CAAM不落盘存储密钥方式处理

生成 keyctl add trusted -> 明文密钥在内核态 -> CAAM 加密 -> Blob 落盘(密文)

导入 caam-keygen import -> 读取 Blob(密文) -> CAAM 解密(内核态) -> 存入内核密钥环 -> 应用引用 ID

使用 cryptsetup --key-description -> 内核态读取 trusted 密钥 -> 传递给 dm-crypt -> 加密/解密设备

"密钥不落盘"的核心保证:明文密钥永不写入持久存储

在以下三个关键场景中,明文密钥(即用于加解密的原始字节)始终保持在 内核内存(RAM)CAAM 硬件内部绝不会被写入 Flash、eMMC、SD 卡或任何磁盘文件 。用户态应用程序也无法通过任何系统调用读取到明文内容


1. 生成 trusted 密钥:keyctl add trusted mykey "new 32" @u
  • 明文密钥 :由 CAAM 硬件内部生成随机数,永不暴露给 CPU,直接存储在 CAAM 的安全寄存器中(相当于硬件内部"黑盒")。

  • 内核态 :仅拥有一个 密钥 ID (例如 190558042),该 ID 指向内核密钥环中的一个 trusted 类型对象,该对象记录的是密钥的 Blob(密文),而非明文。

  • 落盘检查无任何明文写入磁盘。内核密钥环是易失性内存,关机即清空。


2. 使用密钥(如 cryptsetup --key-description
  • 流程

    1. cryptsetup 将描述符 "trusted:mykey" 传递给内核。

    2. 内核在密钥环中找到对应的 ID,直接从 CAAM 硬件中引用该密钥(CAAM 内部解密 Blob 得到明文,但仅在硬件内部使用)。

    3. 解密后的明文密钥直接通过内核内部的 dm-crypt 模块用于磁盘 I/O 加解密,全程不经过用户态内存

  • 落盘检查

    • 磁盘 :解密过程中,明文密钥仅存在于内核的临时缓冲区,从不写入任何存储设备

    • 用户态cryptsetup 进程本身从未获得密钥明文,因此也无法将其保存到文件。


3. 从 Blob 恢复密钥:caam-keygen import my_key.bb my_key
  • 输入my_key.bb密文文件,存储在磁盘上(可以落盘,因为它是密文)。

  • 处理

    1. 工具读取 my_key.bb(密文)并传递给 CAAM 硬件。

    2. CAAM 在硬件内部解密,得到明文密钥。

    3. 明文密钥被加载到内核密钥环中(类型为 logon),以密文形式存储(但密钥环内部保存的是 Blob 或黑密钥格式,明文仅存在于 CAAM 内部或临时内核缓冲区)。

  • 落盘检查

    • my_key.bb(密文)可以安全存储在磁盘上,因为它是加密的,即使泄露也无害。

    • 明文密钥 :仅在 CAAM 硬件内部或内核内存中短暂存在,从未写入任何文件


总结:明文密钥的生命周期

阶段 明文密钥所处位置 是否落盘(写入持久存储)
生成 (keyctl add trusted) CAAM 硬件内部 / 内核密钥环(以 Blob 形式) ❌ 不落盘
使用 (cryptsetup / AF_ALG) 内核态临时缓冲区(加解密时) ❌ 不落盘
从 Blob 恢复 (caam-keygen import) CAAM 内部 → 内核密钥环(Blob 形式) ❌ 不落盘(仅密文 Blob 文件落盘)

结论 :在整个过程中,明文密钥从不以任何形式出现在磁盘、Flash、SD 卡或任何非易失性存储介质上 ,从而实现了"密钥不落盘"。用户态工具(如 cryptsetup)仅持有描述符,无权接触明文,因此即使系统被攻破,攻击者也无法从存储中提取密钥明文。

