Android AVB 分析（三）boot.img 到底包含了哪些数据？

知者何南  金牌会员 | 2 小时前 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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1. 前言

在学习 Android Verify Boot 时，boot.img 都包含哪些数据，你有尝试亲自去分析 boot.img 吗？
一个 boot 分区的镜像，为了满足 AVB 必要，必要举行如何处置惩罚？
本文以实际操纵的形式，带你检察 boot.img 镜像，包括 avbtool 的多个操纵，以及如何如何手动剖析 AVB Footer，如何利用 shell 命令验证带有 salt 的镜像 hash 值。
由于 AVB 的 VBMeta 数据较为复杂，本文没有对齐举行深入分析，后续考虑单独剖析。
假如以为实际操纵比力繁琐，请转到第 4 节，检察 avbtool 命令，以及 boot.img 的格式总结。
2. 环境

1. 编译 AOSP 源码

假如你有自己的代码环境，可以自行编译一个 Android 源码，然后参照本文的操纵分析你的 boot.img。
假如你没有自己实战的平台，可以参考 《如何下载和编译 Android 源码？》中的步骤，下载开源 AOSP 代码 android-13.0.0_r41 的源码，并基于 Google Pixel 7 (“panther”) 举行编译:
  1. # prepare android-13.0.0_r41
  2. $ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-13.0.0_r41
  3. $ repo sync
  5. # prepare Pixel 7("panther") binaries
  6. $ wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/google_devices-panther-tq2a.230405.003.e1-2c3467dd.tgz
  7. $ tar -zxf google_devices-panther-tq2a.230405.003.e1-2c3467dd.tgz
  8. $ ./extract-google_devices-panther.sh
  10. # build
  11. $ source build/envsetup.sh
  12. $ lunch aosp_panther-userdebug
  13. $ make dist -j128 2>&1 | tee make-dist-20241202.log
复制代码
为了后面的操纵方便，我这里将全部的编译 log 都保存到文件 make-dist-20241202.log 中了。
2. 网络 avbtool 日志

在编译阶段，全部的 AVB 数据处置惩罚都由 avbtool.py 工具举行，所以在我们的编译 log 中搜刮 avbtool，并将全部 avbtool 相关的操纵并保存到 make-dist-20241202-avbtool.log 文件中：
  1. $ grep -n avbtool make-dist-20241202.log | tee make-dist-20241202-avbtool.log
复制代码
3. 操纵

1. 利用 avbtool 处置惩罚 boot.img

在编译 log 文件 make-dist-20241202-avbtool.log 中检察 avbtool 用于 boot.img 的操纵，再回到完备的 log 文件中检察，原始的对 boot.img 操纵的 log 是这样的：
  1. 2024-12-02 14:53:54 - add_img_to_target_files.py - INFO    :
  3. ++++ boot  ++++
  6. 2024-12-02 14:53:54 - common.py - INFO    : Re-signing prebuilt boot.img from PREBUILT_IMAGES...
  7. 2024-12-02 14:53:54 - common.py - INFO    :   Running: "/local/public/users/rocky/android-13.0.0_r41/out/host/linux-x86/bin/avbtool add_hash_footer --image /local/public/users/rocky/android-13.0.0_r41/out/soong/.temp/tmpusb5srwm --partition_size 67108864 --partition_name boot --key external/avb/test/data/testkey_rsa2048.pem --algorithm SHA256_RSA2048 --prop com.android.build.boot.os_version:13 --prop com.android.build.boot.fingerprint:Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys --prop com.android.build.boot.security_patch:2023-04-05 --rollback_index 1680652800"
复制代码
根据 log 中的信息，看起来是对 PREBUILT_IMAGES 文件夹下面的 boot.img 重现署名了。
为了表现方便，整理一下署名的具体命令，如下：
  1. avbtool add_hash_footer \
  2.         --image boot.img \
  3.         --partition_size 67108864 \
  4.         --partition_name boot \
  5.         --key external/avb/test/data/testkey_rsa2048.pem \
  6.         --algorithm SHA256_RSA2048 \
  7.         --prop com.android.build.boot.os_version:13 \
  8.         --prop com.android.build.boot.fingerprint:Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys \
  9.         --prop com.android.build.boot.security_patch:2023-04-05 \
  10.         --rollback_index 1680652800
复制代码
简单来说，就是对 boot.img 执行 add_hash_footer 操纵，然后利用 external/avb/test/data/testkey_rsa2048.pem 举行署名。
2. 利用 avbtool 检察 boot.img

