เปิดใช้ MACsec สำหรับฟีเจอร์อีเทอร์เน็ต

หน้านี้อธิบายวิธีเปิดใช้ MACsec สำหรับฟีเจอร์อีเทอร์เน็ต

ใช้ MACsec เพื่อตรวจสอบสิทธิ์และเข้ารหัสอีเทอร์เน็ต การสื่อสารที่ใช้โดยระบบสาระบันเทิงในยานพาหนะ (IVI) สำหรับหน่วย ECU ที่แตกต่างกัน ข้อมูลจากการปลอมแปลง เล่นซ้ำ หรือการเปิดเผยข้อมูล เปิดใช้การซื้อนี้ไหม MACsec IEEE 802.11AE สำหรับเครือข่ายอีเทอร์เน็ต

ภาพรวม

ในการเปิดใช้ MACsec จะใช้ wpa_supplicant เป็น Daemon สำหรับจัดการกับ ข้อตกลงคีย์ MACsec Key (MKA) MACsec HAL มีไว้เพื่อจัดเก็บ MACsec คีย์ที่แชร์ล่วงหน้าซึ่งเรียกว่าคีย์การเชื่อมโยงการเชื่อมต่อ (CAK) อย่างปลอดภัย MACsec HAL รองรับเฉพาะ CAK MACsec HAL ของผู้ให้บริการแต่ละรายนี้จัดเก็บ CAK ไว้อย่างปลอดภัยในการงัดแงะ พื้นที่เก็บข้อมูลที่ไม่อีกด้วย โดยการจัดสรรคีย์จะขึ้นอยู่กับการใช้งานของผู้ให้บริการ

โฟลว์ MACsec

รูปที่ 1 แสดงการไหลของ MACsec บนเครื่องเล่นวิทยุ

วันที่

เปิดใช้ MACsec

หากต้องการรองรับฟังก์ชันการทำงานที่มีคีย์ MACsec CAK นั้น MACsec สำหรับอีเทอร์เน็ตต้อง ด้วย MACsec HAL ของผู้ให้บริการโดยตรง

หากต้องการเปิดใช้ฟีเจอร์ ให้เปิดใช้ wpa_supplicant_macsec และผู้ให้บริการที่เฉพาะเจาะจง macsec-service ไปยัง PRODUCT_PACKAGES และไฟล์การกำหนดค่า สำหรับ wpa_supplicant_macsec สคริปต์ init rc รายการสำหรับ PRODUCT_COPY_FILES

เช่น ไฟล์ [device-product].mk นี้

# MACSEC HAL

# This is a mock MACsec HAL implementation with keys embedded in it. Replace with vendor specific HAL
PRODUCT_PACKAGES += android.hardware.automotive.macsec-service

# wpa_supplicant build with MACsec support

PRODUCT_PACKAGES += wpa_supplicant_macsec

# configuration file for wpa_supplicant with MACsec

PRODUCT_COPY_FILES += \
    $(LOCAL_PATH)/wpa_supplicant_macsec.conf:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/wpa_supplicant_macsec.conf \
    $(LOCAL_PATH)/wpa_supplicant_macsec.rc:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/init/wpa_supplicant_macsec.rc

เช่น wpa_supplicant_macsec.conf

# wpa_supplicant_macsec.conf
eapol_version=3
ap_scan=0
fast_reauth=1
# Example configuration for MACsec with preshared key
# mka_cak is not actual key but index for MACsec HAL to specify which key to use
# and make_cak must be either 16 digits or 32 digits depends the actually CAK key length.
network={
        key_mgmt=NONE
        eapol_flags=0
        macsec_policy=1
        macsec_replay_protect=1
        macsec_replay_window=0
        mka_cak=00000000000000000000000000000001
        mka_ckn=31323334
        mka_priority=128
}

ตัวอย่าง wpa_supplicant_macsec.conf ใน eth0 เมื่อหลายเครือข่าย อินเทอร์เฟซต้องได้รับการปกป้องโดย MACsec คุณจะเริ่มใช้บริการได้หลายรายการ

# wpa_supplicant_macsec.rc
service wpa_supplicant_macsec /vendor/bin/hw/wpa_supplicant_macsec \
        -dd -i eth0 -Dmacsec_linux -c /vendor/etc/wpa_supplicant_macsec.conf
        oneshot

เริ่ม wpa_supplicant_macsec หลังจากอินเทอร์เฟซอีเทอร์เน็ตพร้อมใช้งาน หาก อีเทอร์เน็ตของระบบไม่พร้อมใช้งาน wpa_supplicant จะแสดงข้อผิดพลาดทันที เพื่อหลีกเลี่ยงเงื่อนไขการแข่งขัน ให้รอ (ระยะหมดเวลาเริ่มต้นคือห้า (5) วินาที) เป็นเวลา อาจต้องใช้ /sys//class/net/${eth_interface}

