安装nvidia driver出错,需要内核模块签名(signed kernel module)的解决过程

在安装NVIDIA驱动时遇到由于内核配置要求模块必须签名导致的错误。通过检查日志,发现签名脚本不可执行。解决方案包括自定义sign-file脚本或修改driver installer脚本,并使用gpg生成自己的密钥对完成签名。最终成功解决了驱动安装的问题。

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有一段时间没写博客了,今天遇到的问题耗费了很多精力,需要记录一下。同样问题的完整解决过程,我没有在google上搜到。


      安装nvidia driver,会有build kernel module的过程,安装kernel-devel包之后,正常的安装步骤略去不表,一般情况下,一路确定下去基本不会有问题。如果内核编译时,选择加载模块强制需要签名,就会碰到下面的问题,warning提示大概是这样的:

"The target kernel has CONFIG_MODULE_SIG_FORCE set, which means that it requires that kernel modules be cryptographically signed by a trusted key"

 

      然后driver installer会给你一个选择:使用预生成的key pair,或者installer自己生成签名。这一点后面会用到。不过不管这里选哪一项,大概最后安装都会失败。读/var/log/nvidia-installer.log,可以看到类似这样的出错提示(kernel版本等信息和谐了,后面也一样):

<think>首先,用户的问题是:“android kernel module signing how to”,这似乎是关于如何在Android内核签名模块的。我需要参考提供的引用内容,因为它们提到了Android内核模块签名。 回顾引用: - 引用[1]:概述了配置模块签名、生成签名密钥等。 - 引用[2]:讨论了内核配置中的模块签名验证选项。 - 引用[3]:直接提到“Android Loadable Module Signing”,并列出内核配置选项。 - 引用[4]:提到lsmod显示模块引用计数,但可能不直接相关。 所以,用户的问题是关于在Android环境中进行内核模块签名的具体步骤。 我的回答需要: - 使用中文回答。 - 结构清晰,逐步解决问题。 - 使用行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$。 - 生成相关问题。 - 在引用末尾添加引用标识。 由于这是一个技术主题,我需要确保回答真实可靠。基于引用,我可以构建步骤。 关键点: 1. 启用内核模块签名验证。 2. 生成签名密钥。 3. 配置内核以要求签名。 4. 签名模块。 从引用[2]和[3]: - 在Linux内核配置中,启用模块签名验证选项。 - 包括选择哈希算法(如SHA-512)。 - 引用[3]提到Android特定配置。 步骤大纲: 1. 配置内核:启用模块签名验证。 2. 生成密钥对:公钥和私钥。 3. 配置内核以使用公钥。 4. 签名模块:使用私钥签名模块。 5. 加载签名模块。 在回答中,我需要自然地融入引用。例如: - 当提到配置内核时,引用引用[2]。 - 当提到Android特定部分时,引用引用[3]。 最后,生成相关问题。 确保LaTeX语法正确:如果有数学表达式,但在这个主题中可能不多。例如,如果提到哈希函数,可以用$SHA-512$。 回答结构: - 引言:解释模块签名的重要性。 - 步骤1:配置内核。 - 步骤2:生成密钥。 - 步骤3:签名模块。 - 步骤4:验证和加载。 - 结论。 - 相关问题。 生成相关问题: 1. 如何验证Android内核模块签名? 2. 签名失败时如何调试? 3. Android内核签名与其他Linux系统有何不同? 4. 如何管理签名密钥安全?</think>### Android内核模块签名指南 在Android系统中,内核模块签名是一种安全机制,用于确保加载的模块未被篡改,防止恶意代码注入。签名过程涉及生成密钥对、配置内核选项和实际签名模块。以下是基于Linux内核通用流程和Android特定实现的详细步骤(参考引用内容)。整个过程需要root访问权限和内核源代码。 #### 步骤1: 配置内核以启用模块签名 首先,必须在Linux内核配置中启用模块签名验证功能。Android内核基于标准Linux内核,因此需修改内核配置文件(通常是`.config`)。关键选项包括: - **Enable loadable module support**: 启用模块加载支持。 - **Module signature verification**: 激活签名验证。 - **Require modules to be validly signed**: 强制要求所有模块必须有效签名(可选,但推荐用于安全)。 - **Automatically sign all modules**: 如果启用,构建内核时会自动签名模块(适用于开发环境)。 - **选择哈希算法**: 例如,使用$SHA-512$算法(推荐,因其抗碰撞性强)。 在配置中,这些选项通常位于`Enable loadable module support`菜单下。示例配置片段(使用`make menuconfig`): ``` [*] Enable loadable module support [*] Module signature verification [*] Require modules to be validly signed [*] Automatically sign all modules (X) Sign modules with SHA-512 ``` 配置完成后,重新编译内核(`make`命令)。此步骤确保内核在加载模块时验证签名[^2][^3]。 #### 步骤2: 生成签名密钥对 签名模块需要一对非对称密钥(私钥用于签名,公钥嵌入内核)。使用OpenSSL工具生成: 1. **生成私钥**: ```bash openssl genrsa -out private_key.pem 4096 # 生成4096位RSA私钥 ``` 2. **生成公钥**: ```bash openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem ``` 3. **将公钥嵌入内核**: - 将`public_key.pem`转换为内核可识别的格式(如DER)。 - 在内核源代码目录中,更新公钥路径(通常在`certs/`目录下)。 - 重新编译内核以包含公钥。 私钥必须严格保护,避免泄露(例如,存储在安全硬件模块中)[^1]。 #### 步骤3: 签名Android内核模块 生成模块文件(如`.ko`文件)后,使用`sign-file`工具(Linux内核提供)进行签名。命令格式: ```bash sign-file SHA512 private_key.pem public_key.der module.ko signed_module.ko ``` - `SHA512`: 指定哈希算法(与步骤1配置一致)。 - `private_key.pem`: 私钥文件。 - `public_key.der`: 公钥的DER格式文件。 - `module.ko`: 原始模块文件。 - `signed_module.ko`: 输出签名后的模块。 在Android环境中,此过程通常在构建系统(如AOSP)中自动化。例如,在`Android.mk`文件中添加签名脚本[^3]。 #### 步骤4: 加载和验证签名模块 加载签名模块到运行中的Android内核: 1. **复制模块**: 将`signed_module.ko`推入设备(如使用`adb push`)。 2. **加载模块**: ```bash insmod signed_module.ko # 加载签名模块 ``` 3. **验证签名**: - 检查内核日志(`dmesg | grep module`):如果签名有效,会显示`module verification: OK`。 - 使用`lsmod`查看模块加载状态(引用计数等)[^4]。 - 如果签名无效或未签名内核会拒绝加载,并输出错误(如`module verification: failed`)。 #### 注意事项 - **安全最佳实践**:私钥应离线存储;公钥嵌入内核后不可更改,否则需重新编译。 - **Android特定性**:Android内核可能添加额外策略(如SELinux约束),需参考设备厂商文档[^3]。 - **调试**:如果加载失败,检查内核配置是否一致,并确认哈希算法匹配(例如,$ \text{SHA-512} \neq \text{SHA-256} $)。 通过签名机制,Android增强了系统完整性,防止未授权模块运行[^1][^2]。
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