我们利用 avbtool 工具的 info_image 检察下生成的 boot.img 文件：
  1. $ avbtool info_image --image out/target/product/panther/boot.img
  2. Footer version:           1.0
  3. Image size:               67108864 bytes
  4. Original image size:      24981504 bytes
  5. VBMeta offset:            24981504
  6. VBMeta size:              1664 bytes
  7. --
  8. Minimum libavb version:   1.0
  9. Header Block:             256 bytes
  10. Authentication Block:     320 bytes
  11. Auxiliary Block:          1088 bytes
  12. Public key (sha1):        cdbb77177f731920bbe0a0f94f84d9038ae0617d
  13. Algorithm:                SHA256_RSA2048
  14. Rollback Index:           1680652800
  15. Flags:                    0
  16. Rollback Index Location:  0
  17. Release String:           'avbtool 1.2.0'
  18. Descriptors:
  19.     Hash descriptor:
  20.       Image Size:            24981504 bytes
  21.       Hash Algorithm:        sha256
  22.       Partition Name:        boot
  23.       Salt:                  9f4a6530e6ce8d00b77548ed0ad00344cd7724f83ca0bf9a8f0ad9ea4c366b41
  24.       Digest:                e355127406fbce41f1cd044e6ab06aff4c24a36e9984bceb3cc59d3f14a66be1
  25.       Flags:                 0
  26.     Prop: com.android.build.boot.os_version -> '13'
  27.     Prop: com.android.build.boot.fingerprint -> 'Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys'
  28.     Prop: com.android.build.boot.security_patch -> '2023-04-05'
复制代码
解释下这里表现的重点：


  • AVB Footer 版本: 1.0
  • 处置惩罚后的 boot.img 镜像大小为 64M (即 67108864)，给 avbtool 传入的参数指定生成的镜像为 64M
  • 原始的不带任何额外数据的 boot.img 镜像为 24981504 字节 (可以通过 avbtool erase_footer 移除额外的 AVB 数据来还原原始的镜像)
  • AVB 的元数据 VBMeta 大小为 1664 字节，位于偏移量为 24981504 的位置(原始镜像竣事的地方)
  • AVB 的元数据 VBMeta 的具体内容

    • 各个块数据大小
    • 署名利用的公钥的 sha1 哈希：cdbb77177f731920bbe0a0f94f84d9038ae0617d
    • 署名填充算法：SHA256_RSA2048
    • 回滚 Index 值：1680652800
    • 包含了 1 个哈希描述符
    • 包含了 3 个 Prop 属性

3. 利用 avbtool 添加的额外数据

当利用 avbtool 对原来的 boot.img 执行 add_hash_footer 操纵时到底添加了哪些数据呢？

  • 写入原始未经处置惩罚的镜像 boot.img
  • 将原始镜像 boot.img 盘算得到的 VBMeta 元数据存放在原始镜像竣事的地方
  • 将新镜像填充到指定的 64M 大小(--partition_size 67108864)，假如利用 --dynamic_partition_size 参数，则不举行填充，直接按照 4K 对齐举行处置惩罚
  • 在新镜像的最后 64 直接直接写入 AVB Footer 内容
   注：全部操纵都按照 4K 页面举行
  比方：
  

  • 原始未经处置惩罚的 boot.img 镜像填充到 4K 对齐；(生成时已经按照 4K 对齐了)
  • VBMeta 存放在 4K 起始位置，并且填充到 4K 对齐(这里实际 1664 字节，最终占用 4K)
  • 假如必要填充，则填充到指定大小 - 4K，因为最后 4K 放 AVB Footer
  • 最后 1 个 4K 竣事位置的 64 字节写入 AVBFooter
  所以，最终的 boot.img 格式如下：
  1. boot.img layout：
  2. +----------------+  <-- 0
  3. |                |
  4. |   Boot Image   |
  5. |                |
  6. +----------------+  <-- original_image_size
  7. |   VBMeta       |  <-- vbmeta_offset
  8. |   (64KB max)   |
  9. +----------------+
  10. |                |
  11. |   Padding      |
  12. |                |
  13. +----------------+  <-- Last 4KB offset
  14. |   (4KB)        |
  15. |   AVB Footer   |  <-- Last 64 bytes
  16. +----------------+  <-- partition_size (64MB)
复制代码
总体来说，利用 add_hash_footer 操纵的镜像处置惩罚后包含以下 3 块数据：


