「署名されたカーネルモジュール」の版間の差分

2022年8月15日 (月) 10:03時点における最新版

1 概要
2 必要なことのまとめ
3 カーネル構成
- 3.1 カーネルコマンドライン
4 必要なツール
- 4.1 カーネルビルドパッケージ
- 4.2 DKMS サポート
5 PKGBUILD を変更する
- 5.1 prepare()
- 5.2 _package-headers()
6 必要なファイル
7 ヘルパースクリプト

概要

Linux カーネルは、モジュールの検証を、モジュールをロードする前に検証することを要求、または強制することと区別し、分離しています。カーネルモジュールは2つのクラスに分類されます。

標準の in-tree モジュール:カーネルのソースコードに付属しているモジュールです。これらは通常のカーネルビルドの際にコンパイルされます。
カーネルソースディストリビューションの一部ではない Out-of-tree モジュール。カーネルツリーの外側でビルドされ、ビルドするカーネルごとにカーネルヘッダーパッケージを必要とします。特定のカーネル用に手動でビルドしてパッケージ化することもできますし、DKMS を使って必要なときにいつでもビルドすることもできます。

標準的なカーネルのコンパイルでは、カーネルビルドツールは秘密鍵と公開鍵のペアを作成し、(秘密鍵を使って) 全てのインツリーモジュールに署名します。公開鍵はカーネル自体に保存されます。その後、モジュールがロードされると、公開鍵はモジュールが変更されていないことを確認するために使用されます。

カーネルは、常にモジュールを検証し、失敗した場合は標準のログに報告するようにすることができます。検証できなかったモジュールのロードと使用を許可するかどうかは、カーネルに組み込むか、以下に説明するようにカーネルパラメータを使って実行時にオンにすることができます。

必要なことのまとめ

初めに、カーネル/コンパイル/Arch Build System で説明されているカスタムカーネルパッケージに基づいています。ビルドを変更して、標準のツリー内カーネルモジュールとツリー外モジュールに署名して検証するための前提条件を提供します。

ノート:

目標は次のとおりです。

標準のカーネルビルドプロセス中に署名されたツリー内モジュール。標準のカーネルビルドは、ビルドごとに新しい公開鍵と秘密鍵のペアを作成します。
ツリー外モジュールは署名され、関連する公開鍵はカーネルにコンパイルされます。ビルドごとに個別の公開鍵と秘密鍵のペアを作成します。

各カーネルビルドは、ツリー外モジュールの署名に使用されるキーペアを認識する必要があります。カーネル構成パラメーターを使用して、カーネルに追加の署名キーを認識させるようになりました: CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="/path/to/oot-signing_keys.pem"

キーと署名ツールは、現在のモジュールビルドディレクトリに保存されます。削除は標準のモジュールクリーンアップによって処理されるため、これをクリーンアップするために何もする必要はありません。秘密鍵と公開鍵の両方がにインストールされています。/usr/lib/modules/kernel_version-build/certs-local

カーネル構成

CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS は、以下で提供されるスクリプト genkeys.py を使って自動的に更新されます。さらに、次の構成オプションは、手動で .config ファイルを編集するか、Linuxの src ディレクトリにある make menuconfig を使って設定し、その後、ビルドファイル config に、更新した .config ファイルをコピーして戻しておく必要があります。楕円曲線型の鍵を使用し、zstd 圧縮を行うことが望ましいです。

CONFIG_MODULE_SIG=y
  Enable Loadable module suppot --->
  Module Signature Verification           -  activate

CONFIG_MODULE_SIG_FORCE=n
  Require modules to be validly signed -> leave off (for now)

        This allows the decision to enforce verified modules only as boot command line.
        If you are comfortable all is working then by all means change this to 'y'
        Command line version of this is : module.sig_enforce=1

CONFIG_MODULE_SIG_HASH=sha512
  Automatically sign all modules  - activate
  Which hash algorithm    -> SHA-512
  
