doc/uImage.FIT/signature.txt

   1 U-Boot FIT Signature Verification
   2 =================================
   3
   4 Introduction
   5 ------------
   6 FIT supports hashing of images so that these hashes can be checked on
   7 loading. This protects against corruption of the image. However it does not
   8 prevent the substitution of one image for another.
   9
  10 The signature feature allows the hash to be signed with a private key such
  11 that it can be verified using a public key later. Provided that the private
  12 key is kept secret and the public key is stored in a non-volatile place,
  13 any image can be verified in this way.
  14
  15 See verified-boot.txt for more general information on verified boot.
  16
  17
  18 Concepts
  19 --------
  20 Some familiarity with public key cryptography is assumed in this section.
  21
  22 The procedure for signing is as follows:
  23
  24    - hash an image in the FIT
  25    - sign the hash with a private key to produce a signature
  26    - store the resulting signature in the FIT
  27
  28 The procedure for verification is:
  29
  30    - read the FIT
  31    - obtain the public key
  32    - extract the signature from the FIT
  33    - hash the image from the FIT
  34    - verify (with the public key) that the extracted signature matches the
  35        hash
  36
  37 The signing is generally performed by mkimage, as part of making a firmware
  38 image for the device. The verification is normally done in U-Boot on the
  39 device.
  40
  41
  42 Algorithms
  43 ----------
  44 In principle any suitable algorithm can be used to sign and verify a hash.
  45 At present only one class of algorithms is supported: SHA1 hashing with RSA.
  46 This works by hashing the image to produce a 20-byte hash.
  47
  48 While it is acceptable to bring in large cryptographic libraries such as
  49 openssl on the host side (e.g. mkimage), it is not desirable for U-Boot.
  50 For the run-time verification side, it is important to keep code and data
  51 size as small as possible.
  52
  53 For this reason the RSA image verification uses pre-processed public keys
  54 which can be used with a very small amount of code - just some extraction
  55 of data from the FDT and exponentiation mod n. Code size impact is a little
  56 under 5KB on Tegra Seaboard, for example.
  57
  58 It is relatively straightforward to add new algorithms if required. If
  59 another RSA variant is needed, then it can be added to the table in
  60 image-sig.c. If another algorithm is needed (such as DSA) then it can be
  61 placed alongside rsa.c, and its functions added to the table in image-sig.c
  62 also.
  63
  64
  65 Creating an RSA key pair and certificate
  66 ----------------------------------------
  67 To create a new public/private key pair, size 2048 bits:
  68
  69 $ openssl genpkey -algorithm RSA -out keys/dev.key \
  70     -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -pkeyopt rsa_keygen_pubexp:65537
  71
  72 To create a certificate for this containing the public key:
  73
  74 $ openssl req -batch -new -x509 -key keys/dev.key -out keys/dev.crt
  75
  76 If you like you can look at the public key also:
  77
  78 $ openssl rsa -in keys/dev.key -pubout
  79
  80
  81 Device Tree Bindings
  82 --------------------
  83 The following properties are required in the FIT's signature node(s) to
  84 allow the signer to operate. These should be added to the .its file.
  85 Signature nodes sit at the same level as hash nodes and are called
  86 signature-1, signature-2, etc.
  87
  88 - algo: Algorithm name (e.g. "sha1,rsa2048")
  89
  90 - key-name-hint: Name of key to use for signing. The keys will normally be in
  91 a single directory (parameter -k to mkimage). For a given key <name>, its
  92 private key is stored in <name>.key and the certificate is stored in
  93 <name>.crt.
