文章目录
《Android AVB 分析》系列，文章列表：
- Android AVB 挑战，100 个问题你能回答几个？
- Android AVB 分析（一）AVB 到底该如何学习？
- Android AVB 分析（二）AVB 2.0 自述文档(注释提问版)
- Android AVB 分析（三）boot.img 到底包含了哪些数据？
- Android AVB 分析（四）system.img 到底包含了哪些数据？
- Android AVB 分析（五）哈希树到底是如何生成的？
- Android AVB 分析（六）FEC 数据到底是如何生成的？
- Android AVB 分析（七）VBMeta 数据是如何生成的？
- Android AVB 分析（八）VBMeta 数据解析和签名验证实战
- Android AVB 分析（九）Auxiliary Data 包含了哪些描述符和公钥？
- Android AVB 分析（十）AVB 有哪些相关的源码？
- Android AVB 分析（十一）bootloader 是如何进行 verify boot 检查的？
- Android AVB 分析（十二）嵌入式设备安全中的 dm-verity 简介
- Android AVB 分析（十三）dm-verity 设备是如何映射的？
- Android AVB 分析（十四）fs_libavb 是做什么用的？
- Android AVB 分析（十五）system 分区是如何挂载为 dm-verity 设备的？
- Android AVB 分析（十六）5 个例子彻底理解 FEC(Reed-Solomon) 的工作原理
- Android AVB 分析（十七）程序员的FEC(Reed-Solomon)编码实战
- Android AVB 分析（十八）Android 镜像中的 FEC 数据是如何计算出来的？
- Android AVB 分析（十九）Android 镜像中的 FEC 到底能纠正多少错误？
- Android AVB 分析（二十）Android 官方 FEC 文档解读
更多关于《Android AVB 分析》系列文章内容的介绍，请参考《Android AVB 分析专栏文章导读》。
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1. 导读
前面几篇分析了 boot.img 和 system.img 的布局，以及 system.img 中的 hashtree 和 FEC 数据，对于最重要的 VBMeta 数据还没有涉及。本篇重点分析下 VBMeta 数据的生成以及结构。
编译一个全新的 Android, 并将 log 保存下来，搜索 log，就可以找到编译中使用 avbtool 给镜像添加 VBMeta 数据的命令。
例如，我这里基于 android-13.0.0_r41 的源码，编译 Google Pixel 7 (“panther”) 设备的镜像中，通过 "grep avbtool " 找到了不少使用 avbtool 处理镜像的命令。
这里再次将我编译 Android 的命令张贴如下：
# prepare android-13.0.0_r41 $ repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest -b android-13.0.0_r41 $ repo sync # prepare Pixel 7("panther") binaries $ wget https://dl.google.com/dl/android/aosp/google_devices-panther-tq2a.230405.003.e1-2c3467dd.tgz $ tar -zxf google_devices-panther-tq2a.230405.003.e1-2c3467dd.tgz $ ./extract-google_devices-panther.sh # build $ source build/envsetup.sh $ lunch aosp_panther-userdebug $ make dist -j128 2>&1 | tee make-dist-20241202.log为了后面的操作方便，我这里将所有的编译 log 都保存到文件
make-dist-20241202.log中了。
本文主要就 3 类带 VBMeta 数据处理的命令进行分析，分别是：
- boot.img，代表了 avbtool 使用
add_hash_footer操作对小镜像生成 hash footer 的处理 - system.im，代表了 avbtool 使用
add_hashtree_footer操作对大镜像生成 hashtree footer 的处理 - vbmeta.img，代表了 avbtool 使用
make_vbmeta_image从多个镜像中提取 vbmeta 数据到单独文件的处理
本文基于 android-13.0.0_r41 的代码进行分析。
2. boot 分区中的 VBMeta
使用 avbtool 处理 boot image 的命令如下：
avbtool add_hash_footer \
--image boot.img \
--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
处理 boot image 实际上交由 add_hash_footer() 函数来完成的，在 add_hash_footer() 中，主要进行了以下处理：
- 准备工作，包括：
- 检查需要的 AVB 版本；
- 根据传入的 partition size，计算和检查元数据(AVBFooter + VBMeta)数据，以及镜像数据的大小
- 如果来的文件中已经包含了 AVBFooter 和 VBMeta 数据，则移除这些数据，恢复原始的 boot.img 镜像数据