2. 详细流程对比

场景 A:导入 Blob(caam-keygen import

  • 背景 :你之前用 caam-keygen create 生成了一个 Blob 文件(my_key.bb),它是一个被 CAAM 硬件用芯片唯一密钥加密过的密文包。现在系统重启了,你需要把那个密钥找回来

  • 流程

    1. 读取磁盘上的 my_key.bb(密文)。

    2. 发送给 CAAM 硬件,请求解封(Unseal)

    3. CAAM 在硬件内部解密,得到明文密钥。

    4. 将明文密钥加载到内核密钥环(通常类型为 logon),生成一个新的密钥 ID。

    5. 此后,应用可以通过该 ID 引用此密钥。

  • 结果 :密钥从"离线密文"变为"在线密钥"。这是"不落盘"的恢复过程

场景 B:使用密钥(cryptsetup --key-description

  • 背景 :你已经有一个在内核密钥环中活跃的 trusted 密钥(例如之前用 keyctl add trusted 生成的)。现在你要用它来解密一个磁盘分区。

  • 流程

    1. cryptsetup 将描述符 "trusted:my_trusted_key" 传递给内核。

    2. 内核在密钥环中找到该密钥的 ID(它已经在内存中)。

    3. 直接引用该密钥 (无需再次解密 Blob),传递给 dm-crypt 模块。

    4. dm-crypt 使用该密钥对 /dev/loop1 进行加解密操作。

  • 结果 :密钥被"使用"于实际数据加密。这是"不落盘"的应用过程

  1. 解构用户的请求

    • 询问 trusted.ko 的作用。

    • 询问 keyctl 命令的作用。

    • 询问 keyctl list @u 的含义。

    • 询问 cryptsetup open --type plain --key-description "trusted:my_trusted_key" /dev/loop1 test_enc命令的作用。

    • 询问 caam-keygen create my_key ecb -s 32 -pcaam-keygen import my_key.bb my_key 命令的作用,特别是导入的密钥存储在哪里。

  2. 分析每个组件

    • trusted.ko:这是一个 Linux 内核模块,实现了"trusted"密钥类型。它利用硬件安全模块(在我们的例子中是 CAAM)来密封/封装密钥。密钥材料以加密形式(Blob)存储,解密(解封)只能由硬件在可信执行环境/内核空间内完成。用户空间永远看不到明文。

    • keyctl:这是一个用户空间实用程序,用于与内核密钥环设施(keyrings facility)交互。它允许添加、删除、列出、修改密钥和密钥环。

    • keyctl list @ukeyctl list 列出密钥环的内容。@u 是当前进程的"用户密钥环"(特定于用户的密钥环)的特殊引用。所以这条命令的意思是"列出当前用户密钥环中的所有密钥"。

    • cryptsetup open ... --key-description "trusted:my_trusted_key" ... :这个命令使用 dm-crypt 打开一个加密设备。--key-description 告诉 cryptsetup 不要从文件或密码提示获取密钥材料,而是去内核密钥环中查找具有该描述(trusted:my_trusted_key)的密钥。然后它使用该密钥(由 CAAM 硬件保护)来解密磁盘。

    • caam-keygen createimport

      • create:生成一个随机密钥,用 CAAM 的 OTPMK/测试密钥将其封装成一个 Blob,并将 Blob(.bb 文件)和黑密钥(my_key 文件)写入磁盘。

      • import:读取 Blob(.bb 文件),将其发送到 CAAM 硬件进行解封,然后将解封后的密钥加载到内核密钥环中。

      • 导入的密钥存储在哪里? :它存储在内核密钥环 中(具体来说,作为一个 logon 类型的密钥,因为它用于 dm-crypt)。它 永久存储在磁盘上(除了作为 Blob 的加密形式)。明文密钥材料安全地驻留在内核内存中,由 CAAM 硬件保护(通常也在 CAAM 的安全内存中,或仅由内核维护)。具体来说,caam-keygen import 通常将其加载到 usersession 密钥环中,但更准确地说,作为 logon 类型添加(因为 dm-crypt 需要 logontrusted)。我会澄清,从物理上来说,明文保存在内核内存中,而 Blob 保存在磁盘上。