  94
  95 When the image is signed, the following properties are added (mandatory):
  96
  97 - value: The signature data (e.g. 256 bytes for 2048-bit RSA)
  98
  99 When the image is signed, the following properties are optional:
 100
 101 - timestamp: Time when image was signed (standard Unix time_t format)
 102
 103 - signer-name: Name of the signer (e.g. "mkimage")
 104
 105 - signer-version: Version string of the signer (e.g. "2013.01")
 106
 107 - comment: Additional information about the signer or image
 108
 109 - padding: The padding algorithm, it may be pkcs-1.5 or pss,
 110         if no value is provided we assume pkcs-1.5
 111
 112 For config bindings (see Signed Configurations below), the following
 113 additional properties are optional:
 114
 115 - sign-images: A list of images to sign, each being a property of the conf
 116 node that contains then. The default is "kernel,fdt" which means that these
 117 two images will be looked up in the config and signed if present.
 118
 119 For config bindings, these properties are added by the signer:
 120
 121 - hashed-nodes: A list of nodes which were hashed by the signer. Each is
 122         a string - the full path to node. A typical value might be:
 123
 124         hashed-nodes = "/", "/configurations/conf-1", "/images/kernel",
 125                 "/images/kernel/hash-1", "/images/fdt-1",
 126                 "/images/fdt-1/hash-1";
 127
 128 - hashed-strings: The start and size of the string region of the FIT that
 129         was hashed
 130
 131 Example: See sign-images.its for an example image tree source file and
 132 sign-configs.its for config signing.
 133
 134
 135 Public Key Storage
 136 ------------------
 137 In order to verify an image that has been signed with a public key we need to
 138 have a trusted public key. This cannot be stored in the signed image, since
 139 it would be easy to alter. For this implementation we choose to store the
 140 public key in U-Boot's control FDT (using CONFIG_OF_CONTROL).
 141
 142 Public keys should be stored as sub-nodes in a /signature node. Required
 143 properties are:
 144
 145 - algo: Algorithm name (e.g. "sha1,rsa2048" or "sha256,ecdsa256")
 146
 147 Optional properties are:
 148
 149 - key-name-hint: Name of key used for signing. This is only a hint since it
 150 is possible for the name to be changed. Verification can proceed by checking
 151 all available signing keys until one matches.
 152
 153 - required: If present this indicates that the key must be verified for the
 154 image / configuration to be considered valid. Only required keys are
 155 normally verified by the FIT image booting algorithm. Valid values are
 156 "image" to force verification of all images, and "conf" to force verification
 157 of the selected configuration (which then relies on hashes in the images to
 158 verify those).
 159
 160 Each signing algorithm has its own additional properties.
 161
 162 For RSA the following are mandatory:
 163
 164 - rsa,num-bits: Number of key bits (e.g. 2048)
 165 - rsa,modulus: Modulus (N) as a big-endian multi-word integer
 166 - rsa,exponent: Public exponent (E) as a 64 bit unsigned integer
 167 - rsa,r-squared: (2^num-bits)^2 as a big-endian multi-word integer
 168 - rsa,n0-inverse: -1 / modulus[0] mod 2^32
 169
 170 For ECDSA the following are mandatory:
 171 - ecdsa,curve: Name of ECDSA curve (e.g. "prime256v1")
 172 - ecdsa,x-point: Public key X coordinate as a big-endian multi-word integer
 173 - ecdsa,y-point: Public key Y coordinate as a big-endian multi-word integer
 174
 175 These parameters can be added to a binary device tree using parameter -K of the
 176 mkimage command::
 177
 178     tools/mkimage -f fit.its -K control.dtb -k keys -r image.fit
 179
 180 Here is an example of a generated device tree node::
 181
 182         signature {
 183                 key-dev {
 184                         required = "conf";
 185                         algo = "sha256,rsa2048";
 186                         rsa,r-squared = <0xb76d1acf 0xa1763ca5 0xeb2f126
