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技术实践与设备防护全解析
一、实践操作指南
在技术实践中，我们可以通过一系列操作来完成系统的安装、更新等任务。以下是具体的操作步骤：
（一）初始安装
- 准备工作 ：当 ISO 构建完成后，从 USB 端口移除拇指驱动器，此时我们即将开始安装。
- 引导系统 ：使用新创建的拇指驱动器（对于虚拟机则使用新创建的 ISO 文件）引导测试系统。可能需要中断系统的正常引导过程以从 USB 拇指驱动器引导。
-
安装步骤
- 若在物理硬件上引导，安装前需确保：
- 移除驱动器上的所有先前分区（尤其是 UEFI 分区）。
- 在 UEFI BIOS 中，移除先前的安全启动条目（重置），并在安装前将安全启动设置为禁用。
- 从 USB 介质（物理硬件）或直接从 ISO 映像（虚拟机）引导系统，这是一个自动安装过程，完成（或失败）时会通知。
- 安装完成后，在控制台测试登录凭据。
-
确定新系统的 IP 地址，使用命令
$ ip addr show，输出应表明已成功获取 DHCP 地址，记录该 IP 地址。 - 在另一台机器上打开 Web 浏览器，访问上一步找到的 IP 地址，测试 LAMP 堆栈。
（二）创建更新容器
-
创建容器文件
：创建一个名为
mycontainerfile2.cf的新容器文件，使用命令$ vi mycontainerfile2.cf，文件内容如下：
FROM quay.io/centos-bootc/centos-bootc:stream9
RUN dnf install -y httpd mariadb mariadb-server php-fpm
php-mysqlnd && dnf clean all
RUN systemctl enable httpd mariadb php-fpm
# this next command is all one line although looks
# like two or more
RUN echo '<h1 style="Text-align:center;">Welcome to My
Appliance</h1><?php phpinfo(); ?>' >> /var/www/html/index.php
# new stuff
RUN dnf install -y cockpit
RUN systemctl enable cockpit.socket
-
构建容器映像
：使用命令
$ podman build -f mycontainerfile2.cf -t \ quay.io/[my_account]/lamp-bootc:latest构建新的容器映像版本，注意将[my_account]替换为自己的 Quay.io 用户名，可能需要先登录 Quay。 -
推送容器映像
：将新映像推送到注册表并设置为最新版本，使用命令
$ podman push quay.io/[my_account]/bootc/lamp-bootc:latest，同样将[my_account]替换为自己的 Quay.io 用户名。
（三）更新系统
机器每几小时会自动检查更新，默认时间检查周期可修改。登录设备机器的控制台，以 root 身份运行命令
# /usr/bin/bootc update --apply --quiet
，机器将下载更新并自动重启。
二、设备防护策略
为了确保设备的安全性和稳定性，需要采取一系列防护策略，以下是详细介绍：
（一）防止终端用户干扰
- 限制访问 ：确保终端用户无法更改配置，将其从对操作系统的所有访问中移除，创建一个安全且用户友好的平台。
- 关键措施 ：防止终端用户利用转义键序列逃离应用程序，可通过修改通用控制台设置或编辑键盘映射来实现，这是必要的第一步。
（二）硬件级保护
-
BIOS 安全
：
- 谨慎选择设置 ：仔细选择 BIOS 安全设置，了解每个配置选项的优缺点，并非所有设置都能带来最佳结果。
- 锁定管理员密码的利弊 ：锁定 BIOS 管理员密码可确保终端用户无法更改 BIOS 设置，但也意味着支持团队可能需要更换设备而非远程维护。
-
USB 禁用
：
- 优点示例 ：如医院的移动呼吸机和军事车辆的视觉瞄准系统，禁用 USB 端口可防止篡改，确保设备安全。
- 缺点示例 ：如医疗成像系统、患者监测解决方案和具有触摸屏 UI 的物理设备，支持工程师可能需要 USB 访问来进行诊断和维护。
-
机箱防篡改
：
- 效果有限 ：确定终端用户是否未经授权打开机箱是一项徒劳的工作，若团队已正确锁定操作系统和 BIOS，恶意行为者很难破坏系统。
- 改进建议 ：可借鉴运输行业的做法，使用锁、防篡改夹或编号标签来防止终端用户打开机箱，标签上应包含内部跟踪的序列号和破坏封条将使保修无效的警告。
以下是硬件级保护的决策流程图：
graph TD
A[是否需要 USB 访问进行维护] -->|是| B[不建议禁用 USB]
A -->|否| C[可考虑禁用 USB]
D[是否能承受更换设备而非远程维护] -->|是| E[可锁定 BIOS 管理员密码]
D -->|否| F[谨慎锁定 BIOS 管理员密码]
G[机箱防篡改是否重要] -->|是| H[使用锁或标签等措施]
G -->|否| I[可不考虑机箱防篡改]
通过以上实践操作和防护策略，可以更有效地管理和保护系统及设备。
三、操作与防护的综合考量
在进行系统的安装、更新以及设备防护的过程中，需要综合考虑各个方面的因素，确保操作的顺利进行和设备的安全稳定。以下是一些关键的综合考量点：
（一）安装与更新的关联
安装新系统和更新系统是紧密相关的操作，在进行这些操作时需要注意以下几点：
1.
