1. 课程导论：软件供应链安全现状、Cosign在Sigstore栈中的角色、信任边界概念、课程目标与学习路径

1.1 软件供应链安全现状：从“开发安全”到“交付安全”的范式转移

现代软件交付已深度依赖开源组件、第三方基础镜像和自动化CI/CD流水线。攻击面从传统应用漏洞扩展至整个供应链环节：代码仓库、构建环境、镜像仓库、部署平台均可能成为突破口。2023年以来的典型攻击（如SolarWinds、Codecov、Log4j）表明，“信任”不再是默认属性，而必须通过可验证的密码学证据来建立。

当前供应链面临的核心威胁可归纳为以下四类：

1.2 Cosign在Sigstore栈中的角色：轻量级签名与验证引擎

Sigstore是Linux基金会托管的开源软件签名与透明度基础设施，旨在解决“谁来签名、如何验证、密钥如何管理”三大难题。其核心组件包括：

• Fulcio：无根CA，签发短期代码签名证书（基于OIDC身份）。
• Rekor：不可变透明度日志，记录所有签名元数据，提供审计溯源能力。
• Cosign：面向容器镜像、blob、SBOM、attestation的签名与验证客户端工具。

Cosign在Sigstore栈中承担“信任边界执行器”的角色：它将Fulcio颁发的身份证书与Rekor的日志证明绑定到具体工件上，形成可离线验证的签名包。与传统的GPG签名相比，Cosign无需预先交换公钥，也无需管理长期私钥，极大降低了签名门槛。

1.3 信任边界概念：从“隐式信任”到“显式验证”

信任边界（Trust Boundary）是系统安全架构中的关键概念，指数据或控制流从一个信任域跨越到另一个信任域时的安全分界线。在镜像供应链场景中，信任边界存在于以下关键节点：

• 开发者工作站 → 代码仓库：提交签名与身份绑定。
• 代码仓库 → CI/CD 构建环境：构建触发器的来源验证。
• 构建环境 → 镜像仓库：镜像签名与完整性证明。
• 镜像仓库 → 部署环境：准入控制与策略执行。

传统做法是“隐式信任”：只要镜像来自内部仓库，就默认可信。而信任边界驱动开发（Trust Boundary Driven Development, TBDD）要求在每个边界处显式执行密码学验证，将信任从“位置依赖”转变为“证据依赖”。

1.4 课程目标与学习路径

本课程旨在帮助学员掌握使用Cosign进行镜像供应链信任边界驱动开发与调优的完整方法论。通过30章的系统学习，学员将能够：

• 理解 Sigstore 生态与 Cosign 的密码学原理。
• 实施 从零搭建基于 Cosign 的镜像签名与验证流水线。
• 设计 基于信任边界模型的策略引擎与准入控制规则。
• 调优 签名性能、密钥轮换策略、离线验证与高可用部署。
• 集成 Cosign 与 Kubernetes、GitHub Actions、GitLab CI、ArgoCD 等主流工具链。

课程分为四个阶段，每个阶段聚焦一个核心能力域：