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IoT安全更新签名验证与分发机制

📚 共计 30 章节

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安全更新概述

什么是安全更新、为什么需要签名验证、常见的安全威胁模型。

威胁模型更新基础

密码学基础回顾

对称加密与非对称加密、哈希函数、数字签名原理。

对称/非对称哈希

公钥基础设施(PKI)

CA机构、证书链、X.509证书格式、证书吊销。

CA证书链X.509

数字签名算法

RSA签名、ECDSA签名、Ed25519签名、SM2签名。

哈希算法在签名中的应用

SHA-256、SHA-3、SM3、哈希碰撞防护。

SHA-256SM3碰撞防护

签名生成流程

私钥管理、签名生成步骤、签名格式规范。

私钥管理格式规范

签名验证流程

公钥获取、签名解析、验证算法实现。

公钥验证实现

更新包结构设计

元数据、签名块、载荷分离、版本号管理。

元数据载荷分离

安全分发通道

HTTPS/TLS、CDN安全、镜像源签名。

HTTPSCDN镜像源

离线更新机制

USB分发、局域网分发、二维码分发。

USB局域网二维码

增量更新与差分更新

bsdiff、xdelta、增量签名挑战。

bsdiffxdelta增量签名

回滚保护机制

版本号单调递增、防降级攻击、回滚计数器。

防降级回滚计数器

密钥生命周期管理

密钥生成、密钥轮换、密钥吊销、密钥备份。

轮换吊销备份

硬件安全模块(HSM)

HSM作用、TEE与SE、安全密钥存储。

代码签名实践

Authenticode、Android APK签名、iOS签名。

AuthenticodeAPKiOS

UEFI安全启动、Secure Boot、measured boot。

UEFISecure Boot

容器镜像签名

Docker Content Trust、Notary、Cosign。

DCTNotaryCosign

软件包管理器签名

apt/dpkg签名、RPM签名、npm签名。

多级签名与链式信任

根密钥、中间密钥、叶子密钥。

根密钥中间密钥叶子密钥

时间戳服务

RFC 3161、可信时间戳、签名时效性。

RFC 3161可信时间戳

透明度日志

Certificate Transparency、Sigstore、Rekor。

CTSigstoreRekor

安全更新策略

自动更新、手动更新、强制更新、灰度发布。

自动更新灰度发布

更新服务器安全

API安全、访问控制、审计日志。

API安全访问控制

客户端验证逻辑

公钥固定、证书锁定、验证失败处理。

公钥固定证书锁定

离线验证与在线验证

混合验证模式、网络不可用场景。

混合验证离线

安全更新测试

签名验证测试、回滚测试、降级攻击测试。

验证测试回滚测试

常见攻击与防御

重放攻击、中间人攻击、侧信道攻击。

重放MITM侧信道

合规与标准

NIST SP 800-147、IETF RFC、国密标准。

Windows Update、Android OTA、Debian安全更新。

WindowsAndroidDebian

量子安全签名、无密钥签名、去中心化信任模型。

量子安全无密钥去中心化