兼容性
：新创建的容器映像和更新内容需要与系统的硬件和软件环境兼容。例如，在创建更新容器时，所安装的软件包（如
httpd
、
mariadb
等）需要与系统的操作系统版本和硬件配置相匹配，否则可能会导致安装失败或系统不稳定。
2.
备份
：在进行系统更新之前，建议对系统进行备份。虽然
bootc update
命令通常是比较安全的，但为了防止意外情况（如更新过程中出现错误导致系统无法正常启动），备份可以确保在出现问题时能够恢复到之前的状态。可以使用一些备份工具，如
rsync
等，将重要的数据和系统文件备份到外部存储设备。
3.
测试
：在将新创建的容器映像推送到注册表并应用到系统之前，最好先进行测试。可以在测试环境中创建一个与生产环境相似的虚拟机，使用新的容器映像进行安装和更新操作，检查系统是否能够正常运行，各项功能是否正常。
（二）防护策略的协同
不同的设备防护策略需要相互协同，形成一个完整的安全体系。以下是一些协同的要点：
1.
BIOS 与操作系统
：BIOS 安全设置和操作系统级别的防护需要相互配合。例如，在 BIOS 中禁用 USB 端口可以防止外部设备的非法接入，而在操作系统中设置用户权限和访问控制可以进一步限制终端用户对系统资源的访问。
2.
硬件与软件
：硬件级的防护（如机箱防篡改）和软件级的防护（如防止终端用户逃离应用程序）需要结合起来。硬件防护可以防止物理层面的破坏和篡改，而软件防护可以防止恶意软件和非法操作对系统的侵害。
以下是一个综合考量的表格：
| 考量点 | 具体内容 |
| ---- | ---- |
| 安装与更新的兼容性 | 确保新容器映像和更新内容与系统环境匹配 |
| 安装与更新的备份 | 在更新前对系统进行备份 |
| 安装与更新的测试 | 在测试环境中验证新容器映像和更新的效果 |
| 防护策略的 BIOS 与操作系统协同 | BIOS 安全设置与操作系统访问控制配合 |
| 防护策略的硬件与软件协同 | 硬件防篡改与软件防非法操作结合 |
四、总结与实践建议
通过前面的介绍，我们了解了系统安装、更新以及设备防护的相关知识和操作步骤。以下是一些总结和实践建议：
（一）总结
- 实践操作 ：按照正确的步骤进行系统的初始安装、更新容器的创建和系统的更新，可以有效地管理和优化系统。在安装过程中要注意硬件和 BIOS 的设置，更新容器时要确保容器文件的正确编写和映像的推送，更新系统时要遵循相应的命令和注意事项。
- 设备防护 ：采取多种设备防护策略，包括防止终端用户干扰、硬件级保护等，可以提高设备的安全性和稳定性。在选择防护策略时，要根据设备的具体需求和使用场景进行综合考虑。
（二）实践建议
- 制定计划 ：在进行系统安装和更新之前，制定详细的计划，包括操作步骤、时间安排、备份策略等。这样可以避免在操作过程中出现混乱和错误。
- 培训人员 ：对相关的操作人员进行培训，确保他们熟悉系统的安装、更新和防护操作。培训内容可以包括命令的使用、BIOS 设置、防护策略的实施等。
-
持续监控
：在系统运行过程中，持续监控系统的状态和性能，及时发现并处理可能出现的问题。可以使用一些监控工具，如
top、htop等，实时查看系统的资源使用情况。
以下是一个实践操作的流程图：
graph TD
A[制定系统安装和更新计划] --> B[准备安装和更新所需的文件和环境]
B --> C[进行系统初始安装]
C --> D[创建更新容器]
D --> E[测试更新容器]
E -->|通过| F[推送更新容器到注册表]
E -->|未通过| D
F --> G[更新系统]
G --> H[持续监控系统状态]
H -->|发现问题| I[处理问题]
I --> H
通过遵循以上的总结和实践建议，可以更好地完成系统的安装、更新和设备防护工作，确保系统和设备的安全稳定运行。
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