 187                                         0x742edc80 0xd3f42177 0x9741d9d9
 188                                         0x35bb476e 0xff41c718 0xd3801430
 189                                         0xf22537cb 0xa7e79960 0xae32a043
 190                                         0x7da1427a 0x341d6492 0x3c2762f5
 191                                         0xaac04726 0x5b262d96 0xf984e86d
 192                                         0xb99443c7 0x17080c33 0x940f6892
 193                                         0xd57a95d1 0x6ea7b691 0xc5038fa8
 194                                         0x6bb48a6e 0x73f1b1ea 0x37160841
 195                                         0xe05715ce 0xa7c45bbd 0x690d82d5
 196                                         0x99c2454c 0x6ff117b3 0xd830683b
 197                                         0x3f81c9cf 0x1ca38a91 0x0c3392e4
 198                                         0xd817c625 0x7b8e9a24 0x175b89ea
 199                                         0xad79f3dc 0x4d50d7b4 0x9d4e90f8
 200                                         0xad9e2939 0xc165d6a4 0x0ada7e1b
 201                                         0xfb1bf495 0xfc3131c2 0xb8c6e604
 202                                         0xc2761124 0xf63de4a6 0x0e9565f9
 203                                         0xc8e53761 0x7e7a37a5 0xe99dcdae
 204                                         0x9aff7e1e 0xbd44b13d 0x6b0e6aa4
 205                                         0x038907e4 0x8e0d6850 0xef51bc20
 206                                         0xf73c94af 0x88bea7b1 0xcbbb1b30
 207                                         0xd024b7f3>;
 208                         rsa,modulus = <0xc0711d6cb 0x9e86db7f 0x45986dbe
 209                                        0x023f1e8c9 0xe1a4c4d0 0x8a0dfdc9
 210                                        0x023ba0c48 0x06815f6a 0x5caa0654
 211                                        0x07078c4b7 0x3d154853 0x40729023
 212                                        0x0b007c8fe 0x5a3647e5 0x23b41e20
 213                                        0x024720591 0x66915305 0x0e0b29b0
 214                                        0x0de2ad30d 0x8589430f 0xb1590325
 215                                        0x0fb9f5d5e 0x9eba752a 0xd88e6de9
 216                                        0x056b3dcc6 0x9a6b8e61 0x6784f61f
 217                                        0x000f39c21 0x5eec6b33 0xd78e4f78
 218                                        0x0921a305f 0xaa2cc27e 0x1ca917af
 219                                        0x06e1134f4 0xd48cac77 0x4e914d07
 220                                        0x0f707aa5a 0x0d141f41 0x84677f1d
 221                                        0x0ad47a049 0x028aedb6 0xd5536fcf
 222                                        0x03fef1e4f 0x133a03d2 0xfd7a750a
 223                                        0x0f9159732 0xd207812e 0x6a807375
 224                                        0x06434230d 0xc8e22dad 0x9f29b3d6
 225                                        0x07c44ac2b 0xfa2aad88 0xe2429504
 226                                        0x041febd41 0x85d0d142 0x7b194d65
 227                                        0x06e5d55ea 0x41116961 0xf3181dde
 228                                        0x068bf5fbc 0x3dd82047 0x00ee647e
 229                                        0x0d7a44ab3>;
 230                         rsa,exponent = <0x00 0x10001>;
 231                         rsa,n0-inverse = <0xb3928b85>;
 232                         rsa,num-bits = <0x800>;
 233                         key-name-hint = "dev";
 234                 };
 235         };
 236
 237
 238 Signed Configurations
 239 ---------------------
 240 While signing images is useful, it does not provide complete protection
 241 against several types of attack. For example, it it possible to create a
 242 FIT with the same signed images, but with the configuration changed such
 243 that a different one is selected (mix and match attack). It is also possible
 244 to substitute a signed image from an older FIT version into a newer FIT
 245 (roll-back attack).