- 使用传入的随机盐值计算原始 boot.img 镜像的 hash，如果没有传入随机的 salt，则从
/dev/urandom伪随机数设备生成随机 salt - 基于 boot.img 的 hash，生成 AVB Hash Descriptor 描述符
- 使用 AVB Hash Descriptor 描述符和传入的 key 等一系列参数生成 VBMeta 数据
原始的代码如下：
在线代码：https://xrefandroid.com/android-13.0.0_r83/xref/external/avb/avbtool.py#add_hash_footer
3. system 分区中的 VBMeta
使用 avbtool 处理 system image 的命令如下：
# system.img
avbtool add_hashtree_footer \
--partition_size 886812672 \
--partition_name system \
--image aosp_panther-target_files-eng.rocky/IMAGES/system.img \
--salt 6902f6b436dd8f08a2ecd512d4576a03325e14db8e6b1bb72b68d22f20a6a6d3 \
--hash_algorithm sha256 \
--prop com.android.build.system.os_version:13 \
--prop com.android.build.system.fingerprint:Android/aosp_panther/panther:13/TQ2A.230405.003.E1/rocky12021421:userdebug/test-keys \
--prop com.android.build.system.security_patch:2023-04-05
由于 system.img 的 VBMeta 数据随后会单独提取到 vbmeta.img 中，所以这里并没有传入私钥数据对 system.img 的 vbmeta 数据进行签名。
处理 system image 实际上交由 add_hashtree_footer() 函数来完成的，在 add_hashtree_footer() 中，主要进行了以下处理：
- 准备工作，包括：
- 检查需要的 AVB 版本；
- 根据传入的 partition size，预估 hashtree 和 fec 数据的大小，来检查镜像文件的 max size;
- 如果来的文件中已经包含了 AVBFooter 和 VBMeta 数据，则移除这些数据，恢复原始的 boot.img 镜像数据
- 使用传入的随机盐 salt 和哈希算法计算生成镜像的 hashtree 数据;
- 使用生成的 hashtree 数据相关信息更新 AvbHashtreeDescritpor;
- 将 hashtree 数据添加到镜像中；
- 基于原始的镜像内容和以及 hashtree 数据生成 FEC 数据，更新 AvbHashtreeDescriptor，并将 FEC 数据更新到镜像中；
- 使用更新的 AvbHashtreeDescriptor 描述符生成 VBMeta 数据；
- 如果需要单独保存 VBMeta 数据，则将其输出到单独的文件中；
原始的代码如下：
4. vbmeta.img 镜像
搜索编译生成的 log，使用 avbtool 生成的 vbmeta 相关镜像包括以下两类：
- 从 vendor.img 中提取单独的 vbmeta 到文件 vbmeta_vendor.img 中；
- 基于多个文件的 vbmeta 数据，生成单独的 vbmeta 分区镜像 vbmeata.img
这两个命令分别如下：
# vbmeta_vendor.img
avbtool make_vbmeta_image \
--output IMAGES/vbmeta_vendor.img \
--key external/avb/test/data/testkey_rsa2048.pem \
--algorithm SHA256_RSA2048 \
--include_descriptors_from_image IMAGES/vendor.img \
--padding_size 4096 \
--rollback_index 1680652800
# vbmeta.img, with chain partitions
avbtool make_vbmeta_image \
--output IMAGES/vbmeta.img \
--key external/avb/test/data/testkey_rsa4096.pem \
--algorithm SHA256_RSA4096 \
--chain_partition boot:2:out/soong/.temp/avb-rdtlqkfe.avbpubkey \
--chain_partition init_boot:4:out/soong/.temp/avb-heg356oe.avbpubkey \
--include_descriptors_from_image IMAGES/vendor_boot.img \
--include_descriptors_from_image IMAGES/vendor_kernel_boot.img \
--include_descriptors_from_image IMAGES/vendor_dlkm.img \
--include_descriptors_from_image IMAGES/dtbo.img \
--include_descriptors_from_image IMAGES/pvmfw.img \
--chain_partition vbmeta_system:1:out/soong/.temp/avb-er20eabz.avbpubkey \
