмотря на то что использование сертификатов UEFI для верификации образов ядра в GRUB2 без shim представляется потенциально интересным подходом, текущая реализация GRUB2 не поддерживает такую верификацию. Вы можете рассмотреть возможность изменения функции GRUB2 или участие в разработке патчей для добавления этой функциональности в будущих релизах. В противном случае лучшим решением будет продолжать использовать shim и SELoader, чтобы обеспечить предотвращение угроз безопасной загрузки.
В заключение, у вас есть возможность реализовать безопасную загрузку в вашем проекте, используя существующие механизмы, или адаптировать инструменты под свои нужды для более надежного и безопасного запуска ваших систем.