  3. 构建回答结构

    • 简介:简明扼要地回答每个部分。

    • 详细解释第 1 点:trusted.ko

    • 详细解释第 2 点:keyctllist @u

    • 详细解释第 3 点:cryptsetup 命令。

    • 详细解释第 4 点:caam-keygen 命令以及"存储在哪里"的问题(密钥环 vs 磁盘 Blob vs 内核内存)。

    • 总结:简要总结数据流。

  4. 起草内容(头脑中/草稿)

    • trusted.ko:位于 security/keys/trusted-keys/。注册 trusted 密钥类型。处理"密封"(创建 Blob)和"解封"(加载 Blob)。

    • keyctl:控制内核密钥环的瑞士军刀。

    • @uKEY_SPEC_USER_KEYRING。进程特定的用户密钥环。

    • cryptsetup ...:指示 dm-crypt 目标获取密钥材料,不是从 stdin 或文件,而是直接从内核密钥环(trusted:my_trusted_key)获取,这样用户空间永远无法访问它。

    • caam-keygen create:将明文密钥(或随机生成)转换为 .bb(Blob = 密文)和 .key(黑密钥格式)。

    • caam-keygen import:读取 .bb -> CAAM 解密 -> 加载到内核密钥环。存储在内核密钥环中(通常是 logon 类型,但有时是 user)。关键在于:解密后的密钥只在 RAM 中,并且绑定到内核的密钥环子系统

  5. 优化"存储位置"

    • 物理上:Blob(.bb)存储在用户空间文件系统中(磁盘/Flash)。

    • 逻辑上/安全上:导入后,明文密钥被存储在内核的密钥环 中(具体是作为 logon 密钥类型,因为它用于 dm-crypt)。它在 /proc/keys 中可见,但用户空间无法读取实际字节(除非密钥类型允许,而 logontrusted 禁止读回)。所以回答:明文密钥存储在内核内存(密钥环) 中,加密的 Blob 存储在磁盘文件中。

  6. 起草最终回复 :(起草时将内容综合成清晰、有条理、详细的解释)。确保为每个问题添加标题。确保准确地解释关于 keyctl list @u 的内容(列出用户密钥环)。

  7. 检查草稿trusted.ko 确实处理密封/解封。keyctl 确实管理密钥环。cryptsetup 使用密钥环密钥。caam-keygen 将导入的密钥(解封后)放入内核密钥环。我会明确写出命令的确切流程。

以下是针对你提出的每个问题的详细解释:


1. trusted.ko 的作用

trusted.ko 是 Linux 内核中的一个模块(位于 security/keys/trusted-keys/),它实现了一种名为 trusted 的内核密钥类型。

  • 核心功能:它充当用户空间与硬件安全模块(如 TPM 或 CAAM)之间的桥梁。

  • i.MX 8M Plus 上的具体工作 :当 CAAM 驱动启用后,trusted.ko 会调用 CAAM 硬件接口,负责将密钥数据封装(Seal)成 Blob 或从 Blob 解封(Unseal)出明文密钥。

  • 安全特性 :它确保密钥的"明文"永远不离开内核空间 。用户态程序(如 keyctl)只能引用该密钥的 ID,而无法读取其实际的字节内容。


2. keyctl 命令的作用

keyctl 是 Linux 内核密钥环(Keyring)设施的用户空间管理工具。它是用户态程序与内核密钥管理子系统交互的"瑞士军刀"。

  • 核心能力

    • 添加 :向内核密钥环添加密钥(add)。

    • 列出 :查看特定密钥环中的密钥列表(list)。

    • 清除:删除密钥或密钥环。

    • 描述:查看密钥的元数据(权限、类型、描述)。

    • 链接 :将密钥从一个密钥环链接到另一个(link)。

  • 安全作用:借助它,应用程序无需在内存或磁盘中存储密钥明文,只需告诉内核"使用 ID 为 X 的密钥帮我加密",从而支持"不落盘"。


3. keyctl list @u 是什么意思

  • list:列出指定密钥环中的所有密钥。

  • @u :这是一个特殊标识符 ,指代当前进程的 User Keyring(用户密钥环)

