Lennart Poettering hat einen Vorschlag zur Modernisierung des Bootprozesses von Linux-Distributionen ver\u00f6ffentlicht, der darauf abzielt, bestehende Probleme zu l\u00f6sen und die Organisation eines vollwertigen, verifizierten Bootvorgangs zu vereinfachen, der die Integrit\u00e4t des Kernels und der grundlegenden Systemumgebung best\u00e4tigt. Die f\u00fcr die Implementierung der neuen Architektur notwendigen \u00c4nderungen sind bereits im Code von systemd enthalten und betreffen Komponenten wie systemd-stub, systemd-measure, systemd-cryptenroll, systemd-cryptsetup, systemd-pcrphase und systemd-creds. <\/p>\n
Die vorgeschlagenen \u00c4nderungen zielen darauf ab, ein einheitliches, universelles UKI-Image (Unified Kernel Image) zu schaffen, das das Linux-Kernel-Image, einen Handler zum Laden des Kernels aus UEFI (UEFI boot stub) und das in den Arbeitsspeicher geladene Systemumfeld initrd kombiniert, das f\u00fcr die initiale Initialisierung in der Phase vor dem Mounten des Root-Dateisystems verwendet wird. Statt des RAM-Image initrd kann im UKI auch das gesamte System verpackt werden, was die Erstellung vollst\u00e4ndig verifizierter Systemumgebungen erm\u00f6glicht, die in den Arbeitsspeicher geladen werden. Das UKI-Image wird als ausf\u00fchrbare Datei im PE-Format gestaltet, die nicht nur mit traditionellen Bootloaders geladen werden kann, sondern auch direkt aus der UEFI-Firmware aufgerufen werden kann. <\/p>\n
Die M\u00f6glichkeit des Aufrufs aus UEFI erm\u00f6glicht die Verwendung einer Integrit\u00e4ts- und Echtheitspr\u00fcfung durch digitale Signaturen, die nicht nur den Kernel, sondern auch den Inhalt von initrd abdecken. Gleichzeitig erm\u00f6glicht die Unterst\u00fctzung des Aufrufs aus traditionellen Bootloaders die Beibehaltung solcher M\u00f6glichkeiten wie das Bereitstellen mehrerer Kernelversionen und das automatische Zur\u00fcckrollen auf den funktionierenden Kernel im Falle von Problemen mit dem neuen Kernel nach einem Update. <\/p>\n
Derzeit wird in den meisten Linux-Distributionen w\u00e4hrend des Initialisierungsprozesses eine Kette verwendet: «Firmware → Microsoft-von einer digitalen Signatur verifiziert shim-Schicht → von einer digitalen Signatur verifiziertes GRUB-Bootloader der Distribution → von einer digitalen Signatur verifiziertes Linux-Kernel der Distribution → nicht-signierte initrd-Umgebung → Root-Dateisystem». Das Fehlen einer Verifizierung der initrd in traditionellen Distributionen schafft Sicherheitsprobleme, da in dieser Umgebung unter anderem Schl\u00fcssel zum Entschl\u00fcsseln des Root-Dateisystems extrahiert werden. <\/p>\n
Die Verifizierung des initrd-Images wird nicht unterst\u00fctzt, da diese Datei auf dem lokalen System des Benutzers erstellt wird und nicht mit einer digitalen Signatur des Distributors versehen werden kann, was die Organisation der \u00dcberpr\u00fcfung im SecureBoot-Modus erheblich erschwert (um das initrd zu signieren, muss der Benutzer seine Schl\u00fcssel generieren und in die UEFI-Firmware hochladen). Dar\u00fcber hinaus erlaubt die derzeitige Boot-Organisation nicht, Informationen aus den TPM PCR-Registern (Platform Configuration Register) zur \u00dcberwachung der Integrit\u00e4t der Komponenten im Benutzerspeicher zu verwenden, abgesehen von shim, grub und dem Kernel. Zu den bestehenden Problemen geh\u00f6rt auch die Schwierigkeit bei der Aktualisierung des Bootloaders und die fehlende M\u00f6glichkeit, den Zugriff auf die Schl\u00fcssel im TPM f\u00fcr \u00e4ltere Betriebssystemversionen, die nach der Installation des Updates nicht mehr aktuell sind, einzuschr\u00e4nken. <\/p>\n
Die Hauptziele der Einf\u00fchrung einer neuen Boot-Architektur: <\/p>\n