Shim - Vérification de la signature de shim, de grub, du noyau et des modules

Création : Debian 10.9 / Buster

Dans une installation standard Debian en mode secure boot (voir Grub2 - Installation - Amorçage EFI)

le chargeur intermédiaire shim est signé par une clé MicroSoft EFI
grub et le noyau linux sont signés par la clé Debian Secure Boot compilée dans le chargeur mmx

Ce document indique comment vérifier la signature de ces composants

Sommaire

1 - Vérification de la signature de shim

Dans les systèmes Debian, shim est signé par la clé Microsoft OEM UEFI CA (clé publique MicroSoft utilisée pour signer les applications tierces et les pilotes ), ce que confirme la liste des certificats détectés par sbverify

$ sudo sbverify -l /boot/efi/EFI/debian/shimx64.efi
warning: data remaining[1159744 vs 1322936]: gaps between PE/COFF sections?
signature 1
image signature issuers:
 - /C=US/ST=Washington/L=Redmond/O=Microsoft Corporation/CN=Microsoft Corporation UEFI CA 2011
image signature certificates:
 - subject: /C=US/ST=Washington/L=Redmond/O=Microsoft Corporation/CN=Microsoft Windows UEFI Driver Publisher
   issuer:  /C=US/ST=Washington/L=Redmond/O=Microsoft Corporation/CN=Microsoft Corporation UEFI CA 2011
 - subject: /C=US/ST=Washington/L=Redmond/O=Microsoft Corporation/CN=Microsoft Corporation UEFI CA 2011
   issuer:  /C=US/ST=Washington/L=Redmond/O=Microsoft Corporation/CN=Microsoft Corporation Third Party Marketplace Root

Ce certificat est présent dans la base de donnée des certificats de la plate-forme chargée par le noyau

$ sudo dmesg |grep X.509 |grep "Microsoft Corporation UEFI CA 2011"
[    2.834246] integrity: Loaded X.509 cert 'Microsoft Corporation UEFI CA 2011: 13adbf4309bd82709c8cd54f316ed522988a1bd4'

Récupérer la clé microsoft-uefica-public.crt sur https://github.com/slytomcat/UEFI-Boot/tree/master/keys

$ wget https://github.com/slytomcat/UEFI-Boot/raw/master/keys/microsoft-uefica-public.crt

Vérifier que shim a été signée par cette clé

$ sudo sbverify --cert microsoft-uefica-public.crt /boot/efi/EFI/debian/shimx64.efi
warning: data remaining[1159744 vs 1322936]: gaps between PE/COFF sections?
Signature verification OK

2 - Vérification de la signature de grubx64

Dans les systèmes Debian, grub est signé par la clé Debian Secure Boot Ca, ce qu'indique la liste des certificats détectés par sbverify

$ sudo sbverify -l /boot/efi/EFI/debian/grubx64.efi
signature 1
image signature issuers:
 - /CN=Debian Secure Boot CA
image signature certificates:
 - subject: /CN=Debian Secure Boot Signer
   issuer:  /CN=Debian Secure Boot CA

Ce certificat est présent dans la base de donnée des certificats de la plate-forme chargée par le noyau

$ sudo dmesg |grep X.509 |grep "Debian Secure Boot CA"
[    2.832934] Loaded X.509 cert 'Debian Secure Boot CA: 6ccece7e4c6c0d1f6149f3dd27dfcc5cbb419ea1'
[    2.836182] integrity: Loaded X.509 cert 'Debian Secure Boot CA: 6ccece7e4c6c0d1f6149f3dd27dfcc5cbb419ea1'

Télécharger la clé Debian Secure Boot CA

$ wget https://dsa.debian.org/secure-boot-ca

La convertir au format .pem

$ openssl x509 -in secure-boot-ca -inform der -outform  pem -out secure-boot-ca.pem

Vérification

$ sudo sbverify --cert secure-boot-ca.pem /boot/efi/EFI/debian/grubx64.efi
Signature verification OK