    • 每个登录用户都有一个持久的用户密钥环,主要用于存储该用户特定的持久化密钥。
  • 完整含义 :查看当前用户密钥环中存储了哪些密钥。例如,当你执行 keyctl add trusted my_trusted_key "new 32" @u 后,该密钥就会出现在这个列表中,你可以通过此命令看到它的 ID、类型(trusted)和描述(my_trusted_key)。


4. cryptsetup open --type plain --key-description "trusted:my_trusted_key" /dev/loop1 test_enc的作用

这个命令用于打开(解密)一个加密的块设备 ,但与传统方式不同,它不使用密码或密钥文件 ,而是直接引用内核密钥环中的 CAAM 硬件密钥

  • 流程拆解

    1. --type plain:使用最简单的磁盘加密格式(无 LUKS 头部)。

    2. --key-description "trusted:my_trusted_key":告诉 cryptsetup,去内核密钥环查找描述为 my_trusted_key、类型为 trusted 的密钥,并将其作为解密密钥。

    3. /dev/loop1:要解密的设备。

    4. test_enc:解密后映射出的设备名(即 /dev/mapper/test_enc)。

  • 安全意义密钥明文在从 CAAM 硬件到 dm-crypt 内核模块的传输过程中完全在内核态完成,用户态(cryptsetup)全程没有接触到密钥明文,完美实现了"不落盘"和"不露明"。


5. caam-keygen createimport 的作用,以及导入的密钥存储在哪里?

caam-keygen create my_key ecb -s 32 -p
  • 作用 :生成一个 CAAM Blob(安全数据块)

    1. 生成一个 32 字节的随机 AES 密钥。

    2. 调用 CAAM 硬件,用**当前设备的唯一密钥(OTPMK 或测试密钥)**将该随机密钥加密成一个二进制密文包。

    3. 输出两个文件:

      • my_key.bbBlob 文件(密文)。可以公开存储在 Flash 或文件系统中,即使被复制也无法在其他芯片上解密。

      • my_key(或黑密钥文件):黑密钥的原始格式(通常包含头部和密文)。

caam-keygen import my_key.bb my_key
  • 作用:将之前生成的 Blob 文件导入内核,恢复为可用的密钥。

    1. 读取 my_key.bb 中的密文数据。

    2. 发送给 CAAM 硬件进行解密(解封)。

    3. 将解密后的明文密钥加载到内核密钥环中,并生成一个密钥 ID。

导入的密钥存储在了哪里?

这个问题需要分两层看:

  1. 物理存储位置(持久化)

    • 明文密钥绝不落盘,仅存在于内核内存中(RAM),掉电即失。

    • 密文 Blob :存储在磁盘上(即你指定的文件 my_key.bb 中)。它是硬件绑定的密文,即使别人拿到这个文件,没有你的芯片也无法解密。

  2. 逻辑存储位置(运行时的归属)

    • 当执行 caam-keygen import 后,该密钥会被添加到内核密钥环中,具体通常为 logon 类型 的密钥(因为 dm-crypt 支持这种类型)。

    • 你可以通过 keyctl list @ukeyctl list @s 看到它(例如 logon: my_key)。

    • 该密钥会一直驻留在内核密钥环中,直到系统关机、重启,或主动使用 keyctl unlinkkeyctl revoke 移除它。


总结:数据流向图

text

复制代码
[生成] keyctl add trusted -> 明文密钥在内核态 -> CAAM 加密 -> Blob 落盘(密文)
[使用] cryptsetup --key-description -> 内核态读取 trusted 密钥 -> 传递给 dm-crypt -> 加密/解密设备
[导入] caam-keygen import -> 读取 Blob(密文) -> CAAM 解密(内核态) -> 存入内核密钥环 -> 应用引用 ID

