4. 安全启动模式与状态：Setup Mode、User Mode、Audit Mode、Deployed Mode 的区别与切换

UEFI 安全启动（Secure Boot）并非一个单一的“开/关”状态，而是由一组精细的模式（Mode）和状态（State）构成。这些模式决定了谁可以修改安全启动的数据库（DB、DBX、KEK）、平台密钥（PK）以及固件策略。理解这四种模式——Setup Mode、User Mode、Audit Mode、Deployed Mode——是进行内核参数签名与传递配置的前提。

4.1 四种模式概述

下表总结了四种模式的核心特征、访问权限和典型应用场景：

4.2 模式切换流程与状态机

模式之间的切换并非随意进行，必须遵循 UEFI 规范定义的状态机。下图展示了四种模式之间的转换路径和触发条件：

4.3 各模式详细说明

4.3.1 Setup Mode（设置模式）

• 特征： PK 变量不存在或为空。这是平台出厂时的默认状态。
• 权限： 任何实体都可以修改 DB、DBX、KEK，无需数字签名。固件策略（如是否强制验证）可配置。
• 用途： OEM 在工厂中安装初始密钥、企业 IT 进行初始部署、或作为“恢复模式”在 PK 丢失时使用。
• 风险： 在此模式下，系统无法防御恶意引导加载程序，因为任何未签名的 EFI 应用都可以被执行。

4.3.2 User Mode（用户模式）

• 特征： PK 已设置，安全启动策略强制执行。
• 权限：
  • 更新 DB/DBX：必须由 KEK 签名的认证变量写入。
  • 更新 KEK：必须由 PK 签名的认证变量写入。
  • 更新 PK：必须由当前 PK 签名的认证变量写入（或通过物理存在清除）。
• 用途： 这是大多数 Windows 和 Linux 发行版运行的标准模式。内核参数签名在此模式下生效。

4.3.3 Audit Mode（审计模式）

• 特征： PK 已设置，但固件不阻止未签名的引导加载程序执行。
• 权限： 与 User Mode 类似，但固件会记录所有签名验证失败的事件到日志中，但不会阻止启动。
• 用途： 调试和兼容性测试。例如，在部署新内核或签名证书前，先在 Audit Mode 下验证其行为是否符合预期。
• 注意： Audit Mode 通常通过固件设置（如 BIOS Setup）进入，需要物理访问或管理员权限。

4.3.4 Deployed Mode（部署模式）

• 特征： 最严格的模式。PK 已设置，且固件设置了 Deployed 标志。
• 权限：
  • DB/DBX 更新：仅允许通过已签名的认证变量进行追加操作（Append），不允许删除或替换。
  • KEK 更新：仅允许追加。
  • PK 更新：完全禁止，除非通过物理存在清除（通常需要清除 CMOS 或进入特殊恢复流程）。
• 用途： 用于高安全性环境，如 ATM、医疗设备、政府终端。一旦部署，几乎无法通过软件手段修改安全策略。

4.4 模式切换的实践操作

以下是通过 efibootmgr 和 sbctl 工具查看当前安全启动模式的命令示例：

# 查看当前安全启动状态（包括模式）
sbctl status

# 输出示例：
# Secure Boot:          enabled
# Setup Mode:           disabled
# Audit Mode:           disabled
# Deployed Mode:        disabled
# Vendor Keys:          microsoft

# 使用 efibootmgr 查看 PK 状态
efibootmgr -v | grep -i "SecureBoot\|SetupMode\|AuditMode\|DeployedMode"

# 通过 efivar 直接读取 UEFI 变量
efivar -n 8be4df61-93ca-11d2-aa0d-00e098032b8c-SetupMode
efivar -n 8be4df61-93ca-11d2-aa0d-00e098032b8c-AuditMode
efivar -n 8be4df61-93ca-11d2-aa0d-00e098032b8c-DeployedMode

下表总结了从 User Mode 切换到其他模式的常用方法：