 246
 247 As an example, consider this FIT:
 248
 249 / {
 250         images {
 251                 kernel-1 {
 252                         data = <data for kernel1>
 253                         signature-1 {
 254                                 algo = "sha1,rsa2048";
 255                                 value = <...kernel signature 1...>
 256                         };
 257                 };
 258                 kernel-2 {
 259                         data = <data for kernel2>
 260                         signature-1 {
 261                                 algo = "sha1,rsa2048";
 262                                 value = <...kernel signature 2...>
 263                         };
 264                 };
 265                 fdt-1 {
 266                         data = <data for fdt1>;
 267                         signature-1 {
 268                                 algo = "sha1,rsa2048";
 269                                 vaue = <...fdt signature 1...>
 270                         };
 271                 };
 272                 fdt-2 {
 273                         data = <data for fdt2>;
 274                         signature-1 {
 275                                 algo = "sha1,rsa2048";
 276                                 vaue = <...fdt signature 2...>
 277                         };
 278                 };
 279         };
 280         configurations {
 281                 default = "conf-1";
 282                 conf-1 {
 283                         kernel = "kernel-1";
 284                         fdt = "fdt-1";
 285                 };
 286                 conf-2 {
 287                         kernel = "kernel-2";
 288                         fdt = "fdt-2";
 289                 };
 290         };
 291 };
 292
 293 Since both kernels are signed it is easy for an attacker to add a new
 294 configuration 3 with kernel 1 and fdt 2:
 295
 296         configurations {
 297                 default = "conf-1";
 298                 conf-1 {
 299                         kernel = "kernel-1";
 300                         fdt = "fdt-1";
 301                 };
 302                 conf-2 {
 303                         kernel = "kernel-2";
 304                         fdt = "fdt-2";
 305                 };
 306                 conf-3 {
 307                         kernel = "kernel-1";
 308                         fdt = "fdt-2";
 309                 };
 310         };
 311
 312 With signed images, nothing protects against this. Whether it gains an
 313 advantage for the attacker is debatable, but it is not secure.
 314
 315 To solve this problem, we support signed configurations. In this case it
 316 is the configurations that are signed, not the image. Each image has its
 317 own hash, and we include the hash in the configuration signature.
 318
 319 So the above example is adjusted to look like this:
 320
 321 / {
 322         images {
 323                 kernel-1 {
 324                         data = <data for kernel1>
 325                         hash-1 {
 326                                 algo = "sha1";
 327                                 value = <...kernel hash 1...>
 328                         };
 329                 };
 330                 kernel-2 {
 331                         data = <data for kernel2>
 332                         hash-1 {
 333                                 algo = "sha1";
 334                                 value = <...kernel hash 2...>
 335                         };
 336                 };
 337                 fdt-1 {
 338                         data = <data for fdt1>;
 339                         hash-1 {
 340                                 algo = "sha1";
 341                                 value = <...fdt hash 1...>
 342                         };
 343                 };
 344                 fdt-2 {
 345                         data = <data for fdt2>;
 346                         hash-1 {
 347                                 algo = "sha1";
 348                                 value = <...fdt hash 2...>
 349                         };
 350                 };
 351         };
 352         configurations {
 353                 default = "conf-1";
 354                 conf-1 {
 355                         kernel = "kernel-1";
 356                         fdt = "fdt-1";
 357                         signature-1 {
 358                                 algo = "sha1,rsa2048";
 359                                 value = <...conf 1 signature...>;
 360                         };
 361                 };
 362                 conf-2 {
 363                         kernel = "kernel-2";
 364                         fdt = "fdt-2";
 365                         signature-1 {
 366                                 algo = "sha1,rsa2048";
 367                                 value = <...conf 1 signature...>;
 368                         };
 369                 };
 370         };
 371 };
 372
 373
 374 You can see that we have added hashes for all images (since they are no
 375 longer signed), and a signature to each configuration. In the above example,
 376 mkimage will sign configurations/conf-1, the kernel and fdt that are
 377 pointed to by the configuration (/images/kernel-1, /images/kernel-1/hash-1,
 378 /images/fdt-1, /images/fdt-1/hash-1) and the root structure of the image
 379 (so that it isn't possible to add or remove root nodes). The signature is
 380 written into /configurations/conf-1/signature-1/value. It can easily be
 381 verified later even if the FIT has been signed with other keys in the
 382 meantime.