CONFIG_MODULE_COMPRESS_ZSTD=y
  Compress modules on installation        - activate
  Compression algorithm (ZSTD)

CONFIG_MODULE_SIG_KEY_TYPE_ECDSA=y
  Cryptographic API --->
  Certificates for Signature Checking --->
  Type of module signing key to be generated -> ECDSA

CONFIG_MODULE_ALLOW_MISSING_NAMESPACE_IMPORTS=n
  Enable Loadable module support --->
  Allow loading of modules with missing namespace imports - set to no

カーネルコマンドライン

モジュールが署名されており、カーネルが正常に機能していることを確認したら、次のカーネルパラメータを有効にして、カーネルが検証済みモジュールのロードのみを許可するようにできます。

module.sig_enforce=1

検証済みモジュールを強制的にオンにする前に、システムログにモジュール署名の障害が報告されていないことを確認してください。

必要なツール

カーネルビルドパッケージ

カーネルパッケージがビルドされているディレクトリ:

$ mkdir certs-local

このディレクトリは、キーを作成するためのツールと、カーネルモジュールに署名するためのツールを提供します。

これらのファイルをに入れます certs-local:

x509.oot.genkey
genkeys.py
install-certs.py
sign_module.py
signer_class.py
utils.py

ファイル genkeys.py とそのコンパニオン構成ファイル x509.oot.genkey は、キーペアを作成するために使用されます。

genkeys.py はまた、カーネルを構築するために使用される設定ファイルを更新することによって、カーネルに鍵情報を提供します。

スクリプト sign_module.py はアウトオブツリーのカーネルモジュールに署名します。手動で実行することもできますし、dkms/kernel-sign.sh から呼び出されます。xz と gzip で圧縮されたモジュールを処理し、zstd で圧縮されたモジュールを処理するために python-zstandard に依存します。

genkeys.py は --config config(s) オプションで指定されたカーネル設定をチェックし、更新します。単一の設定ファイルか、複数のファイルを指定するシェルグロブを使用します(例:-config 'conf/config.*')すべての設定は同じキーで更新されます。デフォルトのキータイプはec (楕円曲線) で、デフォルトのハッシュは sha512 です。これらはコマンドラインオプションで変更することができます。詳細は genkeys.py を参照、もしくは、-h で参照してください。

また、現在の鍵ペアを保持している同じディレクトリにソフトリンク current を作成します。

install-certs.py は PKGBUILD の package_headers() 関数から呼び出され、署名鍵をインストールするために使用されます。以下に例を示します。

これらのファイルは利用可能で、以下にリンクが張られています。

DKMS サポート

$ mkdir certs-local/dkms

dkms ディレクトリに2つのファイルを追加します。

kernel-sign.conf
kernel-sign.sh

これらは /etc/dkms にインストールされ、DKMS がローカルキーを使用してモジュールに自動的に署名する手段を提供します。これは、ツリー外のカーネルモジュールにサインアウトするための推奨される方法です。以下で説明するように、これがインストールされると、DKMS がモジュールに自動的に署名するために必要なのは、各モジュールのソフトリンクを構成ファイルに作成することだけです。

$ cd /etc/dkms
# ln -s kernel-sign.conf module_name.conf

例:

# ln -s kernel-sign.conf vboxdrv.conf

リンクの作成は、必要に応じてさらに単純化するために arch パッケージに簡単に追加できます。

PKGBUILD を変更する

次のようにカーネルビルドを変更する必要があります。:

prepare()

prepar() 関数の先頭に以下を追加します。:

prepare() {

    msg2 "Rebuilding local signing key..."
    ../certs-local/genkeys.py -v --config config

    ... 
}

デフォルトのキー再生成の更新期間は7日ですが、これはコマンドラインで変更できます。したがって、毎月新しいキーを作成する場合は、genekeys.py の引数として "--refresh 30days" を追加します。 "--refresh always" を使用すると、ビルドごとに更新できます。更新の単位は、秒、分、時間、日、または週です。

_package-headers()

_package-headers( 関数の下部に以下を追加します。

_package-headers() {

    ...

