insmod安装内核module，提示Required key not available

最近在调试一个驱动的时候，用insmod加载.ko的时候，提示Required key not available，第一反应是签名有问题，内核模块也开始使用类似apk的签名了吗？查资料后果然是这样。这个问题可以说不算是android的问题，而应该是linux系统的问题,android本身就是个linux系统。

下来一步一步分析问题的所在。

内核配置

内核从3.7后开始支持模块签名，这个功能使能以后，内核只允许安装特定key签名的模块。

内核配置项

CONFIG_MODULE_SIG=y

表示开启了签名机制，但是这时候模块签名或不签名都可以使用。

CONFIG_MODULE_SIG_FORCE=y

如果上述配置项使能，则模块必须有正确的签名才能正常使用。

CONFIG_MODULE_SIG_ALL=y

内核在编译的时候，并不会主动去给模块签名，除非你把上述配置项打开。

查看内核配置文件，发现上面3个配置项确实都打开了，因此肯定是ko签名的问题。

内核如何签名

在内核kernel/kernel下的Makefile中有如下：

signing_key.priv signing_key.x509: x509.genkey
@echo "###"
@echo "### Now generating an X.509 key pair to be used for signing modules."
@echo "###"
@echo "### If this takes a long time, you might wish to run rngd in the"
@echo "### background to keep the supply of entropy topped up.  It"
@echo "### needs to be run as root, and uses a hardware random"
@echo "### number generator if one is available."
@echo "###"
openssl req -new -nodes -utf8 -$(CONFIG_MODULE_SIG_HASH) -days 36500 \
-batch -x509 -config x509.genkey \
-outform DER -out signing_key.x509 \
-keyout signing_key.priv 2>&1
@echo "###"
@echo "### Key pair generated."
@echo "###"

x509.genkey:
@echo Generating X.509 key generation config
@echo  >x509.genkey "[ req ]"
@echo >>x509.genkey "default_bits = 4096"
@echo >>x509.genkey "distinguished_name = req_distinguished_name"
@echo >>x509.genkey "prompt = no"
@echo >>x509.genkey "string_mask = utf8only"
@echo >>x509.genkey "x509_extensions = myexts"
@echo >>x509.genkey
@echo >>x509.genkey "[ req_distinguished_name ]"
@echo >>x509.genkey "O = Magrathea"
@echo >>x509.genkey "CN = Glacier signing key"
@echo >>x509.genkey "emailAddress = slartibartfast@magrathea.h2g2"
@echo >>x509.genkey
@echo >>x509.genkey "[ myexts ]"
@echo >>x509.genkey "basicConstraints=critical,CA:FALSE"
@echo >>x509.genkey "keyUsage=digitalSignature"
@echo >>x509.genkey "subjectKeyIdentifier=hash"
@echo >>x509.genkey "authorityKeyIdentifier=keyid"

其中，x509.genkey是生成key pair时的配置项，signing_key.priv signing_key.x509分别为private key和数字证书。数字证书会打包进内核，里面有公钥等，用来解密嘛。每编译一次，虽然配置文件每次都相同，但是生成的key pair是不同的。

查看签名信息

利用下面命令查看设备中的ko文件信息:

hexdump -C spidev.ko | tail

下面是输出（内核签名后会把签名信息附在模块的最后面）:

00004900  9e 94 0a 08 dd 24 a8 a4  7d 44 a6 63 bc 8a 94 7c  |.....$..}D.c...||
00004910  6d aa 74 28 3c 42 bb df  62 ec ad a6 e8 6e 65 4c  |m.t(<B..b....neL|
00004920  bd 79 79 3c 74 60 a3 e4  ef 0f 4d 02 29 fa dc 9a  |.yy<t`....M.)...|
00004930  06 b4 b2 1d 78 b9 c2 ff  11 1e c1 e0 4d e3 bb 45  |....x.......M..E|
00004940  02 f9 e6 43 b7 fc 46 9e  a6 98 fc a1 12 84 ce d8  |...C..F.........|
00004950  4c 32 d1 b8 ba 6b 4c 4d  3e 33 02 20 01 06 01 1e  |L2...kLM>3. ....|
00004960  14 00 00 00 00 00 02 02  7e 4d 6f 64 75 6c 65 20  |........~Module |
00004970  73 69 67 6e 61 74 75 72  65 20 61 70 70 65 6e 64  |signature append|
00004980  65 64 7e 0a                                       |ed~.|
00004984

由上面输出，我们发现这个ko已经有签名信息(Module signature appended)，为何还是提示key不对。于是我将编译机中版本的spidev.ko和设备中的做比较，发现唯有最后部分不同，我猜一定是两个ko的签名不同，这应该就是初步原因。

仔细分析后，得到原因：

设备中的内核是后来编译的，编译完成后我将内核单独烧录进设备（内核肯定就放在kernel的分区），而未改变文件系统(这样会造成新kernel中的数字证书已经改变，但是文件系统中的ko未改变，而是用以前的内核中private key进行签名的)。重新完整烧录版本后，一切功能正常!