  • 原始分区镜像
  • AVB 元数据 (VBMeta)，位置从原始镜像竣事开始
  • AVB Footer 数据，最后一个 4K 页面的最后 64 个字节
4. 查验 boot.img 中额外添加的数据

为了证明上一节的结论，即：利用 add_hash_footer 操纵的镜像处置惩罚后包含以下 3 块数据：


  • 原始分区镜像
  • AVB 元数据 (VBMeta)，位置从原始镜像竣事开始
  • AVB Footer 数据，最后一个 4K 页面的最后 64 个字节
我们利用 hexdump 工具检查生成的 boot.img 文件
检察 AVB Footer

整个 64M 镜像最后 4K 的起始地点为 0x3FFF000，这里检察从 0x3FFF000 开始的 4096 字节：
  1. $ hexdump -C -s 0x3FFF000 -n 4096 out/target/product/panther/boot.img
  2. 03fff000  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  3. *
  4. 03ffffc0  41 56 42 66 00 00 00 01  00 00 00 00 00 00 00 00  |AVBf............|
  5. 03ffffd0  01 7d 30 00 00 00 00 00  01 7d 30 00 00 00 00 00  |.}0......}0.....|
  6. 03ffffe0  00 00 06 80 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  7. 03fffff0  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  8. 04000000
复制代码
可以看到，这里最后 64 直接为 AVB Footer。
可以根据文件 external/avb/libavb/avb_footer.h 中界说的 AVB Footer 来手动剖析一下：
  1. /* Magic for the footer. */
  2. #define AVB_FOOTER_MAGIC "AVBf"
  3. #define AVB_FOOTER_MAGIC_LEN 4
  5. /* Size of the footer. */
  6. #define AVB_FOOTER_SIZE 64
  8. /* The current footer version used - keep in sync with avbtool. */
  9. #define AVB_FOOTER_VERSION_MAJOR 1
  10. #define AVB_FOOTER_VERSION_MINOR 0
  12. /* The struct used as a footer used on partitions, used to find the
  13. * AvbVBMetaImageHeader struct. This struct is always stored at the
  14. * end of a partition.
  15. */
  16. typedef struct AvbFooter {
  17.   /*   0: Four bytes equal to "AVBf" (AVB_FOOTER_MAGIC). */
  18.   uint8_t magic[AVB_FOOTER_MAGIC_LEN];
  19.   /*   4: The major version of the footer struct. */
  20.   uint32_t version_major;
  21.   /*   8: The minor version of the footer struct. */
  22.   uint32_t version_minor;
  24.   /*  12: The original size of the image on the partition. */
  25.   uint64_t original_image_size;
  27.   /*  20: The offset of the |AvbVBMetaImageHeader| struct. */
  28.   uint64_t vbmeta_offset;
  30.   /*  28: The size of the vbmeta block (header + auth + aux blocks). */
  31.   uint64_t vbmeta_size;
  33.   /*  36: Padding to ensure struct is size AVB_FOOTER_SIZE bytes. This
  34.    * must be set to zeroes.
  35.    */
  36.   uint8_t reserved[28];
  37. } AVB_ATTR_PACKED AvbFooter;
复制代码
剖析效果：
  1.               magic( 4): 41 56 42 66              -> magic: "AVBf"
  2.       version_major( 4): 00 00 00 01              -> major: 1
  3.       version_minor( 4): 00 00 00 00              -> minor: 0
  4. original_image_size( 8): 00 00 00 00  01 7d 30 00 -> 0x00000000 017d3000 = 24981504
  5.       vbmeta_offset( 8): 00 00 00 00  01 7d 30 00 -> 0x00000000 017d3000 = 24981504
  6.         vbmeta_size( 8): 00 00 00 00  00 00 06 80 -> 0x00000000 00000680 = 1664
复制代码
所以，通过最后 64 字节的 AVB Footer 剖析得到以下内容：
  1. Footer version:           1.0
  2. Image size:               67108864 bytes
  3. Original image size:      24981504 bytes
  4. VBMeta offset:            24981504
  5. VBMeta size:              1664 bytes
复制代码
检察 AVB 元数据 VBMeta

