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Habilite o MACsec para recursos Ethernet

Esta página explica como ativar o MACsec para recursos Ethernet.

Use MACsec para autenticar e criptografar a comunicação Ethernet usada pelo infoentretenimento no veículo (IVI) para diferentes unidades de ECU, protegendo os dados contra adulteração, reprodução ou divulgação de informações. Faça isso, habilite o MACsec IEEE 802.11AE para a rede Ethernet.

Visão geral

Para ativar o MACsec, wpa_supplicant é usado como o daemon para lidar com o handshake do MACsec Key Agreement (MKA). Um MACsec HAL é definido para armazenar com segurança a chave pré-compartilhada MACsec, chamada de chave de associação de conectividade (CAK). O MACsec HAL suporta apenas CAK. Este MACsec HAL específico do fornecedor armazena o CAK com segurança em um armazenamento resistente a violações. O provisionamento da chave depende da implementação do fornecedor.

Fluxo MACsec

A Figura 1 ilustra o fluxo MACsec na unidade principal.

Habilitar MACsec

Para fornecer suporte para funcionalidades com a chave MACsec CAK, o MACsec para Ethernet deve ser explicitamente habilitado com um MACsec HAL específico do fornecedor.

Para ativar o recurso, ative wpa_supplicant_macsec e o macsec-service específico do fornecedor para PRODUCT_PACKAGES e o arquivo de configuração para wpa_supplicant_macsec , script init rc para PRODUCT_COPY_FILES .

Por exemplo, este arquivo [device-product].mk :

# MACSEC HAL

# This is a mock MACsec HAL implementation with keys embedded in it. Replace with vendor specific HAL
PRODUCT_PACKAGES += android.hardware.automotive.macsec-service

# wpa_supplicant build with MACsec support

PRODUCT_PACKAGES += wpa_supplicant_macsec

# configuration file for wpa_supplicant with MACsec

PRODUCT_COPY_FILES += \
    $(LOCAL_PATH)/wpa_supplicant_macsec.conf:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/wpa_supplicant_macsec.conf \
    $(LOCAL_PATH)/wpa_supplicant_macsec.rc:$(TARGET_COPY_OUT_VENDOR)/etc/init/wpa_supplicant_macsec.rc

Por exemplo, wpa_supplicant_macsec.conf .

# wpa_supplicant_macsec.conf
eapol_version=3
ap_scan=0
fast_reauth=1
# Example configuration for MACsec with preshared key
# mka_cak is not actual key but index for MACsec HAL to specify which key to use
# and make_cak must be either 16 digits or 32 digits depends the actually CAK key length.
network={
        key_mgmt=NONE
        eapol_flags=0
        macsec_policy=1
        macsec_replay_protect=1
        macsec_replay_window=0
        mka_cak=00000000000000000000000000000001
        mka_ckn=31323334
        mka_priority=128
}

Exemplo wpa_supplicant_macsec.conf em eth0 . Quando diversas interfaces de rede precisam ser protegidas pelo MACsec, você pode iniciar diversos serviços.

# wpa_supplicant_macsec.rc
service wpa_supplicant_macsec /vendor/bin/hw/wpa_supplicant_macsec \
        -dd -i eth0 -Dmacsec_linux -c /vendor/etc/wpa_supplicant_macsec.conf
        oneshot

Inicie wpa_supplicant_macsec depois que a interface Ethernet estiver pronta. Se a Ethernet do sistema não estiver pronta, wpa_supplicant retornará imediatamente um erro. Para evitar condições de corrida, pode ser necessária uma espera (o tempo limite padrão é cinco (5) segundos) para /sys//class/net/${eth_interface} .

# init.target.rc
on late-fs
    …
    wait /sys/class/net/eth0
    start wpa_supplicant_macsec
    …

Configure o endereço IP para a interface MACsec

A configuração do endereço IP da interface MACsec pode ser feita pelo gerenciador de conectividade do sistema assim que o zygote for iniciado. Aqui está um exemplo de arquivo XML de sobreposição para conectividade. Se o endereço IP da interface MACsec precisar estar pronto antes do início do zygote, um daemon específico do fornecedor precisará escutar a interface macsec0 e configurá-la, já que o gerenciador de conectividade do sistema só é iniciado após o início do zygote.

