このページでは、イーサネット機能の MACsec を有効にする方法について説明します。
MACsec を使用して、さまざまな ECU ユニットの車載インフォテインメント(IVI)で使用されるイーサネット通信を認証して暗号化し、データを改ざん、リプレイ、情報開示から保護します。このためには、イーサネット ネットワークの MACsec IEEE 802.11AE を有効にします。
概要
MACsec を有効にするには、MACsec Key Agreement(MKA)ハンドシェイクを処理するためのデーモンとして wpa_supplicant
が使用されます。MACsec HAL は、Connectivity Association Key(CAK)と呼ばれる、MACsec 事前共有キーを安全に保管するために定義されています。MACsec HAL は CAK のみをサポートします。このベンダー固有の MACsec HAL が、改ざん防止ストレージに CAK を安全に保管します。鍵のプロビジョニングはベンダーの実装によって異なります。
MACsec フロー
図 1 に、ヘッドユニットの MACsec フローを示します。
![](https://source.android.google.cn/static/docs/automotive/images/macsec-01.png?authuser=2&hl=ja)
MACsec を有効にする
MACsec CAK による機能のサポートを提供するには、ベンダー固有 MACsec HAL を使用してイーサネットの MACsec を明示的に有効にする必要があります。
この機能を有効にするには、wpa_supplicant_macsec
を有効にしてベンダー固有の macsec-service
を PRODUCT_PACKAGES
に設定し、wpa_supplicant_macsec
の構成ファイルを有効にして init rc
スクリプトを PRODUCT_COPY_FILES
に設定します。
たとえば、この [device-product].mk
ファイルは次のようになります。
# 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
たとえば、wpa_supplicant_macsec.conf
は次のようになります。
# 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 }
eth0
での wpa_supplicant_macsec.conf
の例です。複数のネットワーク インターフェースを MACsec で保護する必要がある場合は、複数のサービスを開始できます。
# 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
イーサネット インターフェースの準備ができたら、wpa_supplicant_macsec
を開始します。システム イーサネットの準備ができていないと、wpa_supplicant
はすぐにエラーを返します。競合状態を回避するため、/sys//class/net/${eth_interface}
の待機が必要となることがあります(デフォルトのタイムアウトは 5 秒です)。
# init.target.rc on late-fs … wait /sys/class/net/eth0 start wpa_supplicant_macsec …
MACsec インターフェースの IP アドレスを設定する
MACsec インターフェースの IP アドレスの設定は、zygote が開始したらシステム接続マネージャーによって実行できます。以下に、接続のオーバーレイ XML ファイルの例を示します。zygote の開始前に MACsec インターフェースの IP アドレスを準備する必要がある場合、システム接続マネージャーが起動するのは zygote の開始後のみであるため、代わりにベンダー固有のデーモンが macsec0 インターフェースをリッスンして設定する必要があります。
# 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
MACsec のベンダー固有の HAL は、CAK を保護するため以下の機能を実装する必要があります。鍵による暗号化と復号化はすべて、鍵を wpa_supplicant
に公開することなく直接おこなわれます。
/** * 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); }
リファレンス実装
リファレンス実装は hardware/interfaces/macsec/aidl/default
で提供され、これにより、鍵が内部に埋め込まれた HAL のソフトウェア実装が実現されます。鍵は改ざん防止ストレージを基盤としていないため、この実装で提供されるのは HAL の機能リファレンスのみです。
MACsec HAL をテストする
MACsec HAL のテストは hardware/interfaces/automotive/macsec/aidl/vts/functional
で提供されています。
テストを実行するコマンドは次のとおりです。
$ atest VtsHalMacsecPskPluginV1Test
addTestKey
が呼び出されて、テスト鍵を HAL に挿入し、calcIcv
、generateSak
、wrapSak
、unwrapSak
の予想される値と突き合わせて確認します。
MACsec が動作していることを確認するには、統合テストで、MACsec インターフェースの 2 つのマシン間で ping します。
# ping -I macsec0 10.10.10.1
ホストで Cuttlefish をテストするには、MACsec に必要な LLDP フレームのパススルーを許可するためにホスト内に echo 8 > /sys/devices/virtual/net/cvd-ebr/bridge/group_fwd_mask
が必要です。