从前面可以看到，原始镜像大小为 24981504 字节，VBMeta offset 也是从偏移位置 24981504 开始，我们看下从24981504 开始的这 4K 数据：
  1. $ hexdump -C -s 24981504 -n 4096 out/target/product/panther/boot.img
  2. 017d3000  41 56 42 30 00 00 00 01  00 00 00 00 00 00 00 00  |AVB0............|
  3. 017d3010  00 00 01 40 00 00 00 00  00 00 04 40 00 00 00 01  |...@.......@....|
  4. 017d3020  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 20  |............... |
  5. 017d3030  00 00 00 00 00 00 00 20  00 00 00 00 00 00 01 00  |....... ........|
  6. 017d3040  00 00 00 00 00 00 02 00  00 00 00 00 00 00 02 08  |................|
  7. 017d3050  00 00 00 00 00 00 04 08  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  8. 017d3060  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 02 00  |................|
  9. 017d3070  00 00 00 00 64 2c ba 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |....d,..........|
  10. 017d3080  61 76 62 74 6f 6f 6c 20  31 2e 32 2e 30 00 00 00  |avbtool 1.2.0...|
  11. 017d3090  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  12. *
  13. 017d3100  97 e0 ad 7d 58 29 0d 94  9e 8c 19 04 db 9f f1 50  |...}X).........P|
  14. 017d3110  8d 4d 2e 03 c2 23 ff ed  f5 71 7e 39 ee a1 c9 35  |.M...#...q~9...5|
  15. 017d3120  71 b9 61 3a 06 3e ae 36  e3 79 19 12 10 c8 d9 cb  |q.a:.>.6.y......|
  16. 017d3130  06 58 06 4f c2 04 03 46  f1 0b a8 87 84 e7 a4 84  |.X.O...F........|
  17. 017d3140  7a e3 39 79 e3 48 d8 83  68 a1 fd bc 33 15 5e 76  |z.9y.H..h...3.^v|
  18. 017d3150  13 96 ef f1 96 4a de 93  62 00 b9 00 39 1f 2a 01  |.....J..b...9.*.|
  19. 017d3160  7e b1 da c1 7e 9b a4 8a  97 7a 1b d6 eb 8e f3 73  |~...~....z.....s|
  20. 017d3170  9e 3f 61 36 c3 74 1f 74  83 e9 7d e7 5d 8b 85 31  |.?a6.t.t..}.]..1|
  21. 017d3180  57 bf 55 e6 83 18 f1 76  3f 93 c6 dc 68 b2 c2 54  |W.U....v?...h..T|
  22. 017d3190  a3 56 42 6f b0 da 9e 41  55 62 4d bf 3e 8d 24 cb  |.VBo...AUbM.>.$.|
  23. 017d31a0  d6 b0 9f 9b 08 58 e6 75  d8 0c fd 61 f2 6e 2d 80  |.....X.u...a.n-.|
  24. 017d31b0  25 e4 12 0d 09 64 0c 27  44 7f 4e e9 10 c4 95 03  |%....d.'D.N.....|
  25. 017d31c0  ea f4 89 26 c0 ae d4 c5  9b e5 74 44 af 9e d9 58  |...&......tD...X|
  26. 017d31d0  77 85 73 51 ea ad f2 0b  76 f8 81 ff 26 d8 e5 8e  |w.sQ....v...&...|
  27. 017d31e0  ab 0d 2b e7 e6 10 9e 44  86 28 16 10 d5 57 90 f0  |..+....D.(...W..|
  28. 017d31f0  db 9a db f5 76 e0 1e c2  f6 88 e7 e1 a4 11 91 79  |....v..........y|
  29. 017d3200  e2 eb 56 85 32 ba 0a bd  49 45 09 0d fc ce 9a 18  |..V.2...IE......|
  30. 017d3210  85 80 ab 64 c9 db cc f2  8c 35 fd a2 55 2c 4e 9f  |...d.....5..U,N.|
  31. 017d3220  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  32. *
  33. 017d3240  00 00 00 00 00 00 00 02  00 00 00 00 00 00 00 b8  |................|
