NXP iMX8集成SELinux支持

SELinux 是 Security-Enhanced Linux 的简称，它是为 Linux 提供安全子系统的内核模块。其主要作用是控制进程对资源的访问，在基于用户权限的 DAC 之外对进程提供更加精细的强制访问控制（ MAC）。在常见的 Linux 发行版中 SELinux 功能可以通过安装相应的软件来开启，但在嵌入式 Linux 设备上往往需要重新生成 BSP。本文接下来将介绍如何使用 Yocto 为 Apalis iMX8 计算机模块生成支持 SELinux 的 BSP。

Yocto 编译环境搭建可以参考这里。如果无法直接下载 repo 文件，也可以使用国内镜像。配置完成后，下载用于编译 SELinux 的 meta-selinux layer。Linux BSP 5.x 使用 dunfell 分支，用 git 命令下载相同版本的 meta-selinux。

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$ cd layers

$ git clone -b dunfell git://git.yoctoproject.org/meta-selinux

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在 conf/local.conf 文件的结尾添加以下内容。

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DISTRO_FEATURES_append = " xattrs pam selinux"

PREFERRED_PROVIDER_virtual/refpolicy ?= "refpolicy-minimum"

IMAGE_INSTALL_append = " packagegroup-core-full-cmdline packagegroup-core-selinux"

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Toradex 提供精简地 minimal console 和包含 Qt5 和 gstreamer 等的 multimedia 两种参考镜像，配置文件位于 layers/meta-toradex-demos/recipes-images/images 目录。根据需要，在 tdx-reference-minimal-image.bb 或者 tdx-reference-multimedia-image.bb 的 inherit 后面添加 selinux-image。

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$ vi tdx-reference-minimal-image.bb

inherit core-image selinux-image

SUMMARY = "Toradex Embedded Linux Reference Minimal Image"

DESCRIPTION = "Minimal image without graphical interface that just boots"

$ vi tdx-reference-multimedia-image.bb

require tdx-reference-minimal-image.bb

SUMMARY = "Toradex Embedded Linux Reference Multimedia Image"

DESCRIPTION = "Image for BSP verification with QT and multimedia features"

inherit populate_sdk_qt5 selinux-image

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默认的 Linux 内核配置是没有添加 SELinux 支持，因此在生成 BSP 之前做相应的修改。

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$ MACHINE=apalis-imx8 bitbake -c menuconfig virtual/kernel

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在“General setup“ 和 ”Security options“ 中开启以下功能。

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CONFIG_AUDIT=y

CONFIG_SECURITYFS=y

CONFIG_SECURITY_NETWORK=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX_BOOTPARAM=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX_DISABLE=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX_DEVELOP=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX_AVC_STATS=y

CONFIG_SECURITY_SELINUX_CHECKREQPROT_VALUE=0

CONFIG_DEFAULT_SECURITY_SELINUX=y

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最后编译所需的镜像，这里使用 minimal console 镜像。

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$ MACHINE=apalis-imx8 bitbake tdx-reference-minimal-image

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生成的 BSP 使用 Toradex Easy Installer 安装到 Apalis iMX8 计算机模块上。

开机启动后将 SELinux 配置为 permissive 模式，由于没有配置任何策略，采用默认的 enforcing 模式会阻止进程对相关资源文件的访问，从而影响启动。所以在配置相应策略前，permissive 模式仅记录进程的操作但不进行阻止。

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root@apalis-imx8:~# vi /etc/selinux/config

# This file controls the state of SELinux on the system.

# SELINUX= can take one of these three values:

#     enforcing - SELinux security policy is enforced.

#     permissive - SELinux prints warnings instead of enforcing.

#     disabled - No SELinux policy is loaded.

SELINUX=permissive

root@apalis-imx8:~# sync

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保存配置后重启。在调试串口中按空格进入 U-Boot 命令模式，运行下面命令。

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Apalis iMX8 # setenv defargs security=selinux selinux=1

Apalis iMX8 # saveenv

Apalis iMX8 # reset

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重启后可以看到 SELinux 相关日志，完成首次初始化后系统会自动重启。

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[    0.001418] SELinux:  Initializing.

[    4.652222] SELinux:  Permission watch in class filesystem not defined in policy.

[    4.660034] SELinux:  Permission watch in class file not defined in policy.

[    4.667029] SELinux:  Permission watch_mount in class file not defined in policy.

[    4.674527] SELinux:  Permission watch_sb in class file not defined in policy.

[    4.681764] SELinux:  Permission watch_with_perm in class file not defined in policy.

[    4.689612] SELinux:  Permission watch_reads in class file not defined in policy.

[    4.697116] SELinux:  Permission watch in class dir not defined in policy.

[    4.704003] SELinux:  Permission watch_mount in class dir not defined in policy.

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进入系统后查看 SELinux 运行状态。

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root@apalis-imx8:~# sestatus

SELinux status:                 enabled

SELinuxfs mount:                /sys/fs/selinux

SELinux root directory:         /etc/selinux

Loaded policy name:             minimum

Current mode:                   permissive

Mode from config file:          permissive

Policy MLS status:              enabled

Policy deny_unknown status:     allowed

Memory protection checking:     actual (secure)

Max kernel policy version:      31

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至此用户可以根据项目需要创建对应的安全策略，并修改 /etc/selinux/config 使其生效。

总结

SELinux 为系统提供更加完善的访问控制，通过制定合适的安全策略，使系统更加安全、可靠地运行。