# init.target.rc
on late-fs
    …
    wait /sys/class/net/eth0
    start wpa_supplicant_macsec
    …

กำหนดค่าที่อยู่ IP สำหรับอินเทอร์เฟซ MACsec

การกำหนดค่าที่อยู่ IP ของอินเทอร์เฟซ MACsec ทำได้โดยการเชื่อมต่อระบบ เมื่อ Zygote เริ่มทำงาน ต่อไปนี้คือตัวอย่างไฟล์ XML การวางซ้อนสำหรับการเชื่อมต่อ หาก ที่อยู่ IP สำหรับอินเทอร์เฟซ MACsec ต้องพร้อมก่อนที่ zygote จะเริ่มต้น ซึ่งเป็นข้อมูลเฉพาะผู้ให้บริการ Daemon จะต้องฟังอินเทอร์เฟซ macsec0 และกำหนดค่าแทนเนื่องจาก เครื่องมือจัดการการเชื่อมต่อของระบบจะเริ่มทำงานหลังจากไซโกตเริ่มทำงานเท่านั้น

# Example of com.google.android.connectivity.resources overlay config
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- Resources to configure the connectivity module based on each OEM's preference. -->
<resources xmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">
    <!-- Whether the internal vehicle network should remain active even when no
         apps requested it. -->
    <bool name="config_vehicleInternalNetworkAlwaysRequested">true</bool>
    <string-array translatable="false" name="config_ethernet_interfaces">
        <!-- Not metered, trusted, not vpn, vehicle, not vcn managed, restricted -->
        <item>macsec0;11,14,15,27,28;ip=10.10.10.2/24 gateway=10.10.10.1 dns=4.4.4.4,8.8.8.8</item>
    </string-array>
    <string translatable="false" name="config_ethernet_iface_regex">macsec\\d</string>
</resources>

HAL ของ Macsec

HAL เฉพาะผู้ให้บริการ MACsec ต้องใช้ฟังก์ชันต่อไปนี้เพื่อปกป้อง CAK การเข้ารหัสและการถอดรหัสทั้งหมดด้วยคีย์จะทำโดยตรงโดยไม่เปิดเผยคีย์ wpa_supplicant

/**
 * MACSEC pre-shared key plugin for wpa_applicant
 *
 * The goal of this service is to provide function for using the MACSEC CAK
 *
 */
@VintfStability
interface IMacsecPSKPlugin {
    /**
     * For xTS test only, not called in production
     *
     * @param keyId is key id to add
     * @param CAK, CAK key to set
     * @param CKN, CKN to set
     *
     * @return ICV.
     */
    void addTestKey(in byte[] keyId, in byte[] CAK, in byte[] CKN);


    /**
     * Use ICV key do AES CMAC same as ieee802_1x_icv_aes_cmac in wpa_supplicant
     *
     * @param keyId is key id to be used for AES CMAC
     * @param data
     *
     * @return ICV.
     */
    byte[] calcICV(in byte[] keyId, in byte[] data);


    /**
     * KDF with CAK key to generate SAK key same as ieee802_1x_sak_aes_cmac in wpa_supplicant
     *
     * @param keyId is key id to be used for KDF
     * @param seed is key seed (random number)
     * @param sakLength generated SAK length (16 or 32)
     *
     * @return SAK key.
     */
    byte[] generateSAK(in byte[] keyId, in byte[] data, in int sakLength);


    /**
     * Encrypt using KEK key, this is same as aes_wrap with kek.key in wpa_supplicant
     * which used to wrap a SAK key
     *
     * @param keyId is key id to be used for encryption
     * @param sak is SAK key (16 or 32 bytes) to be wrapped.
     *
     * @return wrapped data using KEK key.
     */
    byte[] wrapSAK(in byte[] keyId, in byte[] sak);


    /**
     * Decrypt using KEK key, this is same as aes_unwrap with kek.key in wpa_supplicant
     * which used to unwrap a SAK key
     *
     * @param keyId is key id to be used for decryption
     * @param sak is wrapped SAK key.
     *
     * @return unwrapped data using KEK key.
     */
    byte[] unwrapSAK(in byte[] keyId, in byte[] sak);
}

การใช้งานข้อมูลอ้างอิง

การใช้งานข้อมูลอ้างอิงจะอยู่ใน hardware/interfaces/macsec/aidl/default ซึ่งมีซอฟต์แวร์ การใช้ HAL ด้วยคีย์ที่ฝังอยู่ภายใน การติดตั้งใช้งานนี้มอบ การอ้างอิงการทำงานไปยัง HAL เนื่องจากคีย์ไม่ได้สนับสนุนพื้นที่เก็บข้อมูลป้องกันการงัดแงะ

ทดสอบ MACsec HAL

การทดสอบ MACsec HAL จะมีให้ใน hardware/interfaces/automotive/macsec/aidl/vts/functional

วิธีทำการทดสอบ

$ atest VtsHalMacsecPskPluginV1Test

การดำเนินการนี้จะเรียกใช้ addTestKey เพื่อแทรกคีย์ทดสอบลงใน HAL และยืนยันกับ ค่าที่คาดไว้สำหรับ calcIcv, generateSak, wrapSak และ unwrapSak

เพื่อยืนยันว่า MACsec กำลังทำงาน สำหรับการทดสอบการผสานรวม ให้ใช้คำสั่ง ping ระหว่างเครื่องสองเครื่องใน อินเทอร์เฟซ MACsec:

# ping -I macsec0 10.10.10.1

วิธีทดสอบหมึกกระดองกับโฮสต์ echo 8 > /sys/devices/virtual/net/cvd-ebr/bridge/group_fwd_mask ในโฮสต์คือ ที่จำเป็นต่อการอนุญาตให้ส่งผ่านเฟรม LLDP ที่จำเป็นสำหรับ MACsec