# Example of com.google.android.connectivity.resources overlay config
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<!-- Resources to configure the connectivity module based on each OEM's preference. -->
<resources xmlns:xliff="urn:oasis:names:tc:xliff:document:1.2">
    <!-- Whether the internal vehicle network should remain active even when no
         apps requested it. -->
    <bool name="config_vehicleInternalNetworkAlwaysRequested">true</bool>
    <string-array translatable="false" name="config_ethernet_interfaces">
        <!-- Not metered, trusted, not vpn, vehicle, not vcn managed, restricted -->
        <item>macsec0;11,14,15,27,28;ip=10.10.10.2/24 gateway=10.10.10.1 dns=4.4.4.4,8.8.8.8</item>
    </string-array>
    <string translatable="false" name="config_ethernet_iface_regex">macsec\\d</string>
</resources>

MACsec HAL

O HAL específico do fornecedor MACsec deve implementar as seguintes funções para proteger a chave CAK. Toda criptografia e descriptografia com a chave são feitas diretamente, sem expor a chave a wpa_supplicant .

/**
 * MACSEC pre-shared key plugin for wpa_applicant
 *
 * The goal of this service is to provide function for using the MACSEC CAK
 *
 */
@VintfStability
interface IMacsecPSKPlugin {
    /**
     * For xTS test only, not called in production
     *
     * @param keyId is key id to add
     * @param CAK, CAK key to set
     * @param CKN, CKN to set
     *
     * @return ICV.
     */
    void addTestKey(in byte[] keyId, in byte[] CAK, in byte[] CKN);


    /**
     * Use ICV key do AES CMAC same as ieee802_1x_icv_aes_cmac in wpa_supplicant
     *
     * @param keyId is key id to be used for AES CMAC
     * @param data
     *
     * @return ICV.
     */
    byte[] calcICV(in byte[] keyId, in byte[] data);


    /**
     * KDF with CAK key to generate SAK key same as ieee802_1x_sak_aes_cmac in wpa_supplicant
     *
     * @param keyId is key id to be used for KDF
     * @param seed is key seed (random number)
     * @param sakLength generated SAK length (16 or 32)
     *
     * @return SAK key.
     */
    byte[] generateSAK(in byte[] keyId, in byte[] data, in int sakLength);


    /**
     * Encrypt using KEK key, this is same as aes_wrap with kek.key in wpa_supplicant
     * which used to wrap a SAK key
     *
     * @param keyId is key id to be used for encryption
     * @param sak is SAK key (16 or 32 bytes) to be wrapped.
     *
     * @return wrapped data using KEK key.
     */
    byte[] wrapSAK(in byte[] keyId, in byte[] sak);


    /**
     * Decrypt using KEK key, this is same as aes_unwrap with kek.key in wpa_supplicant
     * which used to unwrap a SAK key
     *
     * @param keyId is key id to be used for decryption
     * @param sak is wrapped SAK key.
     *
     * @return unwrapped data using KEK key.
     */
    byte[] unwrapSAK(in byte[] keyId, in byte[] sak);
}

Implementação de referência

Uma implementação de referência é fornecida em hardware/interfaces/macsec/aidl/default , que fornece uma implementação de software do HAL com chaves incorporadas. Esta implementação fornece apenas uma referência funcional ao HAL, uma vez que as chaves não são apoiadas por armazenamento resistente a violações.

Teste o MACsec HAL

Um teste MACsec HAL é fornecido em hardware/interfaces/automotive/macsec/aidl/vts/functional .

Para executar o teste:

$ atest VtsHalMacsecPskPluginV1Test

Isso chama addTestKey - para inserir uma chave de teste no HAL e verificar os valores esperados para calcIcv , generateSak , wrapSak e unwrapSak .

Para confirmar que o MACsec está funcionando, para testes de integração, execute ping entre duas máquinas na interface MACsec:

# ping -I macsec0 10.10.10.1

Para testar o Cuttlefish com host, echo 8 > /sys/devices/virtual/net/cvd-ebr/bridge/group_fwd_mask no host é necessário para permitir a passagem dos quadros LLDP necessários para MACsec.