Reprendre au redémarrage

Sous Android 11, les mises à jour OTA peuvent être appliquées à l'aide de la mise à jour A/B. ou d'mises à jour A/B virtuelles, combinés au RecoverySystem . Après le redémarrage d’un appareil pour appliquer une mise à jour OTA, La fonctionnalité de reprise au redémarrage (RoR) déverrouille l'espace de stockage chiffré par identifiants (CE) de l'appareil.

Bien que les partenaires puissent associer ce processus à une fonctionnalité système OTA qui s'applique se met à jour lorsque l'appareil est censé être inactif sous Android 11, dans Les partenaires Android 12 n'ont pas besoin d'un système OTA supplémentaire . Le processus RoR offre davantage de sécurité et de commodité aux utilisateurs, car les mises à jour peuvent être effectuées pendant les périodes d'inactivité de l'appareil, alors qu'Android 12 les fonctionnalités de mise à jour multiclient et basées sur le serveur fournissent au niveau matériel.

Bien que vous deviez fournir une autorisation d'appareil pour android.hardware.reboot_escrow pour prendre en charge le RoR sous Android 11, vous n'avez pas besoin de le faire pour activer sur Android 12 et versions ultérieures, car elles permettent n'utilisez pas HAL.

Arrière-plan

À partir d'Android 7, le démarrage direct est compatible avec Android. qui permet aux applications d'un appareil de démarrer avant le déverrouillage de l'espace de stockage CE l'utilisateur. L'implémentation de la prise en charge du démarrage direct a permis aux utilisateurs avant que le paramètre LSKF (Lock Screen Knowledge Factor) soit saisi. après un démarrage.

Le RoR permet de déverrouiller le stockage CE de toutes les applications d'un appareil, y compris ceux qui ne sont pas compatibles avec le démarrage direct, lorsqu'un redémarrage est lancé Mise à jour OTA. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs de recevoir des notifications les applications installées, après le redémarrage.

Modèle de menace

Une implémentation de RoR doit garantir que lorsqu'un appareil tombe dans la il est extrêmement difficile pour l'attaquant de récupérer les CE- des données chiffrées, même si l'appareil est allumé, le stockage CE est déverrouillé ; L'appareil est déverrouillé par l'utilisateur après la réception d'une mise à jour OTA. Initié la résistance aux attaques doit être efficace, même si l'attaquant parvient à accéder de diffuser des clés de signature cryptographique.

Plus précisément, le stockage CE ne doit pas être lu par un pirate informatique disposant l'appareil, et présente les capacités et limites suivantes:

Fonctionnalités

  • Peut utiliser la clé de signature de n'importe quel fournisseur ou entreprise pour signer des messages arbitraires.
  • L'appareil peut recevoir une mise à jour OTA.
  • Peut modifier le fonctionnement de tout matériel (tel qu'un processeur d'application, ou mémoire flash), sauf pour les cas détaillés dans la section Limites ci-dessous. (Toutefois, une telle modification implique à la fois un délai d'au moins une heure et une et d'arrêter et de détruire le contenu de la RAM.)

Limites

  • ne peuvent pas modifier le fonctionnement d'un matériel protégé contre les accès non autorisés (par exemple, Titan M).
  • Impossible de lire la RAM de l'appareil actif.
  • ne peut pas deviner les identifiants de l'utilisateur (code, schéma, mot de passe) ni vous pouvez les saisir.

Solution

Le système de mise à jour RoR d'Android 12 assure la sécurité contre des pirates informatiques très sophistiqués, et ce même si les mots de passe sur l'appareil et Les codes sont conservés sur l'appareil. Ils ne sont jamais envoyés aux serveurs Google ni stockés sur ceux-ci. Ce est une vue d'ensemble du processus qui garantit que les niveaux de sécurité fournis sont semblable à un système RoR basé sur le matériel au niveau de l'appareil:

  • Android applique des protections cryptographiques aux données stockées sur un appareil.
  • Toutes les données sont protégées par des clés stockées dans l'environnement d'exécution sécurisé. (TEE).
  • Le TEE ne libère les clés que si le système d'exploitation en cours d'exécution réussit l'authentification cryptographique (démarrage validé).
  • Le service RoR exécuté sur les serveurs Google sécurise les données CE en stockant un secret qui peut être récupérée pour une durée limitée. Cela fonctionne dans tout l'écosystème Android.
  • Une clé cryptographique, protégée par le code de l'utilisateur, permet de déverrouiller l'appareil. et déchiffrer le stockage CE.
    • Lorsqu'un redémarrage nocturne est planifié, Android invite l'utilisateur à saisir leur code PIN, puis calcule un mot de passe synthétique (SP).
    • Il chiffre ensuite le SP à deux reprises: une fois avec une clé K_s stockée dans la RAM, puis une autre fois. avec une clé K_k stockée dans TEE.
    • Le SP à double chiffrement est stocké sur le disque, et il est effacé de la RAM. Les deux clés sont fraîchement générées et ne sont utilisées que pour un seul redémarrage.
  • Au moment du redémarrage, Android confie K_s au serveur. Le reçu avec K_k est chiffré avant d'être stocké sur le disque.
  • Après le redémarrage, Android utilise K_k pour déchiffrer le reçu, puis l'envoie à au serveur de récupérer K_s.
    • K_k et K_s permettent de déchiffrer le SP stocké sur le disque.
    • Android utilise le SP pour déverrouiller le stockage CE et permettre le démarrage normal de l'application.
    • K_k et K_s sont supprimés.

Les mises à jour qui protègent votre téléphone peuvent avoir lieu au moment qui convient pour vous: lorsque vous dormez.

Relecture via le code de la carte SIM

Dans certaines conditions, le code PIN d’une carte SIM est validé à partir d’un cache, un processus appelé « rejeu de code SIM-PIN ».

Une carte SIM avec un code PIN activé doit également être soumise à un code PIN simple. (relecture du code PIN de la carte SIM) après un redémarrage non surveillé afin de rétablir (requise pour les appels téléphoniques, les SMS et les services de données). Le code PIN de la carte SIM et les informations correspondantes de la carte SIM (identifiant ICCID et emplacement de la carte SIM) sont stockés de manière sécurisée ensemble. Le code PIN enregistré peut être récupéré et utilisé pour la validation uniquement après un redémarrage sans surveillance réussi. Si l'appareil est sécurisé, le code PIN de la carte SIM est stocké avec des clés protégées par la LSKF. Si la carte SIM a code activé, l'interaction avec le serveur RoR requiert une connexion Wi-Fi pour la mise à jour OTA et le RoR basé sur le serveur, ce qui garantit les fonctionnalités de base (avec connexion au réseau mobile) après le redémarrage.

Le code PIN de la SIM est rechiffré et stocké chaque fois que l’utilisateur active avec succès, le vérifie ou le modifie. Le code PIN de la carte SIM est supprimé dans les cas suivants : se produit:

  • La SIM est retirée ou réinitialisée.
  • L'utilisateur désactive le code.
  • Un redémarrage non initié par la règle RoR a eu lieu.

Le code PIN de la carte SIM enregistré ne peut être utilisé qu'une seule fois après le redémarrage lancé par RoR. que pour une très courte durée (20 secondes), si les détails de la carte SIM sont correspondance de cartes. Le code PIN de la carte SIM enregistré ne quitte jamais l'application TelephonyManager, et il ne peuvent pas être récupérées par les modules externes.

Consignes d'implémentation

Dans Android 12, le RoR basé sur le multicompte et le serveur allègent la charge des partenaires lorsqu'ils déploient des mises à jour OTA. Les mises à jour nécessaires peuvent être effectuées lors d'interruptions de service pratiques sur l'appareil, par exemple les heures de sommeil désignées.

Pour que les mises à jour OTA pendant ces périodes n'interrompent pas les utilisateurs, utilisent le mode sombre pour limiter les émissions de lumière. Pour ce faire, l’appareil doit la recherche du bootloader pour la raison de chaîne unattended. Si unattended est true, mettre l'appareil en mode sombre. Notez qu'il incombe à chaque OEM de de réduire les émissions de son et de lumière.

