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IoT固件签名更新与信任链设计

📚 共计 30 章节

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信任根(RoT)基础

什么是信任根、硬件信任锚点、信任链的起点。

硬件锚点信任链

非对称加密基础

公钥与私钥、RSA与ECC算法对比、密钥长度与安全强度。

RSAECC密钥强度

数字签名原理

签名生成流程、签名验证流程、哈希函数的作用。

固件签名流程

开发阶段签名、构建系统集成、签名工具链。

固件验证流程

BootROM验证、引导加载程序验证、内核验证。

BootROM引导链

证书链结构

根证书、中间证书、叶子证书、证书层级。

X.509证书标准

证书字段解析、扩展域、密钥用法。

代码签名证书

OV代码签名、EV代码签名、证书申请流程。

安全启动(Secure Boot)

UEFI安全启动、嵌入式安全启动、Android Verified Boot。

测量启动(Measured Boot)

TPM度量、启动度量日志、远程证明。

TPM远程证明

硬件安全模块(HSM)

HSM的作用、密钥管理、签名加速。

安全元件(SE)与eSE

独立安全芯片、集成安全区域、NFC安全。

TEE可信执行环境

ARM TrustZone、Intel SGX、OP-TEE。

密钥生命周期管理

密钥生成、密钥分发、密钥轮换、密钥撤销。

密钥存储安全

硬件隔离、密钥包装、防篡改存储。

隔离防篡改

固件更新协议

HTTP/HTTPS、OTA协议、差分更新。

更新包格式

SWUpdate、RAUC、Mender、OSTree。

版本号机制、防回滚计数器、熔丝技术。

熔丝防回滚

多阶段引导链

BootROM → SPL → U-Boot → Kernel。

签名算法选择

SHA-256 vs SHA-3、RSA-2048 vs ECDSA P-256。

证书撤销机制

CRL证书撤销列表、OCSP在线状态协议、OCSP Stapling。

固件签名最佳实践

时间戳、双签名、硬件绑定。

时间戳双签名

供应链安全

代码来源验证、构建可复现性、SBOM软件物料清单。

攻击面分析

中间人攻击、降级攻击、侧信道攻击。

物理攻击防御

光攻击、电磁分析、故障注入、防护措施。

故障注入电磁

合规与标准

IEC 62443、NIST SP 800-193、PSA Certified。

Mirai僵尸网络、Stuxnet震网、SolarWinds供应链攻击。

StuxnetSolarWinds

开源工具链

OpenSSL、GnuPG、efitools、sbsigntool。

OpenSSLefitools

自动化集成

CI/CD流水线签名、GitHub Actions、Jenkins插件。

GitHub ActionsJenkins

量子安全签名、PQC后量子密码、零信任固件架构。