swupdate-签名验证

swupdate签名部分具体在链接中可以查看。
swupdate加密部分具体在链接中可以查看。

签名官方文档

签名整个镜像

将整个镜像进行签名，看起是很直接。但是也有一些缺点，只有在所有的镜像被加载完全后才能做一些验证。如果验签不通过的部分镜像还会涉及到一些卸载工作，这些操作是不太安全的。

签名子镜像

如果签名子镜像，可以在安装之前就进行验签工作。仅仅签名通过的子镜像才能被安装。尽管sw-description被签名了，攻击者能将签名的子镜像混合起来组成一个新的镜像。

SWUPDATE 结合使用签名sw-description和hash验证的方式，解决上面两种缺陷

To avoid the described drawbacks, SWUpdate combines signed sw-description with the verification of hashes for each single image. This means that only sw-description generated by a verified source can be accepted by the installer. sw-description contains hashes for each sub-image to verify that each delivered sub-image really belongs to the release.

为了避免上面两种方法的缺陷，swupdate结合了签名sw-description和每个镜像进行hash验证的方式。这就意味着sw-description是可信任的源产生的，能够被安装者验签通过。 sw-description中包含了每个镜像的hash值，这样保证了每个子镜像也属于发布者，完整性也有保障。

算法的选择

提供了三种方式，都可以对sw-description进行签名：

• RSA Public / private key 非对称密钥
• CMS using certificates 非对称密钥
• GPG key signing 对称密钥

1. RSA签名步骤（只使用了普通签名方式，官方中还是用了passphrase）

openssl genrsa -aes256 -out priv.pem
openssl rsa -in priv.pem -out public.pem -outform PEM -pubout
openssl dgst -sha256 -sign priv.pem sw-description > sw-description.sig

2. CMS

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -nodes -keyout mycert.key.pem \-out mycert.cert.pem -subj "/O=SWUpdate /CN=target"
openssl cms -sign -in  sw-description -out sw-description.sig -signer mycert.cert.pem \-inkey mycert.key.pem -outform DER -nosmimecap -binary

3. GPG

gpg –gen-key
gpg –batch –output sw-description.sig –detach-sig sw-description

编译一个签名的SWU 镜像

有两个文件sw-description 和 sw-description.sig， sw-description.sig必须紧紧的跟在sw-description 文件后面。
每一个子镜像都必须要有sha256，如果有镜像没有sha256 ，则整个大镜像将验证不通过。

简单的签名镜像产生脚本如下：

MODE="RSA-PKCS-1.5"
PRODUCT_NAME="myproduct"
CONTAINER_VER="1.0"
IMAGES="rootfs kernel"
FILES="sw-description sw-description.sig $IMAGES"#if you use RSA
if [ x"$MODE" == "xRSA-PKCS-1.5" ]; thenopenssl dgst -sha256 -sign priv.pem sw-description > sw-description.sig
elif if [ x"$MODE" == "xRSA-PSS" ]; thenopenssl dgst -sha256 -sign priv.pem -sigopt rsa_padding_mode:pss \-sigopt rsa_pss_saltlen:-2 sw-description > sw-description.sig
elif if [ x"$MODE" == "xGPG" ]; thengpg --batch --homedir "${GPG_HOME_DIR}" --default-key "${GPG_KEY}" \--output sw-description.sig --detach-sig sw-description
elseopenssl cms -sign -in  sw-description -out sw-description.sig -signer mycert.cert.pem \-inkey mycert.key.pem -outform DER -nosmimecap -binary
fi
for i in $FILES;doecho $i;done | cpio -ov -H crc >  ${PRODUCT_NAME}_${CONTAINER_VER}.swu

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加密官方文档（不使用PKCS#11 token）

swupdate 允许对更新的镜像在CBC模式下使用AES块密码对称加密镜像。
下面显示加密使用256 位长度的key。

编译一个加密SWU镜像步骤

• 创建一个key（对于aes-256-cbc 我们需要一个32字节的key和16字节的初始化向量）

openssl rand -hex 32
# key, for example 390ad54490a4a5f53722291023c19e08ffb5c4677a59e958c96ffa6e641df040
openssl rand -hex 16
# IV, for example d5d601bacfe13100b149177318ebc7a4

• 使用这些信息加密镜像

openssl enc -aes-256-cbc -in <INFILE> -out <OUTFILE> -K <KEY> -iv <IV>

INFILE：是未加密的源镜像
OUTFILE：是加密后的镜像文件
KEY，IV：是上面产生的两个十六进制数

• 创建一个key文件将上面两个值合成一行，中间使用空格。放进文件中。如下：

390ad54490a4a5f53722291023c19e08ffb5c4677a59e958c96ffa6e641df040 d5d601bacfe13100b149177318ebc7a4

• 如果对单个镜像加密
  IV值实际上是能修改的，每个新的镜像文件都可以在sw-description文件的ivt属性中修改这个值。如下：

software =
{version = "0.0.1";images: ( {filename = "core-image-full-cmdline-beaglebone.ext3.enc";device = "/dev/mmcblk0p3";encrypted = true;ivt = "65D793B87B6724BB27954C7664F15FF3";});
}

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AES和CBC是什么？为什么需要IV 和KEY？（以下为ChatGPT回答）
CBC 模式下的 AES 块指的是在 AES（Advanced Encryption Standard） 算法中，使用 CBC（Cipher Block Chaining）模式 进行加密时，数据被分割处理的基本单位。

详细解释：

1. AES 块：

块加密：AES 是一种块加密算法，它将明文分割成固定大小的块，每个块通常为 128 位（16 字节）。
块处理：AES 对每个块独立进行加密，但在使用 CBC 模式时，各个块之间存在依赖关系。

2. CBC 模式：

工作原理：

• 初始向量 (IV)：在 CBC 模式下，加密过程开始时，需要一个初始向量 (IV)。
• XOR 操作：将明文的第一个块与 IV 进行按位异或（XOR）运算，然后再对结果使用 AES 加密，生成第一个密文块。
• 密文链接：接下来的每个明文块在加密前都要与前一个密文块进行 XOR 运算，然后再进行 AES 加密。这样，每个密文块的生成不仅依赖于当前的明文块，还依赖于前一个密文块。
• 解密过程：解密时，每个密文块先通过 AES 解密，再与前一个密文块（或 IV，对于第一个块）进行 XOR 运算，恢复出原来的明文块。

3. CBC 模式下的安全性：

• 优点：因为每个块的加密都依赖于前一个块的密文，CBC 模式增加了安全性，使得相同的明文块在不同的加密上下文中生成不同的密文。
• 缺点：CBC 模式的加密过程是串行的（不能并行），并且解密过程对错误非常敏感，如果一个块出现错误，它将影响解密的当前块和下一个块。

假设我们有一段明文 “Hello World! This is AES CBC mode.”，使用 AES 加密时，首先会分成几个 128 位的块：

块1: "Hello World! Th"
块2: "is is AES CBC mo"
块3: "de."

在 CBC 模式下：

第一个块 “Hello World! Th” 先与 IV 进行 XOR 运算，然后进行 AES 加密，生成第一个密文块。
第二个块 “is is AES CBC mo” 先与第一个密文块进行 XOR，然后进行 AES 加密，生成第二个密文块。
依此类推，直到所有块都被加密。