本回答由 AI 生成,内容仅供参考,请仔细甄别

生成 keyctl add trusted -> 明文密钥在内核态 -> CAAM 加密 -> Blob 落盘(密文) 使用 cryptsetup --key-description -> 内核态读取 trusted 密钥 -> 传递给 dm-crypt -> 加密/解密设备 导入 caam-keygen import -> 读取 Blob(密文) -> CAAM 解密(内核态) -> 存入内核密钥环 -> 应用引用 ID 在里面解释是如何不落盘的

我们被问到如何解释"不落盘"的过程,基于前面的描述。用户希望我们在已有的流程中解释"不落盘"的关键点。我们需要明确指出来,明文密钥在任何步骤都不写入持久存储(磁盘或Flash),只存在于内核内存或硬件内部,且用户态无法读取。

我们需要在流程图中或文字里突出"明文密钥永不落盘"的机制。用户可能想要一个清晰的说明。我们可以在回答中加入对每个步骤中密钥状态的说明,强调明文不离开内核态,且不会被写入存储设备。

另外,用户可能希望我们结合前面的解释,给出更详细的说明。我们需要提供清晰的解释,可能分成几步,指出每个环节中密钥明文的存放位置。

此外,用户可能会问"落盘"是指什么,我们可以定义为写入任何持久性存储介质(如eMMC、SD卡、NAND Flash、硬盘等)。我们要强调明文密钥只在易失性内存(RAM)中短暂存在,且只有内核能够访问。

我们将提供一个结构化的回答,从生成、使用、导入三个场景解释明文密钥的去向,并明确指出"不落盘"的保证点。

我们还可以提一下,即使设备重启,密钥消失,因此需要重新生成或从Blob恢复,但恢复时Blob是密文,解密后明文仍只在内核内存,不写盘。

最终给出一个清晰的结论。

"密钥不落盘"的核心保证:明文密钥永不写入持久存储

在以下三个关键场景中,明文密钥(即用于加解密的原始字节)始终保持在 内核内存(RAM)CAAM 硬件内部绝不会被写入 Flash、eMMC、SD 卡或任何磁盘文件 。用户态应用程序也无法通过任何系统调用读取到明文内容


1. 生成 trusted 密钥:keyctl add trusted mykey "new 32" @u
  • 明文密钥 :由 CAAM 硬件内部生成随机数,永不暴露给 CPU,直接存储在 CAAM 的安全寄存器中(相当于硬件内部"黑盒")。

  • 内核态 :仅拥有一个 密钥 ID (例如 190558042),该 ID 指向内核密钥环中的一个 trusted 类型对象,该对象记录的是密钥的 Blob(密文),而非明文。

  • 落盘检查无任何明文写入磁盘。内核密钥环是易失性内存,关机即清空。


2. 使用密钥(如 cryptsetup --key-description
  • 流程

    1. cryptsetup 将描述符 "trusted:mykey" 传递给内核。

    2. 内核在密钥环中找到对应的 ID,直接从 CAAM 硬件中引用该密钥(CAAM 内部解密 Blob 得到明文,但仅在硬件内部使用)。

    3. 解密后的明文密钥直接通过内核内部的 dm-crypt 模块用于磁盘 I/O 加解密,全程不经过用户态内存

  • 落盘检查

    • 磁盘 :解密过程中,明文密钥仅存在于内核的临时缓冲区,从不写入任何存储设备

    • 用户态cryptsetup 进程本身从未获得密钥明文,因此也无法将其保存到文件。


3. 从 Blob 恢复密钥:caam-keygen import my_key.bb my_key
  • 输入my_key.bb密文文件,存储在磁盘上(可以落盘,因为它是密文)。