  34. 017d3250  00 00 00 00 01 7d 30 00  73 68 61 32 35 36 00 00  |.....}0.sha256..|
  35. 017d3260  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  36. 017d3270  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 04 00 00 00 20  |............... |
  37. 017d3280  00 00 00 20 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |... ............|
  38. 017d3290  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  39. *
  40. 017d32c0  00 00 00 00 62 6f 6f 74  9f 4a 65 30 e6 ce 8d 00  |....boot.Je0....|
  41. 017d32d0  b7 75 48 ed 0a d0 03 44  cd 77 24 f8 3c a0 bf 9a  |.uH....D.w$.<...|
  42. 017d32e0  8f 0a d9 ea 4c 36 6b 41  e3 55 12 74 06 fb ce 41  |....L6kA.U.t...A|
  43. 017d32f0  f1 cd 04 4e 6a b0 6a ff  4c 24 a3 6e 99 84 bc eb  |...Nj.j.L$.n....|
  44. 017d3300  3c c5 9d 3f 14 a6 6b e1  00 00 00 00 00 00 00 00  |<..?..k.........|
  45. 017d3310  00 00 00 00 00 00 00 38  00 00 00 00 00 00 00 21  |.......8.......!|
  46. 017d3320  00 00 00 00 00 00 00 02  63 6f 6d 2e 61 6e 64 72  |........com.andr|
  47. 017d3330  6f 69 64 2e 62 75 69 6c  64 2e 62 6f 6f 74 2e 6f  |oid.build.boot.o|
  48. 017d3340  73 5f 76 65 72 73 69 6f  6e 00 31 33 00 00 00 00  |s_version.13....|
  49. 017d3350  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 88  |................|
  50. 017d3360  00 00 00 00 00 00 00 22  00 00 00 00 00 00 00 54  |.......".......T|
  51. 017d3370  63 6f 6d 2e 61 6e 64 72  6f 69 64 2e 62 75 69 6c  |com.android.buil|
  52. 017d3380  64 2e 62 6f 6f 74 2e 66  69 6e 67 65 72 70 72 69  |d.boot.fingerpri|
  53. 017d3390  6e 74 00 41 6e 64 72 6f  69 64 2f 61 6f 73 70 5f  |nt.Android/aosp_|
  54. 017d33a0  70 61 6e 74 68 65 72 2f  70 61 6e 74 68 65 72 3a  |panther/panther:|
  55. 017d33b0  31 33 2f 54 51 32 41 2e  32 33 30 34 30 35 2e 30  |13/TQ2A.230405.0|
  56. 017d33c0  30 33 2e 45 31 2f 72 6f  63 6b 79 31 32 30 32 31  |03.E1/rocky12021|
  57. 017d33d0  34 32 31 3a 75 73 65 72  64 65 62 75 67 2f 74 65  |421:userdebug/te|
  58. 017d33e0  73 74 2d 6b 65 79 73 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |st-keys.........|
  59. 017d33f0  00 00 00 00 00 00 00 48  00 00 00 00 00 00 00 25  |.......H.......%|
  60. 017d3400  00 00 00 00 00 00 00 0a  63 6f 6d 2e 61 6e 64 72  |........com.andr|
  61. 017d3410  6f 69 64 2e 62 75 69 6c  64 2e 62 6f 6f 74 2e 73  |oid.build.boot.s|
  62. 017d3420  65 63 75 72 69 74 79 5f  70 61 74 63 68 00 32 30  |ecurity_patch.20|
  63. 017d3430  32 33 2d 30 34 2d 30 35  00 00 00 00 00 00 00 00  |23-04-05........|
  64. 017d3440  00 00 08 00 c9 d8 7d 7b  c6 55 51 dd 32 24 a2 e0  |......}{.UQ.2$..|
  65. 017d3450  0e bc 7e fd bd a2 53 80  58 69 7e f5 4a 40 87 95  |..~...S.Xi~.J@..|
  66. 017d3460  90 54 59 3d 55 ca ff 36  34 1a fa e1 e0 90 2a 1a  |.TY=U..64.....*.|
