Säker uppstart

Secure Boot är en funktion i Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) som verifierar all lågnivåfirmware och mjukvarukomponenter innan laddning. Under starten kontrollerar UEFI Secure Boot signaturen för varje del av startprogramvaran, inklusive drivrutiner för UEFI-inbyggd programvara (kallas även alternativ-ROM), EFI-program (Extensible Firmware Interface) och operativsystemdrivrutiner och binärfiler. Om signaturerna är giltiga eller betrodda av originaltillverkaren (OEM), startar maskinen och firmware ger kontroll till operativsystemet.

Komponenter och processer

Säker start förlitar sig på dessa viktiga komponenter:

  • Plattformsnyckel (PK) – Upprättar förtroende mellan plattformsägaren (Microsoft) och den inbyggda programvaran. Den offentliga hälften är PKpub och den privata hälften är PKpriv.
  • Nyckelregistreringsnyckeldatabas (KEK) – Upprättar förtroende mellan operativsystemet och plattformens inbyggda programvara. Den offentliga hälften är KEKpub och den privata hälften är KEKpriv.
  • Signaturdatabas (db) – Innehåller sammandrag för betrodda undertecknare (offentliga nycklar och certifikat) för den inbyggda programvaran och programvarukodmoduler som har behörighet att interagera med plattformsprogramvara.
  • Återkallade signaturdatabas (dbx) – Innehåller återkallade digests av kodmoduler som OEM:n identifierar som skadliga, sårbara, komprometterade eller opålitliga. Om en hash finns i signaturdatabasen och den återkallade signaturdatabasen har databasen med återkallade signaturer företräde.

Följande figur och process förklarar hur OEM:n uppdaterar dessa komponenter:

Diagram över Secure Boot-flödet som visar signerade databaser och nyckelutbytesnyckelvalidering under systemstart.

OEM lagrar Secure Boot-hashvärden i datorns icke-flyktiga RAM-minne (NV-RAM) vid tillverkningen.

  1. OEM:n fyller signaturdatabasen med signerare eller bildhashar från UEFI-applikationer, operativsystemladdare (såsom Microsoft Operating System Loader eller Boot Manager) och UEFI-drivrutiner som är betrodda.
  2. OEM fyller databasen med återkallade signaturer, dbx, med hashvärden för moduler som inte längre anses betrodda.
  3. OEM:n fyller nyckelregistreringsnyckeldatabasen (KEK) med signeringsnycklar som kan uppdatera signaturdatabasen och databasen för återkallade signaturer. En fysiskt närvarande auktoriserad användare kan redigera databaserna genom uppdateringar signerade med rätt nyckel eller genom att använda firmwaremenyer.
  4. Efter att OEM:n har lagt till databaserna db, dbx och KEK och slutfört slutlig firmwarevalidering och testning, låser OEM:n firmwaren från redigering och genererar en plattformsnyckel (PK). OEM:n kan använda PK för att signera uppdateringar till KEK eller för att stänga av Secure Boot.

Under varje steg i startprocessen beräknar systemet digesten av firmware, bootloader, operativsystem, kärndrivrutiner och andra bootkedjeartefakter och jämför dem med acceptabla värden. Systemet tillåter inte firmware och programvara som upptäcks som opålitlig att ladda. Secure Boot kan förhindra injektion av skadlig kod på låg nivå eller attacker med skadlig kod före uppstart.

Säker start i Azure-flottan

Idag levereras varje maskin som distribueras till Azures beräkningsflotta för att köra kundarbetslaster från fabriken med Secure Boot aktiverat. Riktade verktyg och processer finns på plats i varje steg i hårdvarubyggandet och integrationskedjan för att säkerställa att processer inte av misstag eller av illvillighet återställer Secure Boot-aktivering.

Om du verifierar att db- och dbx-sammandragen är korrekta säkerställs följande:

  • Bootloader finns i en av databasposterna.
  • Bootloaders signatur är giltig.
  • Värddatorn startar med betrodd programvara.

Validering av signaturerna för KEKpub och PKpub bekräftar att endast betrodda parter har tillstånd att ändra definitionerna av betrodd programvara. Slutligen bekräftar en kontroll av att Secure Boot är aktivt att systemet upprätthåller dessa definitioner.

Nästa steg

För att lära dig mer om hur Microsoft driver plattformens integritet och säkerhet, se:

  • Last updated on