【深入解析】Linux模块化设计（9）模块签名与安全机制：如何防止恶意代码潜入内核？

一、前言：内核为何如此脆弱？

Linux 内核是整个操作系统的核心，一旦被注入恶意代码，后果比普通用户空间攻击更严重。

插入一个恶意模块，等于给系统打通了一条“后门通道”。

因此，Linux 从 3.7 开始引入了模块签名机制，目的是在模块加载阶段就验证其合法性，防止未授权代码执行。

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二、模块签名机制概览

模块签名的基本原理是：

使用私钥为 .ko 模块生成数字签名，模块加载时由内核使用公钥验证签名是否正确。

这一流程类似于数字证书验证机制（PKI），包括：

• 私钥（签发）：你私有，用于签名模块

• 公钥（验证）：嵌入内核，只读，用于校验模块

如果验证失败，则模块无法被 insmod 或 modprobe 加载。

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三、签名模块的构建流程

1. 开启 CONFIG_MODULE_SIG

修改内核配置文件（.config）：

CONFIG_MODULE_SIG=y
CONFIG_MODULE_SIG_ALL=y
CONFIG_MODULE_SIG_SHA512=y
CONFIG_MODULE_SIG_KEY="certs/signing_key.pem"

说明：

• MODULE_SIG 启用签名支持

• MODULE_SIG_ALL 编译模块时全部签名

• MODULE_SIG_KEY 指定私钥路径（默认是 certs/signing