  • 处理

    1. 工具读取 my_key.bb(密文)并传递给 CAAM 硬件。

    2. CAAM 在硬件内部解密,得到明文密钥。

    3. 明文密钥被加载到内核密钥环中(类型为 logon),以密文形式存储(但密钥环内部保存的是 Blob 或黑密钥格式,明文仅存在于 CAAM 内部或临时内核缓冲区)。

  • 落盘检查

    • my_key.bb(密文)可以安全存储在磁盘上,因为它是加密的,即使泄露也无害。

    • 明文密钥 :仅在 CAAM 硬件内部或内核内存中短暂存在,从未写入任何文件


总结:明文密钥的生命周期

阶段 明文密钥所处位置 是否落盘(写入持久存储)
生成 (keyctl add trusted) CAAM 硬件内部 / 内核密钥环(以 Blob 形式) ❌ 不落盘
使用 (cryptsetup / AF_ALG) 内核态临时缓冲区(加解密时) ❌ 不落盘
从 Blob 恢复 (caam-keygen import) CAAM 内部 → 内核密钥环(Blob 形式) ❌ 不落盘(仅密文 Blob 文件落盘)

结论 :在整个过程中,明文密钥从不以任何形式出现在磁盘、Flash、SD 卡或任何非易失性存储介质上 ,从而实现了"密钥不落盘"。用户态工具(如 cryptsetup)仅持有描述符,无权接触明文,因此即使系统被攻破,攻击者也无法从存储中提取密钥明文。

本回答由 AI 生成,内容仅供参考,请仔细甄别

也就是keyctl add trusted my_trusted_key "new 32" @u生成一个密钥,然后通过CAAM加密生成加密后的数据块文件,通过cryptsetup命令内核解密,caam-keygen import也是读取blob到caam解密 使用 cryptsetup --key-description -> 内核态读取 trusted 密钥 -> 传递给 dm-crypt -> 加密/解密设备 导入 caam-keygen import -> 读取 Blob(密文) -> CAAM 解密(内核态) -> 存入内核密钥环 -> 应用引用 ID 使用哦和导入两个解密的区别?

好的,用户对"使用"和"导入"这两个解密过程的区别感到困惑。从对话历史来看,我们一直在围绕CAAM功能进行搭建和问题排查,用户现在提出了一个非常具体的技术细节问题。

嗯,用户已经理解了基本的"密钥不落盘"概念,但可能不清楚"使用"和"导入"在技术实现上的本质不同。深层需求可能是想理解这两个操作在安全性、应用场景和最终效果上的差异,以便在实际开发中做出正确的选择。

回顾之前的交流,我解释了trusted.ko、keyctl、cryptsetup和caam-keygen等工具的作用。现在用户把这两个流程并列对比,说明ta需要更清晰的概念区分。

我需要从核心原理入手:导入是将持久化的Blob恢复为运行时的密钥ID,而使用是直接用已有的密钥ID去执行加解密操作。重点要解释清楚它们在数据流、硬件交互和用户态暴露程度上的不同。

想到可以用一个比喻来帮助理解,比如保险箱和自动门的钥匙。导入像把钥匙从保险箱拿出来,而使用像直接刷卡开门。这样用户可能更容易把握本质区别。

最后要强调,虽然过程不同,但最终都实现了"明文密钥不落盘"这个核心目标,这是CAAM安全模型的关键。

这是一个非常好的问题!这两个过程虽然都涉及 CAAM 解密,但目标、输入和结果完全不同。让我详细解释它们的区别:


1. 核心区别总结

对比维度 导入 Blob (caam-keygen import) 使用密钥 (cryptsetup --key-description)
目标 将持久化的密文 Blob 恢复为内核可用的密钥 将已有的内核密钥用于实际加密操作(如磁盘加密)
输入 Blob 文件(磁盘上的密文) 密钥描述符(如 "trusted:mykey"
解密位置 CAAM 硬件内部(解封 Blob → 明文密钥) 内核密钥环直接引用已存在的密钥(无需再次解密)
输出 在内核密钥环中创建一个新的密钥 ID 直接进行磁盘 I/O 加解密,不产生新密钥
触发时机 开机或需要恢复持久化密钥时 每次需要加密/解密数据时
用户态接触明文 ❌ 否(明文仅在内核态) ❌ 否(明文仅在内核态/硬件内部)

