Архитектура ARM сегодня занимает значительное место на рынке компьютерного оборудования, особенно в области мобильных устройств, встраиваемых систем и серверных решений. Linux, являясь популярной операционной системой с открытым исходным кодом, часто используется на ARM-устройствах, включая одноплатные компьютеры, такие как Raspberry Pi, и промышленные серверы. В центре внимания данной статьи стоит технология UEFI Secure Boot, которая за годы своего существования стала стандартом безопасности на x86-платформах, но на ARM64 развивается значительно медленнее и сталкивается с рядом уникальных сложностей. Разберёмся, в чём причины этого и как обстоят дела на данный момент. Прежде всего стоит осветить, что Unified Extensible Firmware Interface (UEFI) был разработан как современная замена традиционной BIOS и принёс с собой улучшенную масштабируемость и безопасность загрузочного процесса.
Технология Secure Boot, являющаяся расширением UEFI, позволяет обеспечивать проверку подлинности загружаемых компонентов, разрешая запускать исключительно подписанные и проверенные двоичные файлы. Такая схема критически важна для предотвращения загрузки вредоносного кода на этапе старта системы. Для x86-платформ UEFI Secure Boot стал обязательным с выходом операционных систем Windows 8 и выше. Это поспособствовало широкому внедрению технологии и созданию рабочих решений для Linux, поскольку Microsoft сертифицировали загрузочный загрузчик shim, подписанный их ключом. Это позволило Linux-дистрибутивам использовать данный "мост" для загрузки собственных компонентов, сохраняя поддержку Secure Boot и взаимодействие с фирменным загрузчиком.
Благодаря этому и усилиям сообщества Linux сегодня UEFI Secure Boot на x86 перестало быть проблемой и стало стандартной практикой. Однако с ARM-системами ситуация значительно сложнее. Архитектурная специфика ARM подразумевает множество производителей чипов и разнообразие аппаратных платформ, что приводит к отсутствию единого стандарта прошивки, в том числе с поддержкой UEFI. В отличие от x86, где чаще всего присутствует фирменный UEFI с предустановленными ключами Microsoft, ARM-устройства обычно имеют собственные закрытые и часто несовместимые варианты прошивок. Это осложняет реализацию полноценного Secure Boot на уровне системы.
Тем не менее на рынке существует стандартный загрузчик u-boot, широко используемый для загрузки Linux на различных ARM-приставках и одноплатных устройствах. U-boot поддерживает функции UEFI и может быть настроен для работы с Secure Boot. Однако здесь есть важный нюанс: u-boot не содержит встроенных сертификатов или ключей, которые могли бы гарантировать доверенную загрузку. Пользователям и разработчикам приходится самостоятельно создавать и внедрять собственные ключи, подписывать загрузочные образы и компоненты, что вносит дополнительную сложность и ограничивает массовое распространение технологии. Помимо самостоятельной работы с u-boot, существует концепция переключения на аппаратный UEFI-загрузчик, реализованный на основе проекта EDK II.
Эта схема применяется, к примеру, на последних моделях Raspberry Pi и некоторых других ARM-платформах с чипами RK3588. Преимущество такого подхода заключается в повторении знакомого для пользователей x86-интерфейса загрузчика с поддержкой Secure Boot, что улучшает опыт работы с устройством и повышает безопасность. Однако эта возможность ограничена небольшим числом устройств и требует поддержки со стороны производителей аппаратного обеспечения. Немаловажную роль в развитии Secure Boot на ARM64 играет программная экосистема. Распространение и правильная настройка подписанных компонентов, таких как загрузчик shim, ядро Linux и модули, значительно зависят от дистрибутивов Linux.
Дистрибутивы на базе Debian и Ubuntu уже имеют на ARM64 полноценную поддержку Secure Boot с предустановленными ключами Microsoft, что упрощает их использование на совместимом оборудовании. С другой стороны, в экосистеме Red Hat ситуация сложнее. Дистрибутив Fedora на ARM64 поставляется с неподписанным shim, из-за чего Secure Boot отключён по умолчанию, а RHEL использует собственный сертификат для подписания, несовместимый с Microsoft, что создаёт препятствия для простого включения Secure Boot. Тем не менее CentOS Stream и Alma Linux, основанные на Red Hat, имеют Microsoft-подписанный shim, демонстрируя прогресс и осознание проблемы. Вполне возможно, что в ближайшем будущем Fedora и RHEL адаптируют свои процессы под требования Secure Boot на ARM64.
В конечном итоге основные вызовы для UEFI Secure Boot на Linux ARM64 лежат в плоскости аппаратных и прошивочных ограничений. Отсутствие единого стандарта и широкого распространения UEFI на ARM-устройствах мешает повсеместному внедрению Secure Boot. Тем не менее благодаря популяризации Linux на устройствах вроде Raspberry Pi, а также усилиям сообщества и производителей, постепенно выстраивается экосистема, позволяющая использовать преимущества Secure Boot без снижения удобства для конечного пользователя. Ожидается, что дальнейшее развитие проектов, таких как u-boot с поддержкой Secure Boot и расширение совместимых аппаратных платформ с UEFI, а также стандартизация процедур подписания загрузчиков и компонентов в Linux-дистрибутивах, будут способствовать ускорению внедрения Secure Boot на ARM64. В итоге архитектура ARM с Linux может достичь высокого уровня безопасности, аналогичного тому, что сегодня уже реализован на x86.
Таким образом, UEFI Secure Boot на Linux ARM64 сегодня - это технология в активной стадии развития с точки зрения аппаратной поддержки и программной интеграции. Пользователи и разработчики, заинтересованные в повышении безопасности своих ARM-устройств, должны быть готовы к некоторым дополнительным усилиям, связанным с настройкой ключей и сертификатов, выбором загрузчиков и обновлением дистрибутивов. При этом перспективы выглядят оптимистично, и в обозримом будущем этот уровень защищённости станет доступен на гораздо более широком наборе ARM-платформ. Безопасность - ключевой фактор для современных вычислительных систем, и с ростом роли ARM-устройств как в бытовом, так и корпоративном сегменте поддержка UEFI Secure Boot является необходимым шагом на пути к более надёжному и устойчивому информационному пространству. Сообщество разработчиков Linux продолжает активно работать над устранением технических барьеров, а производители аппаратуры начинают всё чаще интегрировать в свои продукты современные методики защиты.
Современное состояние Secure Boot на Linux ARM64 доказывает, что, несмотря на сложность, совместная работа сообщества и индустрии способна обеспечить выполнение высоких стандартов безопасности и стабильности. В перспективе нас ждёт унификация подходов и рост числа устройств, поддерживающих безопасную загрузку программного обеспечения, что положительно скажется на уровне доверия пользователей и общей экосистеме Linux на ARM. .