 383
 384
 385 Verification
 386 ------------
 387 FITs are verified when loaded. After the configuration is selected a list
 388 of required images is produced. If there are 'required' public keys, then
 389 each image must be verified against those keys. This means that every image
 390 that might be used by the target needs to be signed with 'required' keys.
 391
 392 This happens automatically as part of a bootm command when FITs are used.
 393
 394 For Signed Configurations, the default verification behavior can be changed by
 395 the following optional property in /signature node in U-Boot's control FDT.
 396
 397 - required-mode: Valid values are "any" to allow verified boot to succeed if
 398 the selected configuration is signed by any of the 'required' keys, and "all"
 399 to allow verified boot to succeed if the selected configuration is signed by
 400 all of the 'required' keys.
 401
 402 This property can be added to a binary device tree using fdtput as shown in
 403 below examples::
 404
 405         fdtput -t s control.dtb /signature required-mode any
 406         fdtput -t s control.dtb /signature required-mode all
 407
 408
 409 Enabling FIT Verification
 410 -------------------------
 411 In addition to the options to enable FIT itself, the following CONFIGs must
 412 be enabled:
 413
 414 CONFIG_FIT_SIGNATURE - enable signing and verification in FITs
 415 CONFIG_RSA - enable RSA algorithm for signing
 416
 417 WARNING: When relying on signed FIT images with required signature check
 418 the legacy image format is default disabled by not defining
 419 CONFIG_LEGACY_IMAGE_FORMAT
 420
 421
 422 Testing
 423 -------
 424 An easy way to test signing and verification is to use the test script
 425 provided in test/vboot/vboot_test.sh. This uses sandbox (a special version
 426 of U-Boot which runs under Linux) to show the operation of a 'bootm'
 427 command loading and verifying images.
 428
 429 A sample run is show below:
 430
 431 $ make O=sandbox sandbox_config
 432 $ make O=sandbox
 433 $ O=sandbox ./test/vboot/vboot_test.sh
 434
 435
 436 Simple Verified Boot Test
 437 =========================
 438
 439 Please see doc/uImage.FIT/verified-boot.txt for more information
 440
 441 /home/hs/ids/u-boot/sandbox/tools/mkimage -D -I dts -O dtb -p 2000
 442 Build keys
 443 do sha1 test
 444 Build FIT with signed images
 445 Test Verified Boot Run: unsigned signatures:: OK
 446 Sign images
 447 Test Verified Boot Run: signed images: OK
 448 Build FIT with signed configuration
 449 Test Verified Boot Run: unsigned config: OK
 450 Sign images
 451 Test Verified Boot Run: signed config: OK
 452 check signed config on the host
 453 Signature check OK
 454 OK
 455 Test Verified Boot Run: signed config: OK
 456 Test Verified Boot Run: signed config with bad hash: OK
 457 do sha256 test
 458 Build FIT with signed images
 459 Test Verified Boot Run: unsigned signatures:: OK
 460 Sign images
 461 Test Verified Boot Run: signed images: OK
 462 Build FIT with signed configuration
 463 Test Verified Boot Run: unsigned config: OK
 464 Sign images
 465 Test Verified Boot Run: signed config: OK
 466 check signed config on the host
 467 Signature check OK
 468 OK
 469 Test Verified Boot Run: signed config: OK
 470 Test Verified Boot Run: signed config with bad hash: OK
 471
 472 Test passed
 473
 474
 475 Software signing: keydir vs keyfile
 476 -----------------------------------
 477
 478 In the simplest case, signing is done by giving mkimage the 'keyfile'. This is
 479 the path to a file containing the signing key.
 480
 481 The alternative is to pass the 'keydir' argument. In this case the filename of
 482 the key is derived from the 'keydir' and the "key-name-hint" property in the
 483 FIT. In this case the "key-name-hint" property is mandatory, and the key must
 484 exist in "<keydir>/<key-name-hint>.<ext>" Here the extension "ext" is
 485 specific to the signing algorithm.