    #
    # Out-of-tree module signing
    # This is run in the kernel source / build directory
    #
    msg2 "Local Signing certs for out-of-tree modules..."

    certs_local_src="../../certs-local" 
    certs_local_dst="${builddir}/certs-local"
    $certs_local_src/install-certs.py $certs_local_dst

    # DKMS tools
    dkms_src="$certs_local_src/dkms"
    dkms_dst="${pkgdir}/etc/dkms"
    mkdir -p $dkms_dst

    rsync -a $dkms_src/{kernel-sign.conf,kernel-sign.sh} $dkms_dst/
}

必要なファイル

上記で参照されている5つのサポートファイルは、[1] リポジトリからダウンロードできます。:

ノート: これらのファイルの aur バージョンも利用できます (arch-sign-modules^AUR) ビルドしてインストールした後、それらは /usr/src/certs-local にあります。

スクリプトが実行可能であることを確認してください。

ヘルパースクリプト

この記事またはセクションの正確性には問題があります。

理由: The arch-sign-modules^AUR package comes from a fork of the Arch-SKM repository which is used in the previous sections. It is not clear what is wrong with the original repository nor why changes resulted in a fork instead of fixing/improving the original repository. (議論: トーク:署名されたカーネルモジュール#)

arch-sign-modules^AUR ビルド:

& 他のAURカーネル

abk ヘルパースクリプトは、完全に署名されたカスタムカーネルをビルドするための手動の手順を3つのコマンドに減らします Update / Build & Install

abk -u kernel-name
abk -b kernel-name
abk -i kernel-name

署名されたカーネルモジュールのサポート:

zfs-dkms^AUR nvidia-beta-dkms^AUR lkrg-dkms^AUR nvidia-dkms

翻訳ステータス: このページは en:Signed kernel modules の翻訳バージョンです。最後の翻訳日は 2022-06-27 です。もし英語版に変更があれば、翻訳の同期を手伝うことができます。