--chain_partition vbmeta_vendor:3:out/soong/.temp/avb-bn_8e20u.avbpubkey \
--padding_size 4096 \
--rollback_index 1680652800
生成单独 vbmeta 数据镜像实际上交由 make_vbmeta_image() 函数来完成的，在 make_vbmeta_image() 中，主要进行了以下处理：
- 编译所有需要提取的镜像，获取 libavb 的最高版本号；
- 收集所有镜像的描述符 descriptor 信息，生成 vbmeta 数据并签名；
- 将签名后的 vbmeta 数据输出到单独的镜像中，和 boot 以及 system 分区中的 vbmata 数据不同的是，在单独的 vbmeta 中不会写入 AVB Footer 数据。
AVB Footer 数据的作用是用来定位 VBMeta 数据，对于单独的 vbmeta 镜像，起始位置就已经是 VBMeta 数据了，所以不再需要 AVB Footer 来定位。
部分处理的原始代码如下：
从上面的三个操作 add_hash_footer, add_hashtree_footer 和 make_vbmeta_image 可以看到，实际生成 VBMeta 数据的操作在 _generate_vbmeta_blob() 函数中完成。
5. _generate_vbmeta_blob() 函数
我们这里对 _generate_vbmeta_blob() 函数详细注释，觉得太啰嗦的可以忽略过，直到需要的时候再回来查看:
def _generate_vbmeta_blob(self, algorithm_name, key_path,
public_key_metadata_path, descriptors,
chain_partitions,
rollback_index, flags, rollback_index_location,
props, props_from_file,
kernel_cmdlines,
setup_rootfs_from_kernel,
ht_desc_to_setup,
include_descriptors_from_image, signing_helper,
signing_helper_with_files,
release_string, append_to_release_string,
required_libavb_version_minor):
"""Generates a VBMeta blob.
VBMeta 数据包含三个部分：
- Header (VBMeta 数据头，结构体 AvbVBMetaHeader)
- Authentication Data Block (认证数据块)
- 包含 Header (头部)和 Auxiliary (辅助)数据的哈希和签名
- Auxiliary Block (辅助块)
- 各种描述符
- 签名的公钥
- 其它数据
只有当参数 algorithm_name 为 None 时，参数 key 才可以为 None.
因为参数 algorithm_name 用于表示签名使用的算法，例如 SHA256_RSA2048，这个算法为空意味着不用签名。
参数:
algorithm_name: 算法名称，来自 ALGORITHMS 字典，例如: SHA256_RSA2048
key_path: 用于签名的 .pem 格式的 key 文件路径
public_key_metadata_path: 公钥元数据路径或 None
descriptors: 要插入的描述符列表，包括 AvbHashDescriptor, AvbHashtreeDescriptor 等。
chain_partitions: 链式处理分区描述符列表, AvbChainPartitionDescriptor。
rollback_index: 使用的回滚索引值。
flags: 镜像使用的各种标记。
rollback_index_location: 主 vbmeta 回滚索引的位置。
props: 要插入的属性(形式为'key:value'的字符串列表)。
props_from_file: 要插入的属性(形式为'key:<path>'的字符串列表)。
kernel_cmdlines: 要插入的内核命令行(字符串列表)。
setup_rootfs_from_kernel: 用于生成 dm-verity 内核命令行的文件。
ht_desc_to_setup: 如果不为 None，则为生成 dm-verity 内核命令行描述符的 AvbHashtreeDescriptor。
include_descriptors_from_image: 包含描述符的镜像文件列表，用于提取其包含的描述符。
signing_helper: 签名 hash 并返回签名的程序。
signing_helper_with_files: 与 signing_helper 相同，但使用文件。
release_string: avbtool 发布字符串。
append_to_release_string: 要追加的发布字符串。
required_libavb_version_minor: 使用至少该版本的小版本。
返回:
VBMeta blob 的字节。
异常:
Exception: 如果算法 algorithm_name 没找到，如果没有找到算法所需要的秘钥，或密钥大小错误引发异常。
"""
# 检查算法 algorithm_name (如 ALGORITHMS) 是否位于 ALGORITHMS 列表中
# 当前支持的算法包括：
# SHA256_RSA2048, SHA256_RSA4096, SHA256_RSA8192
# SHA512_RSA2048, SHA512_RSA4096, SHA512_RSA8192
try:
alg = ALGORITHMS[algorithm_name]