 486
 487
 488 Hardware Signing with PKCS#11 or with HSM
 489 -----------------------------------------
 490
 491 Securely managing private signing keys can challenging, especially when the
 492 keys are stored on the file system of a computer that is connected to the
 493 Internet. If an attacker is able to steal the key, they can sign malicious FIT
 494 images which will appear genuine to your devices.
 495
 496 An alternative solution is to keep your signing key securely stored on hardware
 497 device like a smartcard, USB token or Hardware Security Module (HSM) and have
 498 them perform the signing. PKCS#11 is standard for interfacing with these crypto
 499 device.
 500
 501 Requirements:
 502 Smartcard/USB token/HSM which can work with some openssl engine
 503 openssl
 504
 505 For pkcs11 engine usage:
 506 libp11 (provides pkcs11 engine)
 507 p11-kit (recommended to simplify setup)
 508 opensc (for smartcards and smartcard like USB devices)
 509 gnutls (recommended for key generation, p11tool)
 510
 511 For generic HSMs respective openssl engine must be installed and locateable by
 512 openssl. This may require setting up LD_LIBRARY_PATH if engine is not installed
 513 to openssl's default search paths.
 514
 515 PKCS11 engine support forms "key id" based on "keydir" and with
 516 "key-name-hint". "key-name-hint" is used as "object" name (if not defined in
 517 keydir). "keydir" (if defined) is used to define (prefix for) which PKCS11 source
 518 is being used for lookup up for the key.
 519
 520 PKCS11 engine key ids:
 521    "pkcs11:<keydir>;object=<key-name-hint>;type=<public|private>"
 522 or, if keydir contains "object="
 523    "pkcs11:<keydir>;type=<public|private>"
 524 or
 525    "pkcs11:object=<key-name-hint>;type=<public|private>",
 526
 527 Generic HSM engine support forms "key id" based on "keydir" and with
 528 "key-name-hint". If "keydir" is specified for mkimage it is used as a prefix in
 529 "key id" and is appended with "key-name-hint".
 530
 531 Generic engine key ids:
 532   "<keydir><key-name-hint>"
 533 or
 534   "<key-name-hint>"
 535
 536 As mkimage does not at this time support prompting for passwords HSM may need
 537 key preloading wrapper to be used when invoking mkimage.
 538
 539 The following examples use the Nitrokey Pro using pkcs11 engine. Instructions
 540 for other devices may vary.
 541
 542 Notes on pkcs11 engine setup:
 543
 544 Make sure p11-kit, opensc are installed and that p11-kit is setup to use opensc.
 545 /usr/share/p11-kit/modules/opensc.module should be present on your system.
 546
 547
 548 Generating Keys On the Nitrokey:
 549
 550 $ gpg --card-edit
 551
 552 Reader ...........: Nitrokey Nitrokey Pro (xxxxxxxx0000000000000000) 00 00
 553 Application ID ...: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
 554 Version ..........: 2.1
 555 Manufacturer .....: ZeitControl
 556 Serial number ....: xxxxxxxx
 557 Name of cardholder: [not set]
 558 Language prefs ...: de
 559 Sex ..............: unspecified
 560 URL of public key : [not set]
 561 Login data .......: [not set]
 562 Signature PIN ....: forced
 563 Key attributes ...: rsa2048 rsa2048 rsa2048
 564 Max. PIN lengths .: 32 32 32
 565 PIN retry counter : 3 0 3
 566 Signature counter : 0
 567 Signature key ....: [none]
 568 Encryption key....: [none]
 569 Authentication key: [none]
 570 General key info..: [none]
 571
 572 gpg/card> generate
 573 Make off-card backup of encryption key? (Y/n) n
 574
 575 Please note that the factory settings of the PINs are
 576   PIN = '123456' Admin PIN = '12345678'
 577 You should change them using the command --change-pin
 578
 579 What keysize do you want for the Signature key? (2048) 4096
 580 The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
 581 Note: There is no guarantee that the card supports the requested size.
 582   If the key generation does not succeed, please check the
 583   documentation of your card to see what sizes are allowed.
