AL2023 上的 UEFI 安全启动 - Amazon Linux 2023
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AL2023 上的 UEFI 安全启动

从 2023.1 版本开始,AL2023 支持 UEFI 安全启动。您必须将 AL2023 用于同时支持 UEFI 和 UEFI 安全启动的 Amazon EC2 实例。有关更多信息,请参阅 Amazon EC2 用户指南中的启动实例

启用了 UEFI 安全启动的 AL2023 实例仅接受由签名的内核级代码,包括 Linux 内核和模块,Amazon因此您可以确保您的实例仅运行由签名的内核级代码。 Amazon

有关亚马逊 EC2 实例和 UEFI 安全启动的更多信息,请参阅亚马逊 EC2 用户指南中的 UEFI 安全启动

先决条件
  • 您必须使用有关 AL2023 2023.1 版本或更高版本的 AMI。

  • 实例类型必须支持 UEFI 安全启动。有关更多信息,请参阅 Amazon EC2 用户指南中的启动实例

在 AL2023 上启用 UEFI 安全启动

标准 AL2023 AMI 包含由我们的密钥签名的引导加载程序和内核。您可以通过两种方式启用 UEFI 安全启动:一是通过注册现有实例,二是通过注册快照映像创建已预启用 UEFI 安全启动的 AMI。在标准 AL2023 AMI 上,默认不启用 UEFI 安全启动。

AL2023 AMI 的启动模式设置为 uefi-preferred,这确保了使用这些 AMI 启动的实例将使用 UEFI 固件(如果实例类型支持 UEFI)。如果实例类型不支持 UEFI,则使用传统 BIOS 固件启动实例。在传统 BIOS 模式下启动实例时,不会强制执行 UEFI 安全启动。

有关 Amazon EC2 实例上的 AMI 启动模式的更多信息,请参阅 Amazon EC2 用户指南中的启动模式

注册现有实例

要注册一个现有实例,请使用一组密钥填充特定的 UEFI 固件变量,这组密钥使固件能够验证引导加载程序,而引导加载程序又能在下次启动时验证内核。

  1. Amazon Linux 提供一个简化注册流程的工具。请运行以下命令以使用一组必要的密钥和证书预置实例。

    sudo amazon-linux-sb enroll
  2. 运行以下命令来重新启动实例。实例重启后,将启用 UEFI 安全启动。

    sudo reboot
注意

Amazon Linux AMI 目前不支持 Nitro 可信平台模块 (NitroTPM)。如果您除了需要 UEFI 安全启动还需要 NitroTPM ,请参阅下一节的信息。

注册快照映像

当您使用 Amazon EC2 register-image API 注册来自 Amazon EBS 根卷快照的 AMI 时,可以使用包含 UEFI 变量存储状态的二进制 blob 来预置 AMI。通过提供 AL2023 UefiData,您可以启用 UEFI 安全启动,并且无需按照上一节中的步骤操作。

有关创建和使用二进制 blob 的更多信息,请参阅 Amazon EC 2 用户指南中的选项 B:创建包含预先填充的变量存储的二进制 blob

AL2023 提供一个可以直接在 Amazon EC2 实例上使用的预构建的二进制 blob。该二进制 blob 位于正在运行的实例上的 /usr/share/amazon-linux-sb-keys/uefi.vars 中。该 blob 由默认安装在自 2023.1 版本起的 AL2023 AMI 上的 amazon-linux-sb-keys RPM 软件包提供。

注意

为确保您使用的是最新版本的密钥和撤消,请使用来自您创建 AMI 时所使用的同一 AL2023 版本的 blob。

当您注册映像时,建议您使用设置为 uefiRegisterImage API 参数 BootMode。这使得您可以通过将 TpmSupport 参数设置为 v2.0 来启用 NitroTPM。此外,BootMode 设置为 uefi 可以确保启用 UEFI 安全启动,并且在切换到不支持 UEFI 的实例类型时无法意外禁用该模式。

有关 NitrotPM 的更多信息,请参阅亚马逊 EC2 用户指南中的 NitrotPM

撤消更新

Amazon Linux 可能需要发布使用更新的密钥签名的新版引导加载程序 grub2 或 Linux 内核。在这种情况下,就需要撤消旧密钥,以防止以前版本的引导加载程序中的可利用漏洞绕过 UEFI 安全启动验证流程。

grub2kernel 软件包的更新始终会自动将撤消列表更新到正在运行的实例的 UEFI 变量存储中。这意味着,在 UEFI 安全启动启用的情况下,您在为软件包安装安全更新后,将无法再运行该软件包的旧版本。

UEFI 安全启动如何在 AL2023 上运行

与其他 Linux 发行版不同,Amazon Linux 不提供一个名为 shim 的额外组件来充当第一阶段引导加载程序。shim 通常使用 Microsoft 密钥签名。例如,在提供 shim 的 Linux 发行版上,shim 会加载 grub2 引导加载程序,该引导加载程序使用 shim 自己的代码来验证 Linux 内核。此外,shim 在机器所有者密钥 (MOK) 数据库中维护自己的一组密钥和撤消,该数据库位于 UEFI 变量存储中并使用 mokutil 工具进行控制。

Amazon Linux 不提供 shim。因为 AMI 所有者控制 UEFI 变量,所以不需要此中间步骤,而此中间步骤会对启动和引导时间产生不利影响。此外,我们默认选择不包括对任何供应商密钥的信任,这减少了执行不想要的二进制文件的机会。当然,如果客户选择信任,则可以包括想要的二进制文件。

使用 Amazon Linux,UEFI 可以直接加载和验证我们的 grub2 引导加载程序。grub2 引导加载程序已修改为在加载 Linux 内核后,使用 UEFI 对其进行验证。因此,使用存储在通常 UEFI db 变量(授权密钥数据库)中的相同证书验证 Linux 内核,并根据与引导加载程序和其他 UEFI 二进制文件相同的 dbx 变量(撤消数据库)测试 Linux 内核。因为我们提供自己的 PK 和 KEK 密钥来控制对 db 数据库和 dbx 数据库的访问,所以我们可以根据需要分发签名的更新和撤消,而无需像 shim 这样的中介。

有关 UEFI 安全启动的更多信息,请参阅 Amazon EC2 用户指南中的 UEFI 安全启动的工作原理

注册您自己的密钥

如上一节所述,对于 Amazon EC2 上的 UEFI 安全启动,Amazon Linux 不需要 shim。当您阅读其他 Linux 发行版的文档时,可能会发现使用 mokutil(在 AL2023 上不存在)来管理机器所有者密钥 (MOK) 数据库的文档。shim 和 MOK 环境解决了 UEFI 固件中对于密钥注册的一些限制,但这些限制不适用于 Amazon EC2 实施 UEFI 安全启动的方式。Amazon EC2 有一套机制可以用来轻松直接地操作 UEFI 变量存储中的密钥。

如果您想要注册自己的密钥,有两种办法:一是在现有实例内操作变量存储(请参阅从实例内向变量存储中添加密钥),二是构造预填充的二进制 blob(请参阅创建包含预填充变量存储的二进制 blob)。