什么是Secure Boot以及三种模式

s32k3的安全启动用于确保设备仅使用受原始设备制造商(oem)信任的软件进行启动。当设备复位后启动,hse安全子系统将会检查软件片段的有效性,若检查有效,则设备将启动,否则将执行相应制裁。
secure boot简介
secure boot是验证应用域内的一个/多个应用cpu子系统执行的一个/多个应用程序映像的完整性和真实性(多应用核和多内存段),验证策略由用户定义,包括:被验证的内容、验证方式、验证结果分析处理。
三种secure boot模式
共有三种安全启动,如表1:
基本安全启动(bsb):通过解析appbl头,确定appbl代码的起始地址和大小。
高级安全启动方式(asb):使用smr(secure memory region)和cr(core reset)实现的。
基于she的安全启动(ssb):同样是使用smr以及cr实现,其与asb不同的是这种安全启动模式只使用smr#0和cr#0,是asb的一种特殊用法。
表1 安全启动的区别
在介绍安全启动模式之前,给大家介绍appbl、smr、cr是什么?如图1所示,appbl主要提供app起始地址、app内容大小、认证标签。
图1 appbl介绍
如图 2所示,smr是一段安全内存区域的描述符,描述需要验证内容的起始地址、大小、验证内容的方式(mac/sign)等。
图2 smr介绍cr表指的是内核复位表,该表关联对应的core与最多8个smr关联起来,关联的smr验证成功,hse将释放对应的core,使其正常运行app程序;验证失败则进行相应的制裁:禁用密钥、复位内核等。
(一) 基础安全启动模式 – bsb
如图 3所示,bsb是一种简化的启动方式,与asb不同,不基于smr;
① 在使能安全启动功能之前,进行相应的配置;
② 使用aes-gmac、密钥为adk/p,计算gmac;
③ 把计算出来的mac码存储在flash中,作为初始值;
④ 使能安全启动功能,并执行复位;
⑤ 复位后,进入安全启动流程,同样执行②,把计算结果和初始值对比验证;
⑥ 验证结果一致则执行app代码,否则进入recovery模式。
图 3 基础安全启动模式(二) 高级安全启动模式 - asb如图 4所示,asb是通过smr和cr表实现,并支持多种认证方案(mac、sign)来验证app映像:
① 在使能安全启动功能之前,进行相应的配置;
② 格式化nvm和ram的密钥,并导入需要用到的对称/非对称的密钥;
③ 安装smr和cr表:
smr:验证内容的起始地址,大小、验证方式、验证密钥、验证tag存储位置等;
cr:关联需要验证的smr、复位地址、制裁方式等。
④ 根据smr配置,执行相应计算方式(mac/sign),把计算结果存储在对应得位置;
⑤ 使能安全启动功能,并执行复位;
⑥ 复位后,进入安全启动流程,启动流程中把计算结果和初始值对比验证;
⑦ 验证结果一致则执行app代码,否则执行cr定义的制裁。
图 4 高级安全启动
(三) 基于she安全启动模式 – ssb(asb)
如图 5所示,ssb和asb的启动流程是很相似的,异同点如下:
① hse固件同样通过使用smr和cr表来进行执行ssb的启动;
② ssb是asb的一种特殊用法,与asb的区别:
ssb只是用smr#0;
密钥使用的是she boot_mac_key;
校验方式是cmac。
图 5 基于she安全启动模式
以上内容讲解了s32k3 secureboot的全部内容,主要介绍了什么是secure boot以及三种模式,也便于后续大家需要用到s32k3的安全启动,奠定一定的基础。


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