except KeyError:
raise AvbError('Unknown algorithm with name {}'.format(algorithm_name))
# 如果没有传入描述符，则创建一个空描述符列表
# 针对 boot.img 一类小镜像，会传入 [AVBHashDescriptor]
# 针对 system.img 一类大镜像，传入 [AVBHashTreeDescriptors]
if not descriptors:
descriptors = []
#
# 1. 构造 AvbVBMetaHeader
#
h = AvbVBMetaHeader()
h.bump_required_libavb_version_minor(required_libavb_version_minor)
#
# 2. 准备各种描述符
#
# 2.1 根据传入的链式分区列表，生成相应的 AvbChainPartitionDescriptor
# AvbChainPartitionDescriptor 包含的内容:
# - partition_name
# - rollback_index_location
# - public_key
# Insert chained partition descriptors, if any
if chain_partitions:
used_locations = {rollback_index_location: True}
for cp in chain_partitions:
cp_tokens = cp.split(':')
if len(cp_tokens) != 3:
raise AvbError('Malformed chained partition "{}".'.format(cp))
partition_name = cp_tokens[0]
chained_rollback_index_location = int(cp_tokens[1])
file_path = cp_tokens[2]
# Check that the same rollback location isn't being used by
# multiple chained partitions.
if used_locations.get(chained_rollback_index_location):
raise AvbError('Rollback Index Location {} is already in use.'.format(
chained_rollback_index_location))
used_locations[chained_rollback_index_location] = True
desc = AvbChainPartitionDescriptor()
desc.partition_name = partition_name
desc.rollback_index_location = chained_rollback_index_location
if desc.rollback_index_location < 1:
raise AvbError('Rollback index location must be 1 or larger.')
with open(file_path, 'rb') as f:
desc.public_key = f.read()
descriptors.append(desc)
# 2.2 处理作为参数传入的描述符，主要包括 AvbHashDescriptor(boot.img 等小镜像，使用 hash footer), AvbHashtreeDescriptor (system.img 等大镜像，使用 hashtree footer)
# Descriptors.
encoded_descriptors = bytearray()
for desc in descriptors:
encoded_descriptors.extend(desc.encode())
# 2.3 使用传入的 properties 内容生成 AvbPropertyDescriptor
# 包括两种情况：从 props 字符串构建和从 props_from_file 文件构建
# Add properties.
if props:
for prop in props:
idx = prop.find(':')
if idx == -1:
raise AvbError('Malformed property "{}".'.format(prop))
# pylint: disable=redefined-variable-type
desc = AvbPropertyDescriptor()
desc.key = prop[0:idx]
desc.value = prop[(idx + 1):].encode('utf-8')
encoded_descriptors.extend(desc.encode())
if props_from_file:
for prop in props_from_file:
idx = prop.find(':')
if idx == -1:
raise AvbError('Malformed property "{}".'.format(prop))
desc = AvbPropertyDescriptor()
desc.key = prop[0:idx]
file_path = prop[(idx + 1):]
with open(file_path, 'rb') as f:
# pylint: disable=attribute-defined-outside-init
desc.value = f.read()
encoded_descriptors.extend(desc.encode())
