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linux内核模块签名

linux内核模块签名 Documentation/module_signing.txt

内核在模块模块加载时使用加密签名验证,校验签名是否与已编译的内核公钥匹配。目前只支持RSA X.509验证。
签名验证在通过CONFIG_MODULE_SIG使能。打开签名同时还会强制做模块ELF元数据检查,然后再做签名验证。

公钥生成

内核编译时可以指定一系列的公钥。x509.genkey文件用来生成X509密钥。如果没有该文件,系统会自动提供一个默认的配置。Makefile会根据x509.genkey规则在内核编译根目录生成默认配置,用户可以手动更改该文件。

由此在内核编译过程中分别生成私钥和公钥文件分别为./signing_key.priv和./signing_key.x509。

默认配置是使用/dev/random生成的。如果/dev/random没有足够数据,在后台运行以下命令可以生成更多的数据:rngd -r /dev/urandom。

模块签名

设置了CONFIG_MODULE_SIG_ALL,所有模块将会自动添加签名。如果没有设置,需要手动添加:
scripts/sign-file $(MODSECKEY) $(MODPUBKEY) modules.ko
哈希算法必须为sha1, sha224, sha256, sha384, sha512。对应的加密算法必须是使能的。CONFIG_MODULE_SIG_HASH设置sign-file使用的默认算法。

MODSECKEY=<secret-key-ring-path>
加密私钥文件,默认是./signing_key.priv

MODPUBKEY=<public-key-ring-path>
加密公钥文件,默认为./signing_key.x509

签名模块裁减

签名模块裁减就是去除签名部分,在重新签名之前需要先裁减之前的签名。在打包内核模块发布时,并没有自动裁减。

加载签名模块

模块是通过insmod来加载的,模块加载时通过检查模块的签名部分来验证。

不合法签名和没有签名的模块

如果设 置了CONFIG_MODULE_SIG_FORCE或者在内核启动命令行设置了module.sig_enforce,内核将只加载带有公钥的合法签名 模块。如果都没有设置则会加载没有签名的模块。如果内核有密钥,但模块没有提供合法的签名就会被拒绝加载。下表说明了各种情况:

1
2
3
4
5
6
7
8
模块状态     许可模式    强制检查
未签名         通过      EKEYREJECTED
签名,没有公钥     ENOKEY      ENOKEY
签名,公钥       通过      通过
非法签名,公钥     EKEYREJECTED    EKEYREJECTED
签名,过期密钥     EKEYEXPIRED EKEYEXPIRED
破坏的签名       EBADMSG     EBADMSG
破坏的ELF      ENOEXEC     ENOEXEC