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IoT可信启动链完整性验证与故障诊断

📚 共计 30 章节

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可信根与信任链

什么是可信根（Root of Trust），信任链传递模型，从硬件到OS的完整闭环。

核心概念信任模型

硬件安全基础

TPM与TEE简介，安全协处理器，物理不可克隆函数（PUF）。

UEFI安全启动

Secure Boot原理，PK/KEK/db/dbx数据库，签名验证流程。

UEFISecure Boot

Bootloader安全

GRUB2与shim，MOK管理，内核完整性校验。

内核与用户态安全

IMA/EVM，dm-verity，SELinux与AppArmor策略加载。

IMAdm-veritySELinux

远程证明与报告

Attestation协议，Quote与Verify，与KBS的交互流程。

远程证明KBS

固件供应链安全

固件签名，CBOM，SBOM，漏洞管理与OTA更新。

供应链SBOMOTA

实践案例：TPM2.0可信启动链

从硬件初始化到应用层验证，构建完整的可信启动链。

攻击面分析

硬件攻击、侧信道攻击、Bootkit与Rootkit防御。

攻击面BootkitRootkit

机密计算，Confidential Containers，机密虚拟机（CVM）。

机密计算CVM

启动链度量机制

PCR寄存器详解，度量日志（Event Log），扩展与验证。

PCR度量日志

密钥层级结构，密封（Seal）与解封（Unseal），密钥派生。

密钥管理Seal

策略与授权

TPM2.0策略会话，PCR策略，授权值管理。

策略会话授权

虚拟化安全

vTPM，虚拟化可信根，Hypervisor防护。

容器镜像签名，可信容器运行时，gVisor与Kata Containers。

容器gVisorKata

网络启动安全

PXE与iSCSI安全，网络身份验证，TLS与证书。

操作系统加载器

Windows Boot Manager与Linux GRUB的安全对比。

Boot ManagerGRUB

内核模块签名

模块签名机制，强制签名策略，内核锁（Lockdown）。

模块签名Lockdown

文件系统完整性

dm-verity与fs-verity，只读根文件系统，OverlayFS。

dm-verityfs-verity

用户空间度量

IMA策略配置，文件哈希与扩展属性，审计日志。

平台固件更新

UEFI Capsule Update，安全固件升级流程，回滚保护。

固件更新Capsule

硬件调试接口

JTAG/SWD安全，调试锁定，熔丝配置。

安全启动失败处理

恢复模式，回退机制，日志分析。

故障恢复日志

合规与标准

TCG规范，NIST SP 800-155，通用标准（CC）认证。

开源工具链

tpm2-tools，efitools，sbctl，keylime。

开源tpm2-toolskeylime

企业级部署

大规模设备管理，证书轮换，策略分发。

企业级证书轮换

嵌入式与IoT

MCU可信启动，ARM TrustZone，OP-TEE。

IoTTrustZoneOP-TEE

度量开销分析，并行验证，硬件加速。

性能硬件加速

常见错误码，调试技巧，模拟环境搭建。

调试模拟环境

从零搭建一个完整的可信启动链项目，包含文档与自动化测试。

实战自动化测试

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