#
# 2.4 处理 AvbKernelCmdlineDescriptor 描述符
#
# 2.4.1 根据传入的分区镜像名称创建用于 dm-verity 的 AvbKernelCmdlineDescriptor
# Add AvbKernelCmdline descriptor for dm-verity from an image, if requested.
if setup_rootfs_from_kernel:
image_handler = ImageHandler(
setup_rootfs_from_kernel.name)
cmdline_desc = self._get_cmdline_descriptors_for_dm_verity(image_handler)
encoded_descriptors.extend(cmdline_desc[0].encode())
encoded_descriptors.extend(cmdline_desc[1].encode())
# 2.4.2 根据传入的 ht_desc_to_setup 生成 AvbKernelCmdlineDescriptor
# Add AvbKernelCmdline descriptor for dm-verity from desc, if requested.
if ht_desc_to_setup:
cmdline_desc = self._get_cmdline_descriptors_for_hashtree_descriptor(
ht_desc_to_setup)
encoded_descriptors.extend(cmdline_desc[0].encode())
encoded_descriptors.extend(cmdline_desc[1].encode())
# 2.4.3 根据传入的 kernel_cmdlines 参数生成 AvbKernelCmdlineDescriptor
# Add kernel command-lines.
if kernel_cmdlines:
for i in kernel_cmdlines:
desc = AvbKernelCmdlineDescriptor()
desc.kernel_cmdline = i
encoded_descriptors.extend(desc.encode())
# 2.5 从传入的分区列表 include_descriptors_from_image 中提取各分区的各种描述符
# Add descriptors from other images.
if include_descriptors_from_image:
descriptors_dict = dict()
for image in include_descriptors_from_image:
image_handler = ImageHandler(image.name, read_only=True)
(_, image_vbmeta_header, image_descriptors, _) = self._parse_image(
image_handler)
# Bump the required libavb version to support all included descriptors.
h.bump_required_libavb_version_minor(
image_vbmeta_header.required_libavb_version_minor)
for desc in image_descriptors:
# The --include_descriptors_from_image option is used in some setups
# with images A and B where both A and B contain a descriptor
# for a partition with the same name. Since it's not meaningful
# to include both descriptors, only include the last seen descriptor.
# See bug 76386656 for details.
if hasattr(desc, 'partition_name'):
key = type(desc).__name__ + '_' + desc.partition_name
descriptors_dict[key] = desc.encode()
else:
encoded_descriptors.extend(desc.encode())
for key in sorted(descriptors_dict):
encoded_descriptors.extend(descriptors_dict[key])
#
# 3. 准备签名的公钥
#
# 3.1 公钥来自 public_key_metadata_path 数据
# Load public key metadata blob, if requested.
pkmd_blob = b''
if public_key_metadata_path:
with open(public_key_metadata_path, 'rb') as f:
pkmd_blob = f.read()
# 3.2 公钥来自 key_path 指定的文件
key = None
encoded_key = b''
if alg.public_key_num_bytes > 0:
if not key_path:
raise AvbError('Key is required for algorithm {}'.format(
algorithm_name))
encoded_key = RSAPublicKey(key_path).encode()
if len(encoded_key) != alg.public_key_num_bytes:
raise AvbError('Key is wrong size for algorithm {}'.format(
algorithm_name))
#
# 4. 更新 AvbVBMetaHeader 数据
#
#
# 4.1 将 release_string 添加到 Header Data 中
# Override release string, if requested.
if isinstance(release_string, str):
h.release_string = release_string
# 4.2 将 append_to_release_string 添加到 Header Data 中
# Append to release string, if requested. Also insert a space before.
if isinstance(append_to_release_string, str):
h.release_string += ' ' + append_to_release_string
# 4.3 使用辅助块 Auxiliary 的 descriptors, public key 和 metadata 信息更新 Header 数据,
# 主要包含各自的 offset 和 size 信息
# For the Auxiliary data block, descriptors are stored at offset 0,
# followed by the public key, followed by the public key metadata blob.
h.auxiliary_data_block_size = round_to_multiple(
len(encoded_descriptors) + len(encoded_key) + len(pkmd_blob), 64)
h.descriptors_offset = 0
h.descriptors_size = len(encoded_descriptors)
h.public_key_offset = h.descriptors_size
h.public_key_size = len(encoded_key)
h.public_key_metadata_offset = h.public_key_offset + h.public_key_size
h.public_key_metadata_size = len(pkmd_blob)