  67. 017d3470  32 68 5b f3 df ad 0b f9  b1 d0 f7 ea ab 47 1f 76  |2h[..........G.v|
  68. 017d3480  be 1b 98 4b 67 a3 62 fa  df e6 b5 f8 ee 73 16 5f  |...Kg.b......s._|
  69. 017d3490  b8 b1 82 de 49 89 d5 3d  d7 a8 42 99 81 75 c8 d8  |....I..=..B..u..|
  70. 017d34a0  84 7b bd 54 a8 22 64 44  bc 34 06 10 3c 89 c2 d1  |.{.T."dD.4..<...|
  71. 017d34b0  f3 2c 03 65 91 b1 a0 d1  c8 21 56 15 99 48 20 27  |.,.e.....!V..H '|
  72. 017d34c0  74 ef 01 7a 76 a5 0b 6b  fd e3 fa ed 0d f9 0f 7a  |t..zv..k.......z|
  73. 017d34d0  41 fa 76 05 37 49 fe 34  4f 4b 01 49 e4 98 f7 89  |A.v.7I.4OK.I....|
  74. 017d34e0  8e cd 36 aa 39 1d a9 7d  5d 6b 5a 52 d1 75 69 a8  |..6.9..}]kZR.ui.|
  75. 017d34f0  df 7c de 1c 1b f9 d9 19  5b b7 47 4c b9 70 2e ad  |.|......[.GL.p..|
  76. 017d3500  e5 d6 88 7c ed 92 6e 46  08 10 b5 76 03 3e 09 ac  |...|..nF...v.>..|
  77. 017d3510  4d b6 2c cd 12 00 bd d4  a7 03 d3 1b 91 08 23 36  |M.,...........#6|
  78. 017d3520  5b 11 fe af 59 69 b3 3c  88 24 37 2d 61 ba c5 99  |[...Yi.<.$7-a...|
  79. 017d3530  51 18 97 f9 23 42 96 9f  87 2e cd b2 4d 5f a9 24  |Q...#B......M_.$|
  80. 017d3540  f2 45 da e2 65 26 26 4d  1e fa 3b 53 ab c5 d3 79  |.E..e&&M..;S...y|
  81. 017d3550  53 2f 66 b8 21 94 66 9a  93 6f 35 26 43 8c 8f 96  |S/f.!.f..o5&C...|
  82. 017d3560  b9 ff ac cd f4 00 6e be  b6 73 54 84 50 85 46 53  |......n..sT.P.FS|
  83. 017d3570  d5 dd 43 fe b2 6a 78 40  79 56 9f 86 f3 d3 81 3b  |..C..jx@yV.....;|
  84. 017d3580  3d 40 90 35 32 9a 51 7f  f8 c3 4b c7 d6 a1 ca 30  |=@.52.Q...K....0|
  85. 017d3590  fb 1b fd 27 0a b8 64 41  34 c1 17 de a1 76 9a eb  |...'..dA4....v..|
  86. 017d35a0  cf 0c 50 d9 13 f5 0d 0b  2c 99 24 cb b5 b4 f8 c6  |..P.....,.$.....|
  87. 017d35b0  0a d0 26 b1 5b fd 4d 44  66 9d b0 76 aa 79 9d c0  |..&.[.MDf..v.y..|
  88. 017d35c0  5c 3b 94 36 c1 8f fe c9  d2 5a 6a a0 46 e1 a2 8b  |\;.6.....Zj.F...|
  89. 017d35d0  2f 51 61 51 a3 36 91 83  b4 fb cd a9 40 34 46 98  |/QaQ.6......@4F.|
  90. 017d35e0  8a 1a 91 df d9 2c 3a bf  57 3a 46 46 20 f2 f0 bc  |.....,:.W:FF ...|
  91. 017d35f0  31 5e 29 fe 58 90 32 5c  66 97 99 9a 8e 15 23 eb  |1^).X.2\f.....#.|
  92. 017d3600  a9 47 d3 63 c6 18 bb 8e  d2 20 9f 78 af 71 b3 2e  |.G.c..... .x.q..|
  93. 017d3610  08 89 a1 f1 7d b1 30 a0  e6 1b bd 6e c8 f6 33 e1  |....}.0....n..3.|
  94. 017d3620  da b0 bd 16 41 fe 07 6f  6e 97 8b 6a 33 d2 d7 80  |....A..on..j3...|
  95. 017d3630  03 6a 4d e7 05 82 28 1f  ef 6a a9 75 7e e1 4e e2  |.jM...(..j.u~.N.|
  96. 017d3640  95 5b 4f e6 dc 03 b9 81  00 00 00 00 00 00 00 00  |.[O.............|
  97. 017d3650  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
  98. *
  99. 017d4000
复制代码
从输出的内容看，从位置 0x017d3650 (针对 VBMeta 的偏移为 0x650)开始，后面的数据全部都填充为 0 了。
这里的重点是剖析 AVB Footer，并提取信息检察 VBMeta 的具体位置。但关于 VBMeta 数据具体内容的剖析不是这里的重点，所以暂时略过。
5. 别的操纵