2. 详细流程对比

场景 A:导入 Blob(caam-keygen import

  • 背景 :你之前用 caam-keygen create 生成了一个 Blob 文件(my_key.bb),它是一个被 CAAM 硬件用芯片唯一密钥加密过的密文包。现在系统重启了,你需要把那个密钥找回来

  • 流程

    1. 读取磁盘上的 my_key.bb(密文)。

    2. 发送给 CAAM 硬件,请求解封(Unseal)

    3. CAAM 在硬件内部解密,得到明文密钥。

    4. 将明文密钥加载到内核密钥环(通常类型为 logon),生成一个新的密钥 ID。

    5. 此后,应用可以通过该 ID 引用此密钥。

  • 结果 :密钥从"离线密文"变为"在线密钥"。这是"不落盘"的恢复过程

场景 B:使用密钥(cryptsetup --key-description

  • 背景 :你已经有一个在内核密钥环中活跃的 trusted 密钥(例如之前用 keyctl add trusted 生成的)。现在你要用它来解密一个磁盘分区。

  • 流程

    1. cryptsetup 将描述符 "trusted:my_trusted_key" 传递给内核。

    2. 内核在密钥环中找到该密钥的 ID(它已经在内存中)。

    3. 直接引用该密钥 (无需再次解密 Blob),传递给 dm-crypt 模块。

    4. dm-crypt 使用该密钥对 /dev/loop1 进行加解密操作。

  • 结果 :密钥被"使用"于实际数据加密。这是"不落盘"的应用过程


3. 图解对比

text

复制代码
【导入】caam-keygen import my_key.bb my_key
  磁盘(Blob密文)  →  CAAM硬件(解密)  →  内核密钥环(创建密钥ID)
      ↓                  ↓                    ↓
   持久化存储         硬件内部解密        应用可引用

【使用】cryptsetup --key-description "trusted:my_trusted_key"
  应用(描述符)  →  内核密钥环(查找ID)  →  dm-crypt(加解密I/O)
      ↓                  ↓                    ↓
   用户态发起        内核态引用          硬件/内核处理数据

4. 为什么需要这两个步骤?

  • 导入:解决"密钥持久化"问题。密钥明文不能落盘,但密文 Blob 可以。导入是将密文恢复为可用密钥的唯一方式。

  • 使用:解决"密钥应用"问题。恢复后的密钥必须能被实际用于加密任务(如磁盘加密、TLS 等)。

1. 落盘的是"密文",不是"明文"

  • Blob 文件 (如 my_key.bb)是 CAAM 用芯片唯一密钥(OTPMK)加密后的数据。

  • 即使攻击者拿到这个文件,没有你的芯片就无法解密

  • 明文密钥从未写入 Flash/eMMC/SD 卡


2. 解密发生在哪里?

  • 导入时caam-keygen import 将 Blob 发送给 CAAM 硬件,在硬件内部解密

  • 明文密钥

    • 解密后,明文密钥被存入 内核密钥环(内核内存)。

    • 用户态(如 cryptsetup)无法通过任何系统调用读取该明文

    • 只有内核模块(如 dm-crypt、AF_ALG)可以引用该密钥的 ID 来使用。


3. "通过明文密钥进行加解密"的具体过程

  • 当你使用 cryptsetup --key-description "trusted:mykey" 时:

    1. cryptsetup 将描述符传递给内核。

    2. 内核在密钥环中找到该密钥 ID。

    3. 内核直接将该密钥(明文)传递给 dm-crypt 模块

    4. dm-crypt 使用该密钥加密/解密磁盘数据。

  • 整个过程中,明文密钥一直在内核态,从未进入用户态内存

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