# 4.4 使用 Authentication Data Block 信息更新 Header 数据，主要包括 block size, algorithm type
# hash offset, hash size 等。
# For the Authentication data block, the hash is first and then
# the signature.
h.authentication_data_block_size = round_to_multiple(
alg.hash_num_bytes + alg.signature_num_bytes, 64)
h.algorithm_type = alg.algorithm_type
h.hash_offset = 0
h.hash_size = alg.hash_num_bytes
# Signature offset and size - it's stored right after the hash
# (in Authentication data block).
h.signature_offset = alg.hash_num_bytes
h.signature_size = alg.signature_num_bytes
# 4.5 使用 rollback index 和 flags 以及 rollback index location 更新 Header 数据
h.rollback_index = rollback_index
h.flags = flags
h.rollback_index_location = rollback_index_location
# Generate Header data block.
header_data_blob = h.encode()
# 5. 生成 Auxiliary Data 数据
# 包括描述符(Descriptor)，公钥(Public Key), 公钥元数据(Key Metadata) 以及 Header 和 Auxiliary Data 的签名
# 5.1 使用 Descriptor, Public Key 和 Key Metadata 依次排列生成辅助块
# Generate Auxiliary data block.
aux_data_blob = bytearray()
aux_data_blob.extend(encoded_descriptors)
aux_data_blob.extend(encoded_key)
aux_data_blob.extend(pkmd_blob)
padding_bytes = h.auxiliary_data_block_size - len(aux_data_blob)
aux_data_blob.extend(b'\0' * padding_bytes)
# 5.2 使用指定的哈希算法计算 Header 和 Auxiliary Data(辅助数据)的哈希，并使用公钥签名
# Calculate the hash.
binary_hash = b''
binary_signature = b''
if algorithm_name != 'NONE':
ha = hashlib.new(alg.hash_name)
ha.update(header_data_blob)
ha.update(aux_data_blob)
binary_hash = ha.digest()
# Calculate the signature.
rsa_key = RSAPublicKey(key_path)
data_to_sign = header_data_blob + bytes(aux_data_blob)
binary_signature = rsa_key.sign(algorithm_name, data_to_sign,
signing_helper, signing_helper_with_files)
# 6. 生成 Authentication 数据
# 包括 Header 和 Auxiliary 数据计算出来的哈希，以及签名数据
# Generate Authentication data block.
auth_data_blob = bytearray()
auth_data_blob.extend(binary_hash)
auth_data_blob.extend(binary_signature)
padding_bytes = h.authentication_data_block_size - len(auth_data_blob)
auth_data_blob.extend(b'\0' * padding_bytes)
return header_data_blob + bytes(auth_data_blob) + bytes(aux_data_blob)
总结一下_generate_vbmeta_blob() 函数中的操作：
这个函数用于生成 VBMeta 数据，对于生成的 VBMeta 数据，主要包含 3 部分，按顺序依次为：
- AvbVBMetaHeader
- Authentication Data Block
- Auxiliary Data Block
即:
+-----------------------------------------+
| Header data - (256 Bytes) | (AVB VBMeta Header 数据)
+-----------------------------------------+
| Authentication data - variable size | (认证数据块，包含 Header 和 Auxiliary Data 的签名)
+-----------------------------------------+
| Auxiliary data - variable size | (辅助数据块，包括各种描述符，公钥信息)
+-----------------------------------------+
6. AvbVBMetaHeader 数据解析
AvbVBMetaHeader 主要包含一些 AVB 的元数据，详细结构定义，请参考头文件:
external/avb/libavb/avb_vbmeta_image.h
typedef struct AvbVBMetaImageHeader {
/* 0: Four bytes equal to "AVB0" (AVB_MAGIC). */
uint8_t magic[AVB_MAGIC_LEN];
/* 4: The major version of libavb required for this header. */
uint32_t required_libavb_version_major;
/* 8: The minor version of libavb required for this header. */
uint32_t required_libavb_version_minor;
/* 12: The size of the signature block. */
uint64_t authentication_data_block_size;
/* 20: The size of the auxiliary data block. */
uint64_t auxiliary_data_block_size;
/* 28: The verification algorithm used, see |AvbAlgorithmType| enum. */
uint32_t algorithm_type;
/* 32: Offset into the "Authentication data" block of hash data. */
uint64_t hash_offset;
/* 40: Length of the hash data. */
uint64_t hash_size;
/* 48: Offset into the "Authentication data" block of signature data. */
uint64_t signature_offset;
/* 56: Length of the signature data. */
uint64_t signature_size;
/* 64: Offset into the "Auxiliary data" block of public key data. */
uint64_t public_key_offset;
/* 72: Length of the public key data. */
uint64_t public_key_size;
/* 80: Offset into the "Auxiliary data" block of public key metadata. */
uint64_t public_key_metadata_offset;
/* 88: Length of the public key metadata. Must be set to zero if there
* is no public key metadata.