1. 还原原始的 boot.img 镜像

可以通过 avbtool 的 erase_footer 命令来还原原始镜像。
为了不破坏原始数据，这里先将生成的 boot.img 复制为 boot1.img，然后基于 boot1.img 举行操纵：
  1. $ cp out/target/product/panther/boot.img boot1.img
  2. $ avbtool erase_footer --image boot1.img
  4. $ ls -al boot1.img
  5. -rw-r--r-- 1 rocky users 24981504 Dec  3 15:57 boot1.img
复制代码
从这里可以看到，当移除了 VBMeta，AVB Footer 以及填充后，boot1.img 恢复到了原始镜像的 24981504 字节大小。
2. 验证原始的 boot.img 镜像加 salt 后的哈希值

在分析 boot.img 时，提到了 boot.img 的 VBMeta 中包含了一个 Hash Descriptor:
  1.     Hash descriptor:
  2.       Image Size:            24981504 bytes
  3.       Hash Algorithm:        sha256
  4.       Partition Name:        boot
  5.       Salt:                  9f4a6530e6ce8d00b77548ed0ad00344cd7724f83ca0bf9a8f0ad9ea4c366b41
  6.       Digest:                e355127406fbce41f1cd044e6ab06aff4c24a36e9984bceb3cc59d3f14a66be1
  7.       Flags:                 0
复制代码
我们可以通过上一步还原的 boot1.img 以及这里利用的 Salt 值验证 Digest 值：
  1. # 1. 将 Salt 转换成二进制文件
  2. $ echo -n "9f4a6530e6ce8d00b77548ed0ad00344cd7724f83ca0bf9a8f0ad9ea4c366b41" | xxd -r -ps > salt.bin
  3. $ hexdump -Cv salt.bin
  4. 00000000  9f 4a 65 30 e6 ce 8d 00  b7 75 48 ed 0a d0 03 44  |.Je0.....uH....D|
  5. 00000010  cd 77 24 f8 3c a0 bf 9a  8f 0a d9 ea 4c 36 6b 41  |.w$.<.......L6kA|
  6. 00000020
  8. # 2. 将 salt.bin 和 boot1.img 合并到一起计算 sha256 哈希
  9. $ cat salt.bin boot1.img | sha256sum
  10. e355127406fbce41f1cd044e6ab06aff4c24a36e9984bceb3cc59d3f14a66be1  -
复制代码
从上面可以看到，将 Salt 的内容添加到原始镜像的署名再盘算 SHA256 哈希，确实得到了 Hash Descriptor 中的 Digest 值。
各种安全算法中所谓的加盐操纵，实际上就是将一个随机的二进制数据添加到必要盘算的数据前面，然后再对数据举行所必要的操纵。
4. 总结