@@ 30行目: / 30行目: @@
 }}
-各カーネルビルドは、ツリー外モジュールの署名に使用されるキーペアを認識する必要があります。カーネル構成パラメーターを使用して、カーネルに追加の署名キーを認識させるようになりました: {{ic|1=CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="/path/to/oot-signing_keys.pem"}}.
+各カーネルビルドは、ツリー外モジュールの署名に使用されるキーペアを認識する必要があります。カーネル構成パラメーターを使用して、カーネルに追加の署名キーを認識させるようになりました: {{ic|1=CONFIG_SYSTEM_TRUSTED_KEYS="/path/to/oot-signing_keys.pem"}}
 キーと署名ツールは、現在のモジュールビルドディレクトリに保存されます。削除は標準のモジュールクリーンアップによって処理されるため、これをクリーンアップするために何もする必要はありません。秘密鍵と公開鍵の両方がにインストールされています。{{ic|/usr/lib/modules/''kernel_version''-''build''/certs-local}}
@@ 74行目: / 74行目: @@
 検証済みモジュールを強制的にオンにする前に、システムログにモジュール署名の障害が報告されていないことを確認してください。
-== Tools needed ==
+== 必要なツール ==
+=== カーネルビルドパッケージ ===
-=== kernel build package ===
+カーネルパッケージがビルドされているディレクトリ:
-In the directory where the kernel package is built:
  $ mkdir certs-local
+このディレクトリは、キーを作成するためのツールと、カーネルモジュールに署名するためのツールを提供します。
-This directory will provide the tools to create the keys, as well as signing kernel modules.
-Put these files into {{ic|certs-local}}:
+これらのファイルをに入れます {{ic|certs-local}}:
 * {{ic|x509.oot.genkey}}
@@ 93行目: / 93行目: @@
 * {{ic|utils.py}}
-The files {{ic|genkeys.py}} and its companion configuration file {{ic|x509.oot.genkey}} are used to create key pairs.
+ファイル {{ic|genkeys.py}} とそのコンパニオン構成ファイル {{ic|x509.oot.genkey}} は、キーペアを作成するために使用されます。
+{{ic|genkeys.py}} はまた、カーネルを構築するために使用される設定ファイルを更新することによって、カーネルに鍵情報を提供します。
-{{ic|genkeys.py}} also provides the kernel with the key information by updating the configuration file(s) used to build the kernel.
+スクリプト {{ic|sign_module.py}} はアウトオブツリーのカーネルモジュールに署名します。手動で実行することもできますし、{{ic|dkms/kernel-sign.sh}} から呼び出されます。xz と gzip で圧縮されたモジュールを処理し、zstd で圧縮されたモジュールを処理するために python-zstandard に依存します。
-The script {{ic|sign_module.py}} signs out-of-tree kernel modules. It can be run manually and is invoked by {{ic|dkms/kernel-sign.sh}}. It handles modules compressed with xzand gzip and depends on python-zstandard to help handle those compressed with zstd.
+{{ic|genkeys.py}} は --config config(s) オプションで指定されたカーネル設定をチェックし、更新します。単一の設定ファイルか、複数のファイルを指定するシェルグロブを使用します(例:-config 'conf/config.*')すべての設定は同じキーで更新されます。デフォルトのキータイプはec (楕円曲線) で、デフォルトのハッシュは sha512 です。これらはコマンドラインオプションで変更することができます。詳細は {{ic|genkeys.py}} を参照、もしくは、-h で参照してください。
-{{ic|genkeys.py}} will create the key pairs in a directory named by date-time
+また、現在の鍵ペアを保持している同じディレクトリにソフトリンク {{ic|current}} を作成します。
-{{ic|genkeys.py}} will check and update kernel configs given by the --config config(s) option. It takes either a single config file, or a shell glob for multiple files. e.g. --config 'conf/config.*'. All configs will be updated with the same key. The default keytype is ec (elliptic curve) and the default hash is sha512. These can be changed with command line options. See {{ic|genkeys.py}} -h for more details.
+{{ic|install-certs.py}} は PKGBUILD の package_headers() 関数から呼び出され、署名鍵をインストールするために使用されます。以下に例を示します。
-It also creates a soft link {{ic|current}} to the same directory holding the current key pairs.
-{{ic|install-certs.py}} is to be called from the package_headers() function of PKGBUILD to install the signing keys. Example is given below.
+これらのファイルは利用可能で、以下にリンクが張られています。
-These files are available and links are provided below.
-=== DKMS support ===
+=== DKMS サポート ===
  $ mkdir certs-local/dkms
+{{ic|dkms}} ディレクトリに2つのファイルを追加します。
-Add 2 files to the {{ic|dkms}} directory:
 * {{ic|kernel-sign.conf}}
 * {{ic|kernel-sign.sh}}
+これらは {{ic|/etc/dkms}} にインストールされ、DKMS がローカルキーを使用してモジュールに自動的に署名する手段を提供します。これは、ツリー外のカーネルモジュールにサインアウトするための推奨される方法です。以下で説明するように、これがインストールされると、DKMS がモジュールに自動的に署名するために必要なのは、各モジュールのソフトリンクを構成ファイルに作成することだけです。