Si vous passez à Android 12 ou lancez les appareils Android 12, aucune action n'est requise de votre part pour implémenter la nouvelle fonctionnalité RoR.

Il y a un nouvel appel dans le parcours multicompte, isPreparedForUnattendedUpdate, comme indiqué ci-dessous:

@RequiresPermission(anyOf = {android.Manifest.permission.RECOVERY,
            android.Manifest.permission.REBOOT})
public static boolean isPreparedForUnattendedUpdate(@NonNull Context context)

Vous n'avez pas besoin d'implémenter cela, car le HAL est obsolète depuis le Android 12.

Gestionnaire de téléphonie

Le client OTA appelle l'API système TelephonyManager lorsqu'un redémarrage est imminent sur Android 12. Cette API déplace tous les codes PIN mis en cache l'état AVAILABLE à l'état REBOOT_READY. Le système TelephonyManager L'API est protégée par le REBOOT existant Autorisation d'accéder au fichier manifeste.

 /**
    * The unattended reboot was prepared successfully.
    * @hide
    */
   @SystemApi
   public static final int PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_SUCCESS = 0;

   /**
    * The unattended reboot was prepared, but the user will need to manually
    * enter the PIN code of at least one SIM card present in the device.
    * @hide
    */
   @SystemApi
   public static final int PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_PIN_REQUIRED = 1;

   /**
    * The unattended reboot was not prepared due to generic error.
    * @hide
    */
   @SystemApi
   public static final int PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_ERROR = 2;

   /** @hide */
   @Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
   @IntDef(prefix = {"PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_"},
           value = {
                   PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_SUCCESS,
                   PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_PIN_REQUIRED,
                   PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_ERROR
           })
   public @interface PrepareUnattendedRebootResult {}

   /**
    * Prepare TelephonyManager for an unattended reboot. The reboot is
    * required to be done shortly after the API is invoked.
    *
    * Requires system privileges.
    *
    * <p>Requires Permission:
    *   {@link android.Manifest.permission#REBOOT}
    *
    * @return {@link #PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_SUCCESS} in case of success.
    * {@link #PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_PIN_REQUIRED} if the device contains
    * at least one SIM card for which the user needs to manually enter the PIN
    * code after the reboot. {@link #PREPARE_UNATTENDED_REBOOT_ERROR} in case
    * of error.
    * @hide
    */
   @SystemApi
   @RequiresPermission(android.Manifest.permission.REBOOT)
   @PrepareUnattendedRebootResult
   public int prepareForUnattendedReboot()

L'API système TelephonyManager est utilisée par les APK privilégiés.

Tests

Pour tester la nouvelle API, exécutez la commande suivante:

    adb shell cmd phone unattended-reboot

Cette commande ne fonctionne que lorsque l'interface système s'exécute en mode root (adb root).

Android 11 uniquement

Le reste de cette page s'applique à Android 11.

Depuis juillet 2020, les implémentations de RoR HAL se divisent en deux catégories:

  1. Si le matériel SoC prend en charge la persistance de la RAM lors des redémarrages, les OEM peuvent utiliser implémentation par défaut dans AOSP (Default RAM Escrow)
  2. Si le matériel de l'appareil ou le SoC est compatible avec une enclave matérielle sécurisée (un disque coprocesseur de sécurité avec sa propre RAM et sa propre ROM), il doit également suivantes: <ph type="x-smartling-placeholder">
      </ph>
    • Être capable de détecter un redémarrage principal du processeur.
    • avoir une source de minuteur matériel qui persiste lors des redémarrages. En d'autres termes, l'enclave doit pouvoir détecter le redémarrage et faire expirer un minuteur défini avant que le redémarrer.
    • Prise en charge du stockage d'une clé de séquestre dans la RAM/ROM de l'enclave afin qu'elle ne puisse pas être récupérés par des attaques hors ligne. Il doit stocker la clé RoR de manière à ce il est impossible pour les initiés ou les attaquants de le récupérer.