1. avbtool 子命令

本文主要演示了 avbtool 的 3 个子命令：


  • add_hash_footer
  • info_image
  • erase_footer
add_hash_footer

add_hash_footer 用于处置惩罚原始的 boot.img，生成 AVB 必要的数据，包括 VBMeta 和 AVB Footer
  1. avbtool add_hash_footer \
  2.         --image boot.img \
  3.         --partition_size 67108864 \
  4.         --partition_name boot \
  5.         --key external/avb/test/data/testkey_rsa2048.pem \
  6.         --algorithm SHA256_RSA2048 \
  7.         --prop com.android.build.boot.os_version:13 \
  8.         --prop com.android.build.boot.fingerprint:Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys \
  9.         --prop com.android.build.boot.security_patch:2023-04-05 \
  10.         --rollback_index 1680652800
复制代码
info_image

info_image 用于检察镜像中的 AVB 数据，主要是 VBMeta 元数据
  1. $ avbtool info_image --image out/target/product/panther/boot.img
  2. Footer version:           1.0
  3. Image size:               67108864 bytes
  4. Original image size:      24981504 bytes
  5. VBMeta offset:            24981504
  6. VBMeta size:              1664 bytes
  7. --
  8. Minimum libavb version:   1.0
  9. Header Block:             256 bytes
  10. Authentication Block:     320 bytes
  11. Auxiliary Block:          1088 bytes
  12. Public key (sha1):        cdbb77177f731920bbe0a0f94f84d9038ae0617d
  13. Algorithm:                SHA256_RSA2048
  14. Rollback Index:           1680652800
  15. Flags:                    0
  16. Rollback Index Location:  0
  17. Release String:           'avbtool 1.2.0'
  18. Descriptors:
  19.     Hash descriptor:
  20.       Image Size:            24981504 bytes
  21.       Hash Algorithm:        sha256
  22.       Partition Name:        boot
  23.       Salt:                  9f4a6530e6ce8d00b77548ed0ad00344cd7724f83ca0bf9a8f0ad9ea4c366b41
  24.       Digest:                e355127406fbce41f1cd044e6ab06aff4c24a36e9984bceb3cc59d3f14a66be1
  25.       Flags:                 0
  26.     Prop: com.android.build.boot.os_version -> '13'
  27.     Prop: com.android.build.boot.fingerprint -> 'Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys'
  28.     Prop: com.android.build.boot.security_patch -> '2023-04-05'
复制代码
erase_footer

erase_footer 用于移除镜像中的 AVB 数据，包括 VBMeta, AVB Footer 和中央填充的数据，恢复原始镜像。
  1. $ avbtool erase_footer --image boot1.img
复制代码
2. boot.img 镜像格式

当利用 avbtool 对原始的 boot.img 镜像执行 add_hash_footer 操纵时，主要发生了以下变化：

  • 写入原始未经处置惩罚的镜像 boot.img
  • 将原始镜像 boot.img 盘算得到的 VBMeta 元数据存放在原始镜像竣事的地方（4K 对齐)
  • 将新镜像填充到指定大小（比方 64M 大小）
  • 在新镜像的最后 64 字节直接写入 AVB Footer 内容
   注：全部操纵都按照 4K 页面对齐举行
  所以，最终的 boot.img 格式如下：
  1. boot.img layout：
  2. +----------------+  <-- 0
  3. |                |
  4. |   Boot Image   |
  5. |                |
  6. +----------------+  <-- original_image_size
  7. |   VBMeta       |  <-- vbmeta_offset
  8. |   (64KB max)   |
  9. +----------------+
  10. |                |
  11. |   Padding      |
  12. |                |
  13. +----------------+  <-- Last 4KB offset
  14. |   (4KB)        |
  15. |   AVB Footer   |  <-- Last 64 bytes
  16. +----------------+  <-- partition_size (64MB)
复制代码
总体来说，利用 add_hash_footer 操纵的镜像处置惩罚后包含以下 3 块数据：


  • Original Data: 原始分区镜像
  • VBMeta: AVB 元数据 (VBMeta)，位置从原始镜像竣事开始
  • AVB Footer: AVB Footer 数据，最后一个 4K 页面的最后 64 个字节
本文的内容除了分析 boot.img 之外，也适合任何别的基于 add_hash_footer 操纵的镜像，比方 dtbo.img，或者 radio.img 这类小分区镜像。因为较大分区(如 system, vendor, product 等)镜像会利用 add_hashtree_footer 操纵。
5. 别的

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