3 - Vérification de la signature du noyau

De la même manière que pour grub :

Localiser la version signée du noyau

$ locate vmlinuz-$(uname -r)
/boot/vmlinuz-5.4.0-0.bpo.4-amd64

Dans les systèmes Debian, le noyau linux est signé par la clé Debian Secure Boot Ca, ce qu'indique la liste des certificats détectés par sbverif

$ sbverify -l /boot/vmlinuz-5.4.0-0.bpo.4-amd64
signature 1
image signature issuers:
 - /CN=Debian Secure Boot CA
image signature certificates:
 - subject: /CN=Debian Secure Boot Signer
   issuer:  /CN=Debian Secure Boot CA

Extraire la signature du binaire

$ osslsigncode extract-signature -pem /boot/vmlinuz-5.4.0-0.bpo.4-amd64 vmlinuz.sig

Récupérer le certificat du signataire

$ openssl pkcs7 -inform pem -print_certs -text -in vmlinuz.sig |tail -19 |tee debian-signer.pem

Vérifier à nouveau le certificat

$ openssl verify -verbose -CAfile debian-ca.pem debian-signer.pem
debian-signer.pem: OK

4 - Vérification de la signature des modules

Les méthodes ci-dessous ne sont pas suffisantes pour vérifier la signature d'un module, mais elles fournissent des informations qui doivent apparaître lorsque le module est signé. Dans le cas d'un module signé :

Le nom du signataire et la signature du module sont indiqués par modinfo. Dans l'exemple ci-dessous, le module i915 est signé par la clé Debian Secure Boot, lemodule vboxdrv est signé par une clé privée (MOK) ici appelée Demo

$ sudo modinfo i915 |grep -E "/lib/modules|signer|signature"
filename:       /lib/modules/5.4.0-0.bpo.4-amd64/kernel/drivers/gpu/drm/i915/i915.ko
signer:         Debian Secure Boot CA
signature:      BA:20:DE:46:B9:B1:C4:B4:72:BD:3C:C6:06:42:C6:78:31:3F:B9:C9:

$ sudo modinfo vboxdrv |grep -E "/lib/modules|signer|signature"
filename:       /lib/modules/5.4.0-0.bpo.4-amd64/misc/vboxdrv.ko
signer:         Demo
signature:      6A:83:4D:16:41:3C:66:C1:7C:33:E1:2A:F2:E3:2F:A9:DB:2D:BE:D6:

Le texte ASCII ~Module signature appened~ apparaît à la fin du fichier du module

$ hexdump -Cv /lib/modules/5.4.0-0.bpo.4-amd64/kernel/drivers/gpu/drm/i915/i915.ko |tail -n 5
003be1e0  de 0c be 4b 53 98 2b 53  df 29 5c 3f 00 00 02 00  |...KS.+S.)\?....|
003be1f0  00 00 00 00 00 00 01 8c  7e 4d 6f 64 75 6c 65 20  |........~Module |
003be200  73 69 67 6e 61 74 75 72  65 20 61 70 70 65 6e 64  |signature append|
003be210  65 64 7e 0a                                       |ed~.|
003be214

$ hexdump -Cv /lib/modules/5.4.0-0.bpo.4-amd64/misc/vboxdrv.ko |tail -n 5
00f05e80  5e b4 82 76 00 ca 8d 83  a3 95 00 00 02 00 00 00  |^..v............|
00f05e90  00 00 00 00 01 8a 7e 4d  6f 64 75 6c 65 20 73 69  |......~Module si|
00f05ea0  67 6e 61 74 75 72 65 20  61 70 70 65 6e 64 65 64  |gnature appended|
00f05eb0  7e 0a                                             |~.|
00f05eb2

Pour que le module puisse être chargé, la clé Demo doit être disponible au niveau de la plateforme, ce que l'on peut vérifier avec

$ mokutil -l |grep Issuer |grep Demo