Séquestre de la RAM par défaut

AOSP dispose d'une implémentation du HAL RoR à l'aide de la persistance de la RAM. Pour que cela fonctionne, les OEM doivent s'assurer que leurs SoC prennent en charge la persistance de la RAM entre les redémarrages. Certains SoC ne peuvent pas conserver le contenu de la RAM lors d’un redémarrage, donc Nous recommandons aux OEM de consulter leurs partenaires SoC avant d'activer cette HAL par défaut. La référence canonique à ce sujet dans la section suivante.

Flux de mise à jour OTA à l'aide de RoR

L'application cliente OTA sur le téléphone doit disposer de la Manifest.permission.REBOOT et Manifest.permission.RECOVERY pour appeler les méthodes nécessaires mettre en œuvre le RoR. Une fois ce prérequis en place, procédez comme suit:

  1. L'application cliente OTA télécharge la mise à jour.
  2. L'application cliente OTA appelle RecoverySystem#prepareForUnattendedUpdate, l'utilisateur est invité à saisir son code, schéma ou mot de passe sur la l'écran de verrouillage lors du prochain déverrouillage.
  3. L'utilisateur déverrouille l'appareil à partir de l'écran de verrouillage et l'appareil est prêt. pour appliquer la mise à jour.
  4. Les appels d'applications clientes OTA vers RecoverySystem#rebootAndApply, ce qui entraîne immédiatement déclenche un redémarrage.

À la fin de ce flux, l'appareil redémarre et le RoR déverrouille le stockage chiffré par identifiants (CE). Dans les applications, ceci apparaît comme un déverrouillage standard par l'utilisateur, pour qu'il reçoive tous les signaux, ACTION_LOCKED_BOOT_TERMINÉE et ACTION_BOOT_TERMINÉ que d'habitude.

Modifier les configurations de produit

Un produit marqué comme compatible avec la fonctionnalité RoR sous Android 11 doit inclure un la mise en œuvre de la couche HAL de Redémarrer Redémarrez et incluez le fichier XML du repère de fonctionnalité. L'implémentation par défaut fonctionne bien sur les appareils qui utilisent le redémarrage tiède (lorsque le l'alimentation de la DRAM reste allumée lors du redémarrage).

Redémarrer le repère de l'élément géographique de séquestre

Le repère d'élément géographique doit également être présent:

PRODUCT_COPY_FILES += \
    frameworks/native/data/etc/android.hardware.reboot_escrow.xml:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/permissions/android.hardware.reboot_escrow.xml

Implémentation HAL de séquestre par défaut pour le redémarrage

Pour utiliser l'implémentation par défaut, vous devez réserver 65 536 octets (0x10 000) octets. Jamais écrire ces octets dans un espace de stockage non volatile pour garantir que les propriétés de sécurité persister.

Modifications de l'arborescence des périphériques du noyau Linux

Dans l'arborescence des appareils du noyau Linux, vous devez réserver de la mémoire pour une région pmem. L'exemple suivant montre 0x50000000 en cours de réservation:

  reserved-memory {
    my_reservation@0x50000000 {
      no-map;
      reg = <0x50000000 0x10000>;
    }
  }

  reboot_escrow@0 {
    compatible = "pmem-region";
    reg = <0x50000000 0x10000>;
  };

Vérifiez que vous avez un nouvel appareil dans le répertoire de blocs avec un nom tel que /dev/block/pmem0 (par exemple, pmem1 ou pmem2).

Modifications apportées au fichier Device.mk

En supposant que le nouvel appareil de l'étape précédente s'appelle pmem0, vous devez assurez-vous que les nouvelles entrées suivantes sont ajoutées à vendor/<oem>/<product>/device.mk:

# Resume on Reboot support
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
    ro.rebootescrow.device=/dev/block/pmem0
PRODUCT_PACKAGES += \
    android.hardware.rebootescrow-service.default
Règles SELinux

Ajoutez les nouvelles entrées suivantes au fichier file_contexts de l'appareil:

/dev/block/pmem0  u:object_r:rebootescrow_device:s0
/vendor/bin/hw/android\.hardware\.rebootescrow-service\.default  u:object_r:hal_rebootescrow_default_exec:s0