-These will be installed in {{ic|/etc/dkms}} and provide the means for DKMS to automatically sign modules using the local key. This is the recommended way to sign out-of-tree kernel modules. As explained below, once this is installed, all that is needed is for DKMS to automatically sign modules is to make a soft link for each module to the configuration file.
  $ cd /etc/dkms
  # ln -s kernel-sign.conf ''module_name.conf''
+例:
-For example:
  # ln -s kernel-sign.conf vboxdrv.conf
+リンクの作成は、必要に応じてさらに単純化するために arch パッケージに簡単に追加できます。
-The link creation can easily be added to an arch package to simplify further if desired.
-== Modify PKGBUILD ==
+== PKGBUILD を変更する ==
+次のようにカーネルビルドを変更する必要があります。:
-We need to make changes to kernel build as follows:
 === prepare() ===
+{{ic|prepar()}} 関数の先頭に以下を追加します。:
-Add the following to the top of the {{ic|prepare()}} function:
 {{bc|
@@ 147行目: / 145行目: @@
 }}
+デフォルトのキー再生成の更新期間は7日ですが、これはコマンドラインで変更できます。したがって、毎月新しいキーを作成する場合は、genekeys.py の引数として "--refresh 30days" を追加します。 "--refresh always" を使用すると、ビルドごとに更新できます。更新の単位は、秒、分、時間、日、または週です。
-The default key regeneration refresh period is 7 days, but this can be changed on the command line. So if you want to create new keys monthly, then add "--refresh 30days" as an argument to genekeys.py. You can refresh on every build by using "--refresh always". Refresh units can be seconds,minutes,hours,days or weeks.
 === _package-headers() ===
-Add the following to the bottom of the {{ic|_package-headers()}} function:
+{{ic|_package-headers(}} 関数の下部に以下を追加します。
 {{bc|1=
@@ 177行目: / 175行目: @@
 }}
-== Files required ==
+== 必要なファイル ==
-The 5 supporting files referenced above are available for download from the [https://github.com/gene-git/Arch-SKM/tree/master github.com/gene-git/Arch-SKM] repository:
+上記で参照されている5つのサポートファイルは、[https://github.com/gene-git/Arch-SKM/tree/mastergithub.com/gene-git/Arch-SKM] リポジトリからダウンロードできます。:
-{{Note|There is also an aur version of these files available ({{AUR|arch-sign-modules}}). After building and install they can be found at {{ic|/usr/src/certs-local}}
+{{Note|これらのファイルの aur バージョンも利用できます ({{AUR|arch-sign-modules}}) ビルドしてインストールした後、それらは {{ic|/usr/src/certs-local}} にあります。}}
-}}
 * [https://github.com/gene-git/Arch-SKM/blob/master/certs-local/x509.oot.genkey certs-local/x509.oot.genkey]
@@ 193行目: / 190行目: @@
 * [https://github.com/gene-git/Arch-SKM/blob/master/certs-local/dkms/kernel-sign.sh certs-local/dkms/kernel-sign.sh]
+スクリプトが [[ヘルプ:読み方#実行可能属性の付与|実行可能]] であることを確認してください。
-Remember to ensure that the scripts are [[executable]].
+== ヘルパースクリプト ==
-== Helper scripts ==
 {{Accuracy|The {{AUR|arch-sign-modules}} package comes from a fork of the [https://github.com/gene-git/Arch-SKM/tree/master Arch-SKM] repository which is used in the previous sections. It is not clear what is wrong with the original repository nor why changes resulted in a fork instead of fixing/improving the original repository.}}
-{{AUR|arch-sign-modules}} builds:
+{{AUR|arch-sign-modules}} ビルド:
 * {{Pkg|linux-hardened}}
 * {{Pkg|linux-lts}}
@@ 208行目: / 205行目: @@
 * {{AUR|linux-libre}}
-& other AUR kernels.
+& 他のAURカーネル
-The '''''abk''''' helper script reduces the manual steps for building a fully signed custom kernel to 3 commands to '''''Update''''' / '''''Build''''' & '''''Install''''' the kernel:
+'''''abk''''' ヘルパースクリプトは、完全に署名されたカスタムカーネルをビルドするための手動の手順を3つのコマンドに減らします '''''Update''''' / '''''Build''''' & '''''Install'''''
  abk -u kernel-name
@@ 216行目: / 213行目: @@
  abk -i kernel-name
+署名されたカーネルモジュールのサポート:
-With signed kernel module support for:
 *{{AUR|zfs-dkms}} {{AUR|nvidia-beta-dkms}} {{AUR|lkrg-dkms}} {{Pkg|nvidia-dkms}}
+{{TranslationStatus|Signed kernel modules|2022-06-27|734091}}