*/
uint64_t public_key_metadata_size;
/* 96: Offset into the "Auxiliary data" block of descriptor data. */
uint64_t descriptors_offset;
/* 104: Length of descriptor data. */
uint64_t descriptors_size;
/* 112: The rollback index which can be used to prevent rollback to
* older versions.
*/
uint64_t rollback_index;
/* 120: Flags from the AvbVBMetaImageFlags enumeration. This must be
* set to zero if the vbmeta image is not a top-level image.
*/
uint32_t flags;
/* 124: The location of the rollback index defined in this header.
* Only valid for the main vbmeta. For chained partitions, the rollback
* index location must be specified in the AvbChainPartitionDescriptor
* and this value must be set to 0.
*/
uint32_t rollback_index_location;
/* 128: The release string from avbtool, e.g. "avbtool 1.0.0" or
* "avbtool 1.0.0 xyz_board Git-234abde89". Is guaranteed to be NUL
* terminated. Applications must not make assumptions about how this
* string is formatted.
*/
uint8_t release_string[AVB_RELEASE_STRING_SIZE];
/* 176: Padding to ensure struct is size AVB_VBMETA_IMAGE_HEADER_SIZE
* bytes. This must be set to zeroes.
*/
uint8_t reserved[80];
} AVB_ATTR_PACKED AvbVBMetaImageHeader;
根据 external/avb/libavb/avb_vbmeta_image.h 文件中的一些注释，重点如下：
-
“头部数据”(Header data)由此结构体描述，其大小始终为 |AVB_VBMETA_IMAGE_HEADER_SIZE| 字节。
-
“验证数据”(Authentication data)的大小为 |authentication_data_block_size| 字节，包含用于验证 vbmeta 镜像的哈希值和签名。
哈希值和签名的类型由 |algorithm_type| 字段定义。
-
“辅助数据”(Auxiliary data)的大小为 |auxiliary_data_block_size| 字节，包含辅助数据，其中包括用于生成签名的公钥和描述符。
-
公钥位于该块中偏移量 |public_key_offset| 处，大小为 |public_key_size|。
公钥数据的大小由 |algorithm_type| 字段定义。
公钥数据的格式在 |AvbRSAPublicKeyHeader| 结构体中描述。
-
描述符从"辅助数据"(Auxiliary data)块的起始位置偏移 |descriptors_offset| 开始，占用 |descriptors_size| 字节。每个描述符都作为带有标签和后续字节数的|AvbDescriptor| 存储。可以通过遍历这些数据直到用完 |descriptors_size| 来确定描述符的数量。
-
“验证数据”(Authentication data)和"辅助数据"(Auxiliary data)的大小必须能被 64 整除，这是为了确保正确对齐。
-
描述符(Descriptor)是存储在 vbmeta 镜像中的自由格式块，与镜像的其他部分一样，要经过相同的完整性检查。
常用描述符包括：- AvbHashDescriptor
- AvbHashtreeDescriptor
- AvbPropertyDescriptor
- AvbKernelCmdlineDescriptor
- AvbChainPartitionDescriptor
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AvbVBMetaImageHeader 结构体是有版本控制的，请参见 |required_libavb_version_major| 和 |required_libavb_version_minor| 字段。这表示验证头部所需的最低 libavb 版本，具体取决于所使用的功能（如算法、描述符）。注意，即使是由 1.4 版本的 avbtool 生成的，如果没有使用 1.0 版本之后引入的功能，这个版本号也可能是 1.0。
所以一个完整的 VBMeta 内容布局大概是这样：
7. 其它
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