 584 What keysize do you want for the Encryption key? (2048) 4096
 585 The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
 586 What keysize do you want for the Authentication key? (2048) 4096
 587 The card will now be re-configured to generate a key of 4096 bits
 588 Please specify how long the key should be valid.
 589   0 = key does not expire
 590   <n> = key expires in n days
 591   <n>w = key expires in n weeks
 592   <n>m = key expires in n months
 593   <n>y = key expires in n years
 594 Key is valid for? (0)
 595 Key does not expire at all
 596 Is this correct? (y/N) y
 597
 598 GnuPG needs to construct a user ID to identify your key.
 599
 600 Real name: John Doe
 601 Email address: john.doe@email.com
 602 Comment:
 603 You selected this USER-ID:
 604   "John Doe <john.doe@email.com>"
 605
 606 Change (N)ame, (C)omment, (E)mail or (O)kay/(Q)uit? o
 607
 608
 609 Using p11tool to get the token URL:
 610
 611 Depending on system configuration, gpg-agent may need to be killed first.
 612
 613 $ p11tool --provider /usr/lib/opensc-pkcs11.so --list-tokens
 614 Token 0:
 615 URL: pkcs11:model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%20%28sig%29%29
 616 Label: OpenPGP card (User PIN (sig))
 617 Type: Hardware token
 618 Manufacturer: ZeitControl
 619 Model: PKCS#15 emulated
 620 Serial: 000xxxxxxxxx
 621 Module: (null)
 622
 623
 624 Token 1:
 625 URL: pkcs11:model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%29
 626 Label: OpenPGP card (User PIN)
 627 Type: Hardware token
 628 Manufacturer: ZeitControl
 629 Model: PKCS#15 emulated
 630 Serial: 000xxxxxxxxx
 631 Module: (null)
 632
 633 Use the portion of the signature token URL after "pkcs11:" as the keydir argument (-k) to mkimage below.
 634
 635
 636 Use the URL of the token to list the private keys:
 637
 638 $ p11tool --login --provider /usr/lib/opensc-pkcs11.so --list-privkeys \
 639 "pkcs11:model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%20%28sig%29%29"
 640 Token 'OpenPGP card (User PIN (sig))' with URL 'pkcs11:model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%20%28sig%29%29' requires user PIN
 641 Enter PIN:
 642 Object 0:
 643 URL: pkcs11:model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%20%28sig%29%29;id=%01;object=Signature%20key;type=private
 644 Type: Private key
 645 Label: Signature key
 646 Flags: CKA_PRIVATE; CKA_NEVER_EXTRACTABLE; CKA_SENSITIVE;
 647 ID: 01
 648
 649 Use the label, in this case "Signature key" as the key-name-hint in your FIT.
 650
 651 Create the fitImage:
 652 $ ./tools/mkimage -f fit-image.its fitImage
 653
 654
 655 Sign the fitImage with the hardware key:
 656
 657 $ ./tools/mkimage -F -k \
 658 "model=PKCS%2315%20emulated;manufacturer=ZeitControl;serial=000xxxxxxxxx;token=OpenPGP%20card%20%28User%20PIN%20%28sig%29%29" \
 659 -K u-boot.dtb -N pkcs11 -r fitImage
 660
 661
 662 Future Work
 663 -----------
 664 - Roll-back protection using a TPM is done using the tpm command. This can
 665 be scripted, but we might consider a default way of doing this, built into
 666 bootm.
 667
 668
 669 Possible Future Work
 670 --------------------
 671 - Add support for other RSA/SHA variants, such as rsa4096,sha512.
 672 - Other algorithms besides RSA
 673 - More sandbox tests for failure modes
 674 - Passwords for keys/certificates
 675 - Perhaps implement OAEP
 676 - Enhance bootm to permit scripted signature verification (so that a script
 677 can verify an image but not actually boot it)
 678
 679
 680 Simon Glass
 681